En un nuevo estudio dirigido por Karolinska Institutet, los investigadores descubrieron que, después de la fecundación, la cubierta que rodea al óvulo se tensa, impidiendo mecánicamente la entrada de más espermatozoides y evitando la posterior muerte del embrión. El estudio también explica cómo las mutaciones en las proteínas de la cubierta del óvulo pueden causar infertilidad femenina y, en última instancia, dar lugar a nuevos métodos anticonceptivos. El estudio se publicó en Cell.
La fecundación de los mamíferos comienza cuando un espermatozoide se adhiere a la cubierta del óvulo, una envoltura extracelular fibrosa que debe atravesar para fusionarse con el óvulo. Un equipo internacional ha cartografiado ahora en detalle la estructura y función de ZP2, un componente clave de las fibras de la cubierta del óvulo que regula las interacciones entre el óvulo y los espermatozoides durante la fecundación.
«Sabíamos que ZP2 se escinde después de que el primer espermatozoide entra en el óvulo, y explicamos cómo este acontecimiento endurece la cubierta del óvulo y la vuelve impermeable a otros espermatozoides», declaró Luca Jovine, profesor del Departamento de Biociencias y Nutrición de Karolinska Institutet y director del estudio. «Esto evita la polispermia —la fusión de múltiples espermatozoides con un óvulo—, que es mortal para el embrión».
Los cambios en la cubierta del óvulo después de la fecundación también son esenciales para la fertilidad femenina, ya que protegen al embrión en desarrollo hasta su implantación en el útero. Este conocimiento podría ayudar a desarrollar anticonceptivos no hormonales que interfieran en la formación de la cubierta del óvulo. El estudio también explica formas de infertilidad femenina relacionadas con dicha cubierta.
«Las mutaciones en los genes que codifican las proteínas de la cubierta del óvulo pueden causar infertilidad femenina, y cada vez se identifican más mutaciones de este tipo», explicó Luca Jovine. «Esperamos que nuestra investigación contribuya al diagnóstico de la infertilidad femenina y pueda ayudar a prevenir embarazos no deseados».
Es importante señalar que el estudio también demostró que una región de ZP2, que antes se consideraba un receptor de espermatozoides, no es necesaria para que estos se adhieran al óvulo. Esto plantea la cuestión de la identidad del verdadero receptor de espermatozoides en la cubierta del óvulo, que los investigadores planean estudiar más a fondo.
Los investigadores combinaron cristalografía de rayos X y microscopía crioelectrónica para estudiar la estructura 3D de las proteínas de la cubierta del óvulo. En estudios funcionales con ratones se examinaron las interacciones entre espermatozoides y óvulos portadores de mutaciones en ZP2, mientras que el programa de IA AlphaFold se utilizó para predecir la estructura de la cubierta del óvulo humano.
El estudio se realizó con Osaka University y Sophia University, en Japón, y la University of Pittsburgh, en Estados Unidos, utilizando datos recopilados en los sincrotrones SciLifeLab, ESRF, DLS y BESSY II.
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Autor LinkedIVF TeamPublicado 2024-03-22
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Noticias | Karolinska Institutet revela cómo el óvulo controla la entrada de los espermatozoides
En un nuevo estudio dirigido por Karolinska Institutet, los investigadores descubrieron que, después de la fecundación, la cubierta que rodea al óvulo se tensa, impidiendo mecánicamente la entrada de más espermatozoides y evitando la posterior muerte del embrión. El estudio también explica cómo las mutaciones en las proteínas de la cubierta del óvulo pueden causar infertilidad femenina y, en última instancia, dar lugar a nuevos métodos anticonceptivos. El estudio se publicó en Cell.
La fecundación de los mamíferos comienza cuando un espermatozoide se adhiere a la cubierta del óvulo, una envoltura extracelular fibrosa que debe atravesar para fusionarse con el óvulo. Un equipo internacional ha cartografiado ahora en detalle la estructura y función de ZP2, un componente clave de las fibras de la cubierta del óvulo que regula las interacciones entre el óvulo y los espermatozoides durante la fecundación.
«Sabíamos que ZP2 se escinde después de que el primer espermatozoide entra en el óvulo, y explicamos cómo este acontecimiento endurece la cubierta del óvulo y la vuelve impermeable a otros espermatozoides», declaró Luca Jovine, profesor del Departamento de Biociencias y Nutrición de Karolinska Institutet y director del estudio. «Esto evita la polispermia —la fusión de múltiples espermatozoides con un óvulo—, que es mortal para el embrión».
Los cambios en la cubierta del óvulo después de la fecundación también son esenciales para la fertilidad femenina, ya que protegen al embrión en desarrollo hasta su implantación en el útero. Este conocimiento podría ayudar a desarrollar anticonceptivos no hormonales que interfieran en la formación de la cubierta del óvulo. El estudio también explica formas de infertilidad femenina relacionadas con dicha cubierta.
«Las mutaciones en los genes que codifican las proteínas de la cubierta del óvulo pueden causar infertilidad femenina, y cada vez se identifican más mutaciones de este tipo», explicó Luca Jovine. «Esperamos que nuestra investigación contribuya al diagnóstico de la infertilidad femenina y pueda ayudar a prevenir embarazos no deseados».
Es importante señalar que el estudio también demostró que una región de ZP2, que antes se consideraba un receptor de espermatozoides, no es necesaria para que estos se adhieran al óvulo. Esto plantea la cuestión de la identidad del verdadero receptor de espermatozoides en la cubierta del óvulo, que los investigadores planean estudiar más a fondo.
Los investigadores combinaron cristalografía de rayos X y microscopía crioelectrónica para estudiar la estructura 3D de las proteínas de la cubierta del óvulo. En estudios funcionales con ratones se examinaron las interacciones entre espermatozoides y óvulos portadores de mutaciones en ZP2, mientras que el programa de IA AlphaFold se utilizó para predecir la estructura de la cubierta del óvulo humano.
El estudio se realizó con Osaka University y Sophia University, en Japón, y la University of Pittsburgh, en Estados Unidos, utilizando datos recopilados en los sincrotrones SciLifeLab, ESRF, DLS y BESSY II.
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