Una investigación internacional liderada por el INIA-CSIC y la Universidad de Murcia ha identificado un mecanismo que impide la reproducción entre mamíferos de diferentes especies. Publicado en la revista eLife, el estudio destaca el papel de la proteína oviductina, que modifica la superficie del óvulo para permitir solo la fecundación por espermatozoides compatibles. Este hallazgo tiene implicaciones significativas en biología reproductiva y podría mejorar técnicas de fertilización in vitro, reduciendo anomalías genéticas y aumentando tasas de éxito. Además, contribuye a entender las barreras naturales que evitan la hibridación entre especies, lo que es crucial para la conservación de la biodiversidad.
Una investigación internacional, liderada por el INIA-CSIC y con la colaboración de la Universidad de Murcia, ha realizado un avance significativo en la comprensión de los mecanismos que aseguran que la fertilización en mamíferos se produzca exclusivamente entre células reproductoras de la misma especie. Este estudio, publicado en la revista eLife, destaca el papel crucial de una proteína denominada oviductina, que tiene la capacidad de modificar la superficie del óvulo para que solo pueda ser fecundado por espermatozoides "compatibles", es decir, de su propia especie.
Hasta ahora, se creía que esta capacidad selectiva era inherente al óvulo. Sin embargo, los hallazgos indican que esta propiedad se activa únicamente cuando el óvulo entra en contacto con el entorno del oviducto, el lugar donde ocurre la fecundación. Este descubrimiento tiene importantes implicaciones en biología reproductiva y podría abrir nuevas posibilidades para mejorar las técnicas de fertilización in vitro en humanos y animales.
La investigación se centró en la oviductina (OVGP1), una proteína presente en el fluido del oviducto —también conocido como trompa de Falopio—. Los científicos demostraron que esta proteína interactúa con la capa externa del óvulo, conocida como zona pelúcida, modificando su estructura y composición. Esta interacción permite que la zona pelúcida adquiera una "firma molecular", actuando como una barrera infranqueable para los espermatozoides de otras especies. Según Alfonso Gutiérrez-Adán, líder del estudio, “la oviductina actúa como un filtro natural que garantiza que el óvulo solo se una a espermatozoides de su misma especie”.
La zona pelúcida desempeña funciones esenciales durante la fertilización: facilita la unión con el espermatozoide adecuado, impide la entrada de más de uno (previniendo así la poliespermia) y participa en el desarrollo inicial del embrión. No obstante, hasta este estudio no se comprendía completamente cómo evitaba la fecundación cruzada entre especies distintas.
Para esclarecer este mecanismo, los investigadores expusieron óvulos de vaca y ratón a fluidos del oviducto y versiones recombinantes de oviductina procedentes de diferentes especies (bovina, humana y murina). Se observó que sin contacto con la oviductina, los óvulos podían ser fecundados incluso por espermatozoides de otras especies. En contraste, cuando se aplicaba oviductina, la zona pelúcida se volvía selectiva y solo permitía el acceso a espermatozoides de su misma especie.
“Los óvulos recién liberados pueden ser fecundados por espermatozoides de diferentes especies. Pero al entrar en el oviducto y recubrirse con oviductina, se vuelven altamente selectivos”, señala Gutiérrez-Adán.
Una prueba clave para entender este proceso fue la llamada “penetración de zona vacía”, donde se elimina el contenido interno del óvulo para centrarse únicamente en cómo reacciona su capa externa. Esta técnica recientemente patentada permitió estudiar con precisión cómo interactúan los espermatozoides con la zona pelúcida sin interferencias internas.
Este hallazgo abre nuevas oportunidades para optimizar las técnicas de fertilización in vitro. En humanos, podría facilitar una mejor selección de espermatozoides, reduciendo así el riesgo de anomalías genéticas y aumentando las tasas de éxito. En animales como los cerdos, donde la poliespermia es un problema común, fortalecer esta barrera podría prevenir fecundaciones múltiples que resultan en embriones inviables debido a un exceso de material genético.
A nivel evolutivo, este trabajo contribuye a comprender cómo las especies desarrollan barreras naturales para evitar hibridaciones y mantener su identidad genética. Este conocimiento también puede aplicarse en estrategias orientadas a conservar la biodiversidad.
Finalmente, utilizar óvulos tratados con oviductina podría convertirse en una herramienta valiosa para evaluar la calidad del esperma en aquellas especies donde obtener óvulos resulta complicado. Este estudio resalta el papel fundamental de la oviductina en asegurar la especificidad durante la fertilización y presenta nuevas oportunidades tanto en medicina reproductiva como en biotecnología animal.
Se ha identificado el papel de una proteína llamada oviductina, que modifica la superficie del óvulo para que solo pueda ser fecundado por espermatozoides de la misma especie.
La oviductina actúa como un filtro natural, garantizando que el óvulo solo se una a espermatozoides de su misma especie al modificar la zona pelúcida del óvulo.
Este hallazgo puede mejorar las técnicas de fertilización in vitro y ayudar a reducir riesgos de anomalías genéticas en humanos y problemas de poliespermia en animales.
Los investigadores expusieron óvulos de vaca y ratón a fluidos del oviducto y versiones recombinantes de oviductina, observando cómo esta proteína hacía que los óvulos fueran selectivos respecto a los espermatozoides.
Los ácidos siálicos son moléculas presentes en la oviductina y en la superficie del óvulo, actuando como cerraduras que permiten el reconocimiento específico entre el óvulo y el espermatozoide adecuado.
Las aplicaciones incluyen optimizar la fertilización in vitro, mejorar la calidad del esperma en especies difíciles de manejar y contribuir a estrategias de conservación de biodiversidad.