¿Por qué hay hombres que no producen esperma?

Desde hace unos años, la calidad del esperma, a nivel global, muestra un descenso evidente. De hecho, en España, el descenso pasa del 50%. Si a eso le sumamos los efectos negativos que también ha tenido el virus SARS-Cov2, la preocupación de muchas parejas es evidente. Ahora, una nueva investigación ha dado claves sobre lo que puede estar fallando en el proceso de formación de espermatozoides, lo que lleva a posibles tratamientos en el futuro.

"Una causa importante de infertilidad en los hombres es que simplemente no pueden producir esperma – explica el líder del estudio, Scott Hawley, en un comunicado -. Si sabes exactamente qué está mal, están surgiendo tecnologías en este momento que podrían brindarte una manera de solucionarlo".

Los resultados, publicados en Science Advances, pueden ayudar a explicar por qué algunos hombres no producen suficiente esperma para fertilizar un óvulo. En la mayoría de las especies que se reproducen sexualmente, incluidos los humanos, es necesario construir adecuadamente una estructura proteica que se asemeja a un puente, con el objetivo de producir espermatozoides y óvulos.

El equipo de Hawley descubrió que, en ratones, cambiar un punto único y muy específico en este puente provocaba su colapso, lo que causaba infertilidad, algo que también se aplica a los humanos debido a problemas similares con la meiosis.

La meiosis, el proceso de división celular que da lugar a los espermatozoides y los óvulos, implica varios pasos, uno de los cuales es la formación de una gran estructura proteica llamada complejo sinaptonémico. Como un puente, el complejo mantiene los pares de cromosomas en su lugar, permitiendo que se produzcan los intercambios genéticos esenciales para que los cromosomas se separen correctamente en espermatozoides y óvulos.

"Un factor importante que contribuye a la infertilidad son los defectos en la meiosis – añade Katherine Billmyre, coautora del estudio -. Para comprender cómo los cromosomas se separan correctamente en las células reproductivas, estamos realmente interesados en qué sucede justo antes de que se forme el complejo sinaptonémico entre ellos".

Estudios anteriores han examinado muchas proteínas que componen el complejo sinaptonémico, cómo interactúan entre sí y han identificado varias mutaciones relacionadas con la infertilidad masculina. En este caso, los autores se centraron en una que comparte humanos, ratones y la mayoría de los vertebrados, lo que sugiere que es fundamental para su ensamblaje. Modelar diferentes mutaciones en una región potencialmente crucial de la proteína humana permitió al equipo predecir cuál de ellas podría alterar la función de la proteína.

Los autores utilizaron una técnica precisa de edición de genes para realizar mutaciones en esta proteína, lo que permitió al equipo de Hawley, por primera vez, probar la función de regiones clave de la proteína en animales vivos. Se verificó que una sola mutación, predicha a partir de los experimentos de modelado, era la culpable de la infertilidad en ratones.

"Estamos hablando de una cirugía puntual - señala Hawley -. Nos centramos en una pequeña región de una proteína en esta estructura gigantesca que estábamos bastante seguros de que podría ser una causa importante de infertilidad. Lo que es realmente emocionante es que nuestra investigación puede ayudarnos a comprender este proceso realmente básico que es necesario para la vida".