Logran imágenes de una ovulación completa

Aspectos de la ruptura del folículo. Imagen Nature Cell Biology

En el Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences científicos desarrollaron un método con imágenes que revela el proceso de ovulación en detalle sin precedente según los investigadores.

Pero lograron algo más: en su artículo en Nature Cell Biology muestran cómo ese nuevo método de captura de imágenes permitió identificar tres fases distintas de la ovulación: expansión del folículo, contracción y ruptura, culminando en la liberación del óvulo.

Las imágenes se obtuvieron mediante una combinación con microscopía de dos fotones, obteniendo imágenes en vivo de folículos del ovario de ratones. Se emplearon ratones transgénicos con marcadores para las membranas de las células y el ADN, que ayudaron a hacer visibles los intrincados movimientos.

El estudio identificó la expansión del folículo como la primera fase, activada por una secreción del ácido hialurónico y un influjo de fluido que aumentó el volumen del folículo. Luego vino la contracción, controlada por células del músculo, posiblemente regulada por la progesterona y la endotelina.

Finalmente, comienza la ruptura del folículo, seguida de la liberación de fluido folicular, las células del cúmulo y el óvulo. La ruptura y la liberación del óvulo se vieron en tres pasos: ruptura de fluido, ruptura celular y liberación del óvulo.

Así se une el espermatozoide al óvulo

En esta imagen de microscopio del RIMP de Austria se aprecia la fertilización de un huevo de zebrafish por el espermatozoide.

Claro, que el espermatozoide entra en el óvulo, pero el asunto no es tan sencillo. ¿Cómo ingresa? ¡O cómo se adhiere a él? Al menos esta última pregunta tiene respuesta ya según un estudio publicado en Cell y es el mismo mecanismo para todos los vertebrados.

La fertilización, de acuerdo con la investigaciónde científicos en Austria, funcona na cerradura y una llave. "Descubrimoseste mecanismo que es en realidad fundamental en todos los vertebrados según lo que podemos decir hasta ahora", de acuerdo con el coautor Andrea Pauli, del Research Instituteof Molecular Pathology en Viena.

¿Qué fue lo que encontraron? El equipo encontró que tres proteínas en el espermatozoide se juntan para formar una especie de llave que descubre el óvulo, permitieéndole adherirse. En este hallazgo se trabajó con células de ratones, zebrafishes y humanos.

Hasta entonces se conocían dos proteínas, una enla superficie del espermatozoidey otra en la membrana del óvulo. Los científicos usaron la inteligencia artificial de DeepMind de Google y AlphaFold (cuyos desarrolladores recibieron el Nobel hace unos días) para identificaruna nueva proteína que permtie la conexión inicial entre el espermatozoide y el óvulo. También demostraron cómo funciona en cosas vivas.

No se sabía cómo trabajaban juntas las proteínas para lograr que espermatozoide y óvulo se reconocieran.

Ahora, lo que queda por descubrir es cómo aquel entra en el óvulo luego de que se ha adherido.

Hoy las vírgenes pueden tener descendencia (¿para qué un macho?)

La mosca se reproducía asexualmente cuando no había machos disponibles. Imagen de Drosophila melanogaster. Foto Wikipedia Commons

 ¿Para qué un macho? Ni para tener descendientes. Científicos lograron que la hembra de un animal que se reproduce sexualmente, concibiera y tuviera hijas. Se trata de la mosca de las frutas, Droshophila melanogaster. Una vez se logró, esa característica se la pasó por generaciones;: los descendientes se podían reproducir sexual o asexualmente..

En la mayoría de los animales la reproducción sexual, involucra un huevo fertilizado por el esperma del macho. El nacimiento por una virgen se conoce como partenogénesis, el proceso por el cual el óvulo se desarrolla en embrión sin necesidad de esperma. No se requiere el macho.

Los descendientes del nacimiento de una virgen no son clones exactos de la madre pero sí muy parecidos y siempre son hembras.

"Fuimos los primeros en mostrar que usted puede diseñar nacimientos de vírgenes en un animal, fue emocionante ver una mosca virgen producir un embrión que se desarrolló hasta adultos y luego repetir el proceso", expresó Alexis Sperling, investigador de la University of Cambridge y primera autora del artículo.

