Los hijos de padres mayores corren un mayor riesgo de sufrir complicaciones de salud, incluidas tasas más altas de muerte fetal y obesidad. La mayoría de las investigaciones destinadas a comprender este vínculo se centran en el ADN del esperma y cómo cambia en los hombres mayores.
Pero los espermatozoides no sólo llevan ADN
Ahora, un equipo de la Universidad de Utah ha identificado cambios importantes relacionados con la edad en el ARN del esperma en ratones. Al principio de la vida, estos cambios de ARN son pequeños y constantes, pero en la mediana edad se aceleran rápidamente, formando una espectacular caída “similar a un acantilado”. Este ARN “viejo” parece afectar el funcionamiento de las células, lo que podría afectar la salud de la próxima generación. La investigación se publica en The EMBO Journal.
“Es como encontrar un reloj molecular que funciona con la edad tanto en ratones como en humanos, lo que sugiere una firma molecular fundamental y conservada del envejecimiento del esperma”, dijo Qi Chen, coautor del estudio, en un comunicado.
El laboratorio de Chen había publicado previamente una investigación en Author Manuscripts que mostraba que los cambios en el entorno del padre, como la dieta, podrían alterar el ARN del esperma. También demostraron que estos cambios podrían transmitirse a la próxima generación.
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Comprender el ARN en el esperma
Las dificultades obstaculizaron esta investigación previa para detectar las moléculas de ARN más informativas. Para superar estos obstáculos, el equipo de Chen desarrolló un método de secuenciación, PANDORA-seq, que podría revelar ARN previamente ocultos en muestras de esperma.
Bajo la mirada de PANDORA-seq, surgió un patrón en los datos de Chen. En ratones de entre 50 y 70 semanas, el ARN del esperma experimentó un cambio espectacular. Esta edad es aproximadamente equivalente a la de los humanos de 38 a 47 años, según el Laboratorio Jackson.
Fuera de este cambio repentino, un reloj de envejecimiento molecular avanzaba lentamente a medida que los ratones envejecían. El equipo observó que los fragmentos cortos de ARN se volvieron más raros, mientras que los fragmentos más largos aumentaron en frecuencia. El ARN del esperma humano envejece de la misma manera. Este hallazgo marcó una ruptura radical con lo que sabemos sobre cómo envejece el ADN.
“A primera vista, este hallazgo parece contradictorio”, dijo Chen. “Durante décadas, hemos sabido que a medida que los espermatozoides envejecen, su ADN se fragmenta y rompe más. Se podría esperar que el ARN siguiera este patrón. En cambio, encontramos lo contrario: los ARN de los espermatozoides específicos en realidad se vuelven más largos con la edad”.
Aliviar las preocupaciones sobre la fertilidad para el futuro
Para probar cómo estos cambios podrían afectar a las generaciones posteriores, el equipo añadió ARN del “viejo padre ratón” a las células madre embrionarias, que se asemejan a las primeras etapas de los embriones. El equipo notó cambios en los niveles de expresión genética de las células. Estos cambios estaban relacionados con el metabolismo y la neurodegeneración.
Para detectar sus nuevos hallazgos, el equipo necesitaba ir más allá del desarrollo de PANDORA-seq. También tuvieron que tener cuidado de dónde tomaron muestras del ARN. Esto se debe a que algunos de los cambios sólo estaban presentes en el ARN extraído de la cabeza del espermatozoide, la región crítica del espermatozoide que entrega el material genético al óvulo. Otros ARN, en la larga cola del espermatozoide, habían oscurecido previamente esta nueva señal.
El equipo ahora espera que sus hallazgos allanen el camino para mejoras en el diagnóstico que podrían aliviar los problemas de fertilidad.
“Este podría ser un paso importante para la andrología traslacional”, dijo James Hotaling, coautor del estudio, en un comunicado. “Este descubrimiento, posible gracias a PANDORA-seq, podría sentar las bases para futuros diagnósticos que ayuden a guiar decisiones reproductivas informadas y mejorar los resultados de fertilidad”.
A continuación, el equipo explorará las proteínas que dirigen estos cambios en el ARN.
“Si podemos comprender las enzimas que impulsan este cambio, podrían convertirse en objetivos viables para intervenciones que potencialmente mejoren la calidad del esperma en los hombres que envejecen”, concluyó Chen.
Este artículo no ofrece asesoramiento médico y debe utilizarse únicamente con fines informativos.
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