Dos enzimas del esperma activan el óvulo en ratones

La fecundación no termina cuando un espermatozoide llega al óvulo. En los mamíferos, ese encuentro pone en marcha una serie de pulsos químicos dentro del óvulo: subidas y bajadas repetidas de calcio que dan la señal inicial para que comience el desarrollo embrionario. Un estudio en Mus musculus muestra ahora que, en esta especie, dos enzimas presentes en el esperma colaboran para que esa señal sea suficientemente robusta.

El equipo se concentró en dos proteínas que ayudan a desencadenar esos pulsos. Una de ellas, llamada PLCζ1, ya era conocida como una pieza central del proceso. Sin embargo, los ratones machos que carecían de esa proteína todavía podían tener descendencia, aunque en mucha menor cantidad. Esa aparente contradicción sugería que otra molécula podía compensar parcialmente su ausencia.

Para averiguarlo, los investigadores emplearon edición genética CRISPR/Cas9. Crearon una línea de ratones sin la segunda enzima, PLCδ4, y otra sin ninguna de las dos. Después observaron cómo respondían los óvulos tras la fecundación, midieron las variaciones de calcio y compararon las tasas de fecundación y fertilidad de los distintos animales.

Cuando faltaba PLCδ4, los espermatozoides todavía iniciaban pulsos de calcio, pero estos eran más débiles y tardaban más en aparecer; además, la fecundación se reducía. El resultado decisivo llegó con los animales sin ambas enzimas. Los machos fueron estériles y sus espermatozoides no lograron producir las oscilaciones repetidas de calcio necesarias para activar los óvulos. En algunos casos apareció una única señal pequeña, pero no alcanzó para iniciar el desarrollo.

El experimento no implica que la fecundación dependa exactamente de las mismas dos proteínas en todas las especies. De hecho, los propios autores señalan que los mecanismos de respaldo pueden variar entre mamíferos. Pero sí refuerza una idea importante: la activación del óvulo no depende de un interruptor aislado, sino de un sistema con componentes que pueden apoyarse entre sí.

Entender esos mecanismos ayuda a distinguir dos preguntas que a menudo se mezclan. Una es cómo se inicia la fecundación en un modelo animal; otra, mucho más amplia, es por qué algunas personas tienen dificultades reproductivas o qué tratamientos podrían ayudar. Este trabajo responde con precisión a la primera pregunta en ratones. Aunque investigaciones previas han asociado alteraciones de PLCζ1 con ciertos casos de infertilidad masculina en humanos, este estudio no demuestra que PLCδ4 cause infertilidad en personas ni propone un tratamiento para la reproducción asistida.

También deja abiertas preguntas sobre el alcance de ese respaldo molecular. ¿Existen otras moléculas que colaboren en la señal inicial? ¿Qué partes del mecanismo se conservan entre especies? Los ratones modificados genéticamente permiten poner a prueba esas posibilidades de una manera que no sería posible en estudios observacionales. Así, hacen visible una fase de la fecundación que transcurre en minutos, pero de la que depende el comienzo de una nueva etapa biológica.