Y agregó: "en nuestras moscas manipuladas genéticamente, las hembras esperaron encontrar un macho la mitad de sus vidas, unos 40 días, pero luego pararon y tuvieron nacimiento de virgen (asexual).

En los experimentos solo1 a 2 % de la segunda generación de las moscas hembras con la capacidad para nacimientos de virgen produjeron descendencia y esto ocurría solo cuando no había machos alrededor. Cuando estos estaban disponibles, las hembras se apareaban y tenían descendencia sexualmente.

Poder cambiar a reproducción asexual puede ser una estrategia de supervivencia, pues en un caso dado logra que persista la especie.

El desarrollo fue publicado en Current Biology.

Para este, secuenciaron genomas de dos cepas de otra mosca, Droshophila mercatorum. Una de ellas necesita machos, la otra se reproduce solo asexualmente. Identificaron los genes involucrados en el proceso. Alteraron entonces lo que creían los genes correspondientes en la D. melanogaster y lograron que se reprodujera sin necesidad de macho.

¿Para qué un macho? 

¡Al fin! Éxito en inyección que esteriliza las gatas

De cuatro a ocho gatos en cada embarazo puede tener una gata. Un gran problema si no se controla. Foto Pexels-Pixabay

Un mal de la vida moderna son los animales domésticos que vagan por cualquier lado, dejando descendencia a su paso. Un verdadero problema para ellos y sus crías, por el maltrato y abandono a que son sometidos.

No es fácil, pese a múltiples campañas en gran número de ciudades y de países, esterilizar las gatas. Es dispendioso y costoso, además pueden sufrir en su recuperación.

Pues en Nature Communications científicos reportaron el desarrollo de la primera vacuna que esteriliza las gatas de por vida. Es una sola dosis inyectada.

Se calcula, dice The Smithsonian Magazine, que en el mundo hay más de 600 millones de gatos y cerca del 80 % andan libres, no pertenecen a ningún hogar humano. Solo en Estados Unidos, aparte del sufrimiento que padecen, responden por la muerte de al menos 1300 millones de pájaros y 6300 millones de mamíferos cada año.

Se trata de una vacuna basada en terapia genética. El estudio inicial fue pequeño, con solo nueve gatas, seis de las cuales recibieron el tratamiento. A finales del año los científicos discutirán con la oficina de drogas (FDA) cómo ampliar las pruebas.

"¿No sería grandioso si pudiéramos enviar un técnico al campo, inyectar felinas y dejarlas ir?", se preguntó Julie Levy, citada por The New York Times, veterinaria que no participó en la investigación.

Hoy la operación para esterilizar las gata requiere remover sus órganos reproductivos, cirugía invasiva que aumenta el riesgo de hemorragia e infección, de la cual tardan de siete a diez días para recuperarse.

Además, como indicó  Aime Jphnson, de Auburn University, a New Scientist, las cirugías en animales ferales generan estrés y costos  atrapando los animales, llevarlos a un lugar para la cirugía y tenerlos mientras se liberan.

Como una gata puede tener de 4 a 8 crías por parto, llevando a una sobrepoblación que, además, en algunos países obliga a la eutanasia en los albergues conde los mantienen y no logran ser adoptados.

En el estudio, las hembras recibieron la inyección en el músculo de la pierna. Esta entrega una célula viral -con las partes que infectan removidas-. El ADN dice a los músculo crear una proteína, hasta que alcanza de 100 a 1000 veces el nivel normal. Parece que hace que los ovarios dejen de madurar y de producir óvulos.

 Luego juntaron las hembras con machos y solo las tres de control quedaron preñadas. De las seis que recibieron la inyección, dos se aparearon con gatos pero no quedaron en embarazo.

Completan nuestro genoma: hallan otros 115 genes

Mapa de locación de genes en el genoma humano. Foto NHGRI

Cuando comenzaba el siglo, año 2000, se anunció la secuenciación del genoma humano. Uno de los logros más sorprendentes del ingenio humano: conocer las letras químicas que nos dan vida y permiten todos los procesos en nuestro cuerpo.

Era el primer borrador de nuestro genoma con cerca de 2600 millones de bases de ADN. Con él se pueden estudiar e identificar más errores que conducen a enfermedades, mutaciones catastróficas o dañinas para una persona, genes que codifican por proteínas que al fin y al cabo son instrucciones para la complicada red de procesos en nuestro organismo.

