Descubren la estructura 3D del receptor del óvulo al comienzo de la fecundación

a investigación recibió fondos del proyecto ZP DOMAIN STRUCTURE («Determinación de la estructura del dominio de la zona pelúcida mediante cristalografía por rayos X»), financiado con 40.000 euros a través de la acción Marie Curie «Recursos humanos y movilidad» perteneciente al Sexto Programa Marco (6PM) comunitario.

Durante siglos ha existido un verdadero interés en el encuentro de los gametos, es decir, el óvulo y el espermatozoide, de cuya unión resulta un nuevo organismo. Se sabe que durante este proceso el espermatozoide se une a proteínas de la cubierta extracelular del óvulo, denominada zona pelúcida (ZP) en mamíferos y membrana vitelina (MV) en no mamíferos. Hasta ahora los detalles moleculares de este acontecimiento biológico fundamental para la vida no estaban claros, pero gracias al estudio referido se han averiguado nuevos datos.

Dirigido por Luca Jovine del Instituto Karolinska (Suecia), y en colaboración con el profesor Tsukasa Matsuda de la Universidad de Nagoya (Japón) y el Dr. David Flot de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica (ESRF, Francia), los investigadores descubrieron la estructura tridimensional de la molécula receptora que se une al espermatozoide, denominada ZP3. La información estructural precisa, basada en datos recopilados en el ESRF, permite que se empiece a estudiar a nivel molecular la forma en la que los óvulos interactúan con los espermatozoides durante la fecundación, según indica el equipo.

«Treinta años después del descubrimiento del ZP3, este trabajo aporta información estructural sobre una región de proteínas ovulares que el espermatozoide reconoce de forma directa al comienzo de la fertilización», aclaran los autores. «Mediante su combinación con estudios de unión in vitro y mutacionales, la estructura proporciona datos sobre varios aspectos de la biología de la molécula ZP3, desde la secreción y la polimerización hasta la interacción con el espermatozoide.»

El estudio indica las partes del receptor que son más propensas a contactar directamente con el espermatozoide y aporta nuevos datos sobre cómo el óvulo ensambla y secreta el receptor de espermatozoides. «Los resultados dan una idea completa de la parte femenina de la fertilización», indicó el Dr. Jovine. «Pero por supuesto esto sólo es la mitad del proceso. El siguiente paso será estudiar las moléculas correspondientes en el espermatozoide que le permiten la unión con el óvulo.»

Estos descubrimientos tienen implicaciones de gran calado en la medicina reproductiva humana, puesto que la infertilidad podría deberse a la presencia de mutaciones en el gen que codifica el receptor de espermatozoides, según los investigadores. En estudios anteriores se había descubierto que los anticuerpos que atacan las proteínas ZP pueden ser «herramientas útiles para inhibir la fecundación de animales domésticos y salvajes, incluidos los primates». Una de cada siete parejas en todo el mundo tiene problemas para concebir, por lo que cualquier tipo de progreso en este sentido será bienvenido.

Esta investigación también podría facilitar el diseño de anticonceptivos no hormonales especializados en la interacción entre el óvulo y el espermatozoide, indicó el equipo. Este tipo de fármacos podrían ser una alternativa adecuada a la píldora anticonceptiva tradicional desarrollada hace 60 años que en principio poseería muchos menos efectos secundarios.

Algunas mujeres que toman píldoras anticonceptivas se quejan de cambios de humor y náuseas y tienen más riesgo de desarrollar coágulos de sangre e hipertensión. Los investigadores indicaron que «en los últimos cincuenta años no se ha desarrollado ningún método anticonceptivo completamente nuevo capaz de dar una solución al crecimiento continuo de la población mundial».