Descubren el origen de la esterilidad masculina

La pérdida de una proteína que cubre el esperma podría explicar en parte la infertilidad masculina.

AFECTA A UN 10% DE LOS HOMBRES

La investigación podría abrir nuevos caminos en el tratamiento de la infertilidad. El artículo que describe el trabajo se publica en la revista 'Science Translational Medicine'.

La proteína DEFB126 actúa como un "dispositivo de camuflaje Klingon", permitiendo a los espermatozoides nadar a través del moco evitando el sistema inmunológico con el fin de alcanzar el óvulo, dijo Gary Cherr, profesor del Bodega Marine Laboratory en la UC Davis y del Center for Health and Environment. Cherr es el autor principal del estudio.

Los investigadores de la UC Davis descubrieron que muchos hombres tienen un gen defectuoso para la DEFB126. Un estudio de muestras procedentes de Estados Unidos, Reino Unido y China muestra que hasta un cuarto de los hombres de todo el mundo poseen dos copias del gen defectuoso, lo cual puede afectar significativamente a la fertilidad.

La infertilidad afecta de un 10 a un 15 por ciento de la población de Estados Unidos, según John Gould, profesor asociado de urología de la UC Davis, que no estuvo involucrado en la investigación. Aproximadamente en la mitad de los casos se trata de problemas de fertilidad masculina.

Uno de los misterios de la fertilidad humana es que la calidad del esperma y la cantidad parecen tener poco que ver con la fertilidad de un hombre, comentó Ted Tollner, coautor del artículo y profesor adjunto en el Department of Obstetrics and Gynecology de la UC Davis. "El 70% de los casos de infertilidad masculina no se pueden explicar ", dijo Cherr. Estudios como este pueden ofrecer la oportunidad de explicar estos casos, dijo Gould.

Si el descubrimiento desarrollara con éxito una prueba, esta podría ser utilizada para aplicar directamente a las parejas el tratamiento con inyección de esperma intracitoplasmática (ICSI) –en el que se extraen óvulos de la mujer y se inyecta directamente el esperma– evitando un diagnóstico diferencial costoso para excluir otras causas, Gould dijo.

Tollner y Cherr buscaban maneras de desarrollar vacunas anticonceptivas cuando empezaron a observar la proteína DEFB126. La proteína pertenece a una clase de moléculas llamadas defensinas, exterminadoras naturales de gérmenes que se encuentran en las superficies de las mucosas. La DEFB126 se produce en el epidídimo, un tubo estrecho y alargado donde se almacenan los espermatozoides después de que se produzcan en los testículos, y es depositada en dicho tubo para formar una gruesa capa.

Tollner y Cherr estaban tratando de producir anticuerpos contra esta proteína humana, sin mucho éxito. Por lo que recurrieron a la ayuda del profesor Charles Bevins, experto en defensinas, que acababa de unirse al Department of Medical Microbiology and Immunology de la UC Davis.

En el laboratorio de Bevins se realizó una copia recombinante del gen humano DEFB126, con el objetivo de generar una proteína purificada que Tollner y Cherr podrían utilizar para crear anticuerpos. En un primer intento, observaron que el gen tenía una mutación que le impidió formar la proteína. Pero cuando utilizaron semen de un donante diferente, fueron capaces de producir la proteína normal. "Si no hubiéramos utilizado el primer clon, seguiríamos confundidos", dijo Bevins.

El esperma de los hombres con los genes DEFB126 defectuosos se ve normal bajo el microscopio y los espermatozoides nadan con normalidad. Sin embargo, son mucho menos capaces de nadar a través de un gel artificial hecho para parecerse al moco cervical humano. Cuando la proteína normal es añadida a los espermatozoides, recuperan sus capacidades normales.

Trabajando con Edward Hollox de la University of Leicester (Inglaterra), Xiping Xu de la University of Illinois (Chicago), y Scott Venners de la Simon Fraser University (Canada), los investigadores fueron capaces de observar la frecuencia del gen en las muestras de ADN de personas en los Estados Unidos, Reino Unido, China, Japón y África.

Encontraron que, en todo el mundo, aproximadamente la mitad de los hombres posee una copia defectuosa y una cuarta parte dos copias defectuosas, por lo tanto, su esperma no logra desplazarse con facilidad a través del moco. ¿Por qué una mutación que afecta a la fertilidad es tan asombrosamente común? Puede ser que los heterocigotos – los hombres con una fertilidad normal, un gen normal y otro defectuoso –son favorecidos de alguna manera, según Tollner.

Tollner señaló que en comparación con el esperma de los monos y otros mamíferos, los espermatozoides humanos son, por lo general, de mala calidad, lentos nadadores, y con una alta tasa de células defectuosas. Es posible que debido a que los seres humanos, a diferencia de la mayoría de los mamíferos, mantienen relaciones monógamas a largo plazo, la calidad del esperma simplemente no importe demasiado, dijo Cherr.

Sin embargo, algunos investigadores creen que, por razones desconocidas, la fertilidad masculina humana ha caído en todo el mundo en las últimas décadas. Este descenso podría desenmascarar los problemas relacionados con el gen DEFB126 defectuoso. Cherr afirma que esperan trabajar en un programa de infertilidad importante en los Estados Unidos para explorar aún más el papel de la mutación.