El trabajo, lógico, no podía quedar completo. Y a lo largo de estos 20 años se han ido llenando vacíos. El genoma más usado data de 2013, cuando se publicó una nueva versión más completa faltando solo 8 % por ser completado.

Pues bien, científicos encabezados por Karen Miga, de la Universidad de California en Santa Cruz, con el respaldo de cerca de 30 instituciones en el Consorcio Telómero-a-Telómero (T2T), publicaron, preimpresión, un artículo en el cual añaden casi 200 millones de bases pares de ADN al genoma, descubriendo 115 nuevos genes que codifican por proteínas, con lo cual los genes en nuestro ADN llegan a 19 969.

En esta ocasión, en vez de tomar ADN de una persona viva, los científicos usaron una línea de células derivada de lo que se conoce como una mole hyditadiforme completa, un tipo de tejido que se forma en humanos cuando un espermatozoide fecunda un óvulo sin núcleo. La célula resultante contiene solo cromosomas del padre, así que los investigadores no tienen que distinguir entre dos conjuntos de cromosomas de distintas personas.

Para el trabajo emplearon lo último en tecnología de secuenciación que puede  escanear 20 000 pares de bases a la vez.

El grupo tuvo problemas para resolver unas pocas regiones de los cromosomas y considera que 0,3 % del genoma puede contener errores.

Como la mole portaba un cromosoma X, falta el Y, en lo cual se trabaja ahora.

El T2T se unió con otro grupo, el Human Pangenome Reference Consortium, que apunta a secuenciar más de 300genomas de personas de todo el mundo en los próximos tres años, y así se podrá identificar cuáles partes del genoma difieren entre individuos.

¿La importancia de todo esto? Migaespera quelos investigadores genéticos encontrarán con rapidez cuáles de las nuevas área secuenciadas en su trabajo y sus posibles genes están asociados con enfermedades humanas.

Gran avance para el bienestar de la humanidad a mediano y largo plazo.

Nota: con aporte de Nature, The Scientist

Ojo que el hijo de fumador tiene menos espermatozoides

Los hijos de madres fumadoras tienen menos espermatozoides han revelado algunos estudios. Ahora, una nueva investigación sugiere que los hijos de padres fumadores al momento del embarazo tienen la mitad de los espermatozoides que los hijos de aquellos que no fumaban. El estudio, de un equipo de Lund University, encontró que esa situación se daba independiente de la exposición a la nicotina por parte de la madre. Para la investigación se trabajó con 104 suecos de 17 a 20 años de edad. Una vez se ajustaron datos sobre la exposición de la madre a la nicotina, los factores socioeconómicos y el hábito de fumar del joven, aquellos con padres fumadores tenían 41 % menos concentración de espermatozoides que los hijos de no fumadores. “Fue una sorpresa que independiente de la exposición materna, el conteo de espermatozoides en los hombres hijos de padres fumadores fuera tan bajo”, dice Jonatan Axelsson, uno de los científicos. Con el biomarcador cotinina, metabolito a partir del cual la nicotina se puede medir en la sangre, los investigadores pueden ver si los padres fuman o si han estado expuestos al humo de segunda mano. Estudios previos han mostrado que es nocivo para el feto que la madre fume, pero en este el vínculo entre el padre fumador y el menor conteo de espermatozoides en el hijo son muy claros. Sin embargo, Axelsson no puede explicar a qué se debe y se requerirán más estudios para entender los mecanismos responsables. Algunas investigaciones ya habían demostrado la relación entre los padres fumadores y problemas en la salud de sus hijos, como malformaciones. “A diferencia del óvulo, los gametos masculinos se dividen continuamente a través de la vida y pueden presentarse mutaciones en el momento preciso de la división. Sabemos que el tabaco contiene sustancias que provocan mutaciones, así que uno puede imaginar que, al momento de la concepción, los gametos han sufrido mutaciones y por lo tanto pasan los genes que derivan en una menor calidad de los hijos machos”, explica. Asimismo, la mayoría de las nuevas mutaciones que se van vienen por vía del padre y asimismo hay vínculos entre la edad de este y el número de enfermedades complejas. Además se ha observado que el fumar se vincula con daño en el ADN en los espermatozoides y los fumadores tienen más daños en este. También los niños de padres fumadores tienen más de 4 veces tantas mutaciones en ciertas partes repetidas del ADN que los niños de papás que no fuman.