Por primera vez, los científicos han identificado el origen de algunas enfermedades graves, que causan mutaciones en tubos productores de esperma dentro de los testículos de hombres sanos.
Andrew Wilkie, profesor de patología en la Universidad de Oxford en el Reino Unido, y sus colegas, describen sus hallazgos en un artículo publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Los autores sugieren que su trabajo debería ayudarnos a entender mejor cómo las enfermedades genéticas pueden surgir en los niños nacidos de padres que no dispongan de estas mutaciones.
Los hombres no nacen con las células de esperma ya hechas (por el contrario, las mujeres nacen con todos sus óvulos). La producción de espermatozoides comienza en la pubertad, en una maraña de tubos similares a espaguetis – los túbulos seminíferos – dentro de los testículos. Cada testículo contiene aproximadamente 400 m de los túbulos seminíferos.
Dentro de los túbulos seminíferos, las células madre especiales llamadas espermatogonias generan células de esperma. Una espermatogonias se divide en dos células – una que con el tiempo se madura en una célula de esperma, y la otra es un nueva espermatogonia, por lo que el ciclo puede repetirse. Los testículos de un hombre producen millones de espermatozoides y la nueva espermatogonia todos los días de esta manera.
En cada ciclo celular, el ADN en el antiguo espermatogonia se copia en las dos nuevas células – la nueva espermatogonia y la célula destinada a ser una célula de esperma. Pero de vez en cuando, un error de copia – una mutación – surge en el ADN, lo que lleva a cabo las nuevas generaciones de células con esta mutación.
Proporción de espermatozoides con aumentos exagerados de mutaciones con la edad
Algunas mutaciones en el ADN son inofensivas, pero algunas no lo son y pueden dar lugar a trastornos genéticos. Sin embargo, los investigadores encontraron que, en algunos casos, la proporción de espermatozoides portadores de una mutación particular es mucho mayor de lo que cabría esperar de errores de copia espontáneas en las espermatogonias.
Ellos demostraron que algunas mutaciones que se producen en las espermatogonias mejoran sus propias posibilidades de propagación hacia adelante – que ellos las llaman de «mutaciones egoístas.»
Parece que el efecto de mutaciones egoístas es causar espermatogonias para dar lugar a más de un nuevo espermatogonia en cada ciclo celular, cada uno llevando la mutación.
Por lo tanto, como un hombre envejece, y su producción de esperma se somete a varios ciclos celulares, su esperma contiene una mayor proporción de células con mutaciones egoístas.
Los investigadores comparan el proceso con el cáncer, donde las células defectuosas crecen a un ritmo más rápido que las células sanas y, finalmente, forman un tumor.
En su estudio, se investigó una rara enfermedad genética llamada síndrome de Apert que afecta el desarrollo del cráneo y las extremidades. La enfermedad afecta a aproximadamente 1 de cada 60.000-70.000 bebés.
Los hombres mayores tienden a producir más mutaciones Apert
Los padres de la mayoría de los niños que nacen con síndrome de Apert no lo tienen, y el Prof. Wilkie y sus colegas, – que han estado estudiando durante 20 años – han demostrado que es causada por nuevas mutaciones en un gen llamado FGFR2, que surgen espontáneamente en el padre con la producción de esperma.
Con base en el conocimiento de cómo ocurren las mutaciones espontáneas, uno podría esperar que el síndrome de Apert fuera extremadamente rara, y de hecho lo es – pero, señalan los autores, los casos se producen hasta 1.000 veces con más frecuencia de lo que deberían, sobre esta base.
Para saber por qué el síndrome de Apert es más común de lo esperado, el equipo comparó el esperma de padres de niños con y sin la enfermedad, y se encontró que ambos grupos tenían espermatozoides raros con la mutación FGFR2.
El Coautor Anne Goriely, profesor asociado de genética humana en Oxford, explica:
«El proceso que da lugar a síndrome de Apert ocurre en cada hombre, es decir, cualquier pareja podría tener un niño con síndrome de Apert, sin tener en cuenta la salud de los padres.»
Sin embargo, dice que encontraron que los hombres mayores tienden a producir más de las mutaciones Apert.
El equipo encontró que los hombres normales también producen espermatozoides con otras mutaciones que causan las formas letales de enanismo y otras enfermedades graves. Pero debido a que hay tantos millones de espermatozoides, las posibilidades de una mutación estar en un espermatozoide que fecunda un óvulo son muy bajas.
Los hombres que retrasan la paternidad deben entender los riesgos
En su estudio, el equipo identificó en las células mutantes, que crecen dentro de los testículos de los hombres normales. Examinaron los túbulos seminíferos de los hombres cuyos testículos se habían retirado por razones quirúrgicas, y que les habían donado para la investigación.
Desarrollaron técnicas que describen las regiones anormales de los túbulos seminíferos, y el uso de un microscopio láser de potencia, que podrían aislar las regiones y realizar análisis genéticos detallados. A partir de estos análisis, se identificaron mutaciones ligadas a enfermedades graves en 13 de los 14 testículos donados.
Los investigadores han señalado que todos los hombres desarrollarán estos crecimientos mutantes en sus testículos a medida que envejecen. Sin embargo, los hombres que tienden a retrasar la paternidad, es importante entender los riesgos; es lo que sugieren.
En el siguiente vídeo, los investigadores hablan de su trabajo que investiga el efecto de la edad paterna en enfermedades genéticas, con especial referencia al síndrome de Apert y FGFR2:
En la misma linea, otro estudio informado recientemente por Medical Press, encontró que el peso de un hombre afecta a la información genética contenida en su esperma. Los investigadores sugieren que la predisposición de un niño a la obesidad puede ser heredada a través de las marcas epigenéticas en el ADN del esperma del padre.
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