Los espermatozoides compiten, eso lo sabemos. Lo desconocido hasta ahora era si lo hacen como si de una contienda de Mario Kart se tratara. Esta nueva investigación ha descubierto que algunos espermatozoides de ratón “envenenan” a sus pares mientras aún están en desarrollo. Los detalles fueron publicados en PLoS One.
No obstante, los genetistas del Instituto Max Planck de Genética Molecular en Berlín también detectaron un giro inesperado. Si muchos espermatozoides poseen esta variante genética, se corre el riesgo de sufrir una sobredosis de su propio cóctel asesino. Esto haría que el animal resulte infértil.
Los investigadores descubrieron este “código trampa” en el esperma de ratones mientras investigaban los mecanismos que utilizan las células sexuales masculinas para dirigirse a través del sistema reproductivo femenino. “Los espermatozoides son competidores despiadados”, comenta el director del instituto, Bernhard Herrmann.
Proteína clave
El equipo descubrió que un interruptor de proteína Rho llamado RAC1 juega un papel integral en mantener a los espermatozoides en línea recta y estrecha. Si se estropea dicho regulador, estos tambalearán y deambularán sin dirección.
Empero, la evolución parece haber solucionado este problema. Según los investigadores, una variación en la codificación de secuencias en el cromosoma 17 parece crear un producto que complica el funcionamiento de RAC1. Se trata de una región, llamada variante t.
Los ratones heterocigotos para el rasgo (que tienen un cromosoma 17 de variante t y un cromosoma asociado con codificación “normal”) no engendran la proporción esperada de 50-50 de descendencia. Las probabilidades de que uno de sus descendientes nazca sin la variante t, de hecho, son de una entre cien.
En cambio, si resulta que son homocigotos, con ambas versiones del cromosoma 17 que contienen esta codificación aberrante, entonces pueden despedirse de la paternidad. Son completamente estériles.
Antídoto y equilibrio
Luego de recabar toda esta información, los investigadores descifraron exactamente lo que está sucediendo en los testículos de esos ratones. El equipo se propuso genotipar los espermatozoides individuales y evaluar sus patrones de motilidad.
Al comienzo de la producción de gametos, dentro de las células precursoras de espermatozoides que contienen tanto el cromosoma variante t como una versión más normal, la codificación t tóxica interfiere con el desarrollo de RAC1, desactivándolo efectivamente.
Una vez que las células precursoras finalmente se dividen en sus formas de esperma, se someten a la meiosis. Este proceso divide los cromosomas para que cada espermatozoide solo tenga uno de cada par.
Lo cual significa que algunos espermatozoides tienen un cromosoma variante t y otros no. Aquí está la parte verdaderamente inteligente: las variantes t también producen su propio antídoto, rescatando a RAC1 del daño al expresar una proteína reguladora especial. “Imagina un maratón, en el que todos los participantes se envenenan con agua potable, pero algunos corredores también toman un antídoto”, dice Herrmann.
Ese antídoto funciona bien en dosis suficientemente pequeñas. Para su infortunio, una abundancia de RAC1 es tan mala como un déficit. En una maratón llena de envenenadores que producen antídotos, los corredores pronto se verán agobiados.
Finalmente, aunque el estudio es revelador, debe tenerse en cuenta que fue realizado en ratones y se necesitan más estudios para extrapolarse a humanos. Aun así, cuanto más entendamos sobre los diversos modelos de química reproductiva en el reino animal, mejor entenderemos el nuestro.