Izumo y Juno, proteínas claves para la fecundación

Investigadores descubren las proteínas que permiten que el espermatozoide y el óvulo se reconozcan el uno al otro

Investigadores del 'Wellcome Trust Sanger Institute', en Reino Unido, han descubierto proteínas que interactúan en la superficie de los espermatozoides y el óvulo esenciales para el comienzo de la vida de los mamíferos. Estas proteínas, que permiten que el espermatozoide

y el óvulo se reconozcan el uno al otro, ofrecen nuevos caminos hacia la mejora de los tratamientos de fertilidad y el desarrollo de nuevos anticonceptivos.

La fecundación ocurre cuando un óvulo y un espermatozoide se reconocen entre sí y se fusionan para formar un embrión. La proteína Izumo del esperma que reconoce el huevo fue identificada en 2005 por investigadores japoneses, quienes le pusieron ese nombre en honor a un templo japonés de bodas, pero su compañera en el óvulo ha sido un misterio hasta ahora.

El equipo de expertos de esta institución británica identificó una proteína emparejada con Izumo que es necesaria para la fertilización, llamada Juno, en honor a la diosa romana de la fertilidad y el matrimonio, tal y como recoge la revista 'Nature'. "Hemos resuelto un misterio de larga duración en la biología mediante la localización de las moléculas que aparecen en los espermatozoides y el óvulo que deben unirse entre sí para la fecundaciónn", señala el autor principal, el doctor Gavin Wright, del Instituto Sanger. "Sin esta interacción esencial, la fecundación puede simplemente no suceder. Podemos ser capaces de utilizar este descubrimiento para mejorar los tratamientos de fertilidad y desarrollar nuevos anticonceptivos", agrega este experto. Estos científicos crearon una versión artificial de la proteína Izumo y la usaron para identificar parejas de unión en la superficie del óvulo, descubriendo que Izumo del esperma interactúa con Juno en la superficie del huevo para iniciar la concepciónn. El equipo desarrolló ratones que carecían de la proteína de Juno en la superficie de los óvulos, de forma que estos roedores fueron infértiles y sus huevos no se fusionaron con el esperma normal, destacando que la proteína Juno es esencial para la fertilidad en ratones hembras. De la misma manera, los roedores machos que carecen de la proteína Izumo también son infértiles, revelando su papel esencial en la fertilidad masculina.

"El emparejamiento Izumo-Juno es la primera interacción esencial conocida para el reconocimiento entre el espermatozoide y el óvulo en cualquier organismo", afirma otra investigadora de este trabajo, Enrica Bianchi, también del 'Wellcome Trust Sanger Institute', quien subraya que la unión de las dos proteínas es muy débil, lo que probablemente explica porqué ha sido un misterio hasta ahora.

"El trabajo previo en el laboratorio nos llevó a esperar que la interacción fuera débil y esto entonces guió el diseño de nuestros experimentos, y, después de mucho esfuerzo, finalmente funcionó", relata Bianchi. El equipo encontró que después de la fase inicial de fertilización, se produce una pérdida repentina de la proteína Juno de la superficie del huevo, convirtiéndose prácticamente en indetectable después de sólo 40 minutos, lo que puede explicar por qué el óvulo, una vez fecundado por la primera célula de esperma, apaga su capacidad para reconocer más esperma.

Este hallazgo demuestra que se trata de un proceso para evitar la formación de embriones con más de una célula de esperma, que de otro modo tendría demasiados cromosomas y moriría. El equipo ahora está analizando a mujeres infértiles para entender si defectos en el receptor Juno son una causa de la infertilidad porque, de confirmarse, una simple prueba de detección genética podría ayudar a informar sobre el tratamiento adecuado para las mujeres que intentan concebir de forma natural reduciendo costos y el estrés a menudo involucrados en los tratamientos de fertilidad asistida.