Los investigadores han descubierto que un compuesto natural revierte la disminución de las células germinales relacionada con la edad, mejorando la fertilidad en ratones hembra mayores y permitiéndoles tener más crías. El descubrimiento podría algún día ayudar a desarrollar tratamientos para mejorar la fertilidad en humanos.
A medida que las mujeres envejecen, los óvulos inmaduros (llamados ovocitos) en los ovarios degeneran y disminuyen en número, lo que les dificulta quedar embarazadas de forma natural o mediante tratamientos de reproducción asistida como la FIV. Una mujer tiene una cantidad fija de ovocitos, que maduran dentro de los folículos en la capa externa del ovario. Durante cada ciclo reproductivo, comienzan a desarrollarse varios folículos y, normalmente, un ovocito se convierte en un óvulo maduro y es expulsado del folículo en cada ciclo.
La espermidina es un compuesto originalmente aislado del esperma, pero ahora se sabe que tiene funciones en muchos tipos de células. La investigación sobre la espermidina ha demostrado que prolonga la vida útil de levaduras, moscas, gusanos y células inmunitarias humanas. Los estudios en modelos animales han demostrado que la espermina tiene propiedades antienvejecimiento, reduciendo los problemas relacionados con la edad, como las enfermedades cardiovasculares en ratones y el deterioro cognitivo en las moscas de la fruta.
Sin embargo, se desconocen los efectos de la espermidina sobre los ovocitos. Entonces, en un nuevo estudio, los investigadores probaron el compuesto en ratones hembra mayores para ver si producía algún beneficio. Primero, compararon el tejido ovárico de ratones jóvenes y de mediana edad y descubrieron que los ratones más viejos tenían mucha menos espermidina en sus tejidos. También tienen peor calidad de ovocitos y folículos más degenerados.
Para descubrir si el estado de los ovocitos estaba relacionado con niveles reducidos de espermina, los investigadores inyectaron el compuesto a algunos ratones viejos. Los ovocitos de los ratones del grupo mejorado con espermina se desarrollaron más rápido y tuvieron menos defectos que los del grupo de control. Los ratones también tenían más folículos, un método comúnmente utilizado en humanos para estimar el número y la calidad de los ovocitos. La adición de espermidina como suplemento oral al agua potable de los ratones tuvo los mismos resultados.
Los investigadores observaron que la espermina aumentaba la tasa de éxito en la formación de blastocistos, el grupo de células en división que se convierten en embriones. Los ratones más viejos que fueron concebidos naturalmente después de tomar espermina tuvieron aproximadamente el doble de ratones por camada que los ratones de control de la misma edad.
Después de una investigación en profundidad, secuenciaron el ARN de ovocitos de ratones de diferentes edades y descubrieron que los genes relacionados con la producción de energía celular y el proceso de limpieza de desechos celulares tenían diferentes patrones de expresión en ratones jóvenes, ratones viejos y ratones viejos que habían tomado espermidina.
Los ovocitos de ratones que recibieron espermina restauraron su capacidad para eliminar los desechos celulares y mejoraron la función mitocondrial. Se observaron efectos similares en ovocitos porcinos sometidos a estrés oxidativo, una característica importante del envejecimiento, lo que sugiere que el mecanismo de acción de la espermidina es similar en todas las especies.
Cuando los investigadores trataron ovocitos cultivados en laboratorio con una molécula que inhibe la eliminación de las mitocondrias dañadas (mitofagia), descubrieron que las células tratadas con espermidina maduraban mucho más lentamente que las células no tratadas, lo que sugiere además que el compuesto trabaja con el proceso de limpieza de las células para producir efectos antienvejecimiento.
"Aunque ya sabíamos que la espermidina tiene propiedades antienvejecimiento, su efecto significativo nos sorprendió", dijo Xiong Bo, autor correspondiente del estudio.
Los hallazgos del estudio han despertado un interés considerable en la comunidad médica.
"Estos hallazgos son profundos", afirmó Alex Polyakov, especialista en ginecología y fertilidad del IVF y Royal Women's Hospital de Melbourne. "Ha habido tremendos avances en el tratamiento de la infertilidad en las últimas décadas, y las tasas de éxito de la FIV han aumentado dramáticamente, pero la edad de las mujeres sigue siendo una barrera importante para el éxito porque la FIV no puede contrarrestar los efectos de la edad en la calidad y cantidad de ovocitos. El santo grial de la medicina reproductiva es una tecnología o tratamiento que puede revertir los efectos de la edad en el ovario. Zhang et al. parecen haberlo descubierto".
El siguiente paso para los investigadores es ver si estos resultados se trasladan a los humanos. Planean probar los efectos promotores de la fertilidad de la espermidina en ovocitos humanos en el laboratorio para determinar qué dosis de espermidina son seguras y efectivas y si el compuesto afecta otros procesos corporales.
"Necesitamos ensayos clínicos precisos para resolver estos problemas antes de que se pueda aplicar la espermidina para mejorar la fertilidad humana", afirmó Xiong.
La investigación fue publicada en la revista Nature Aging.