27 febrero, 2012

Células madre capaces de producir ovocitos hallados en mujeres adultas

Pueden ser aislados y multiplicados tanto in vitro como in vivo para producir nuevos óvulos y abriría una nueva línea de investigación para el tratamiento de la infertilidad femenina.

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La ciencia no deja de sorprendernos. Desde ahora los libros y la Wikipedia deben ser reescritos y si tu profesor de biología te dice que las mujeres nacen con un número determinado de ovocitos —óvulos inmaduros— tienes todo el derecho a decirle que está equivocado. Un artículo publicado el 26 de Febrero en Nature Medicine reporta el descubierto de un tipo de células madre capaces de producir nuevos ovocitos en el ovario de mujeres entre 22 y 33 años.

Desde 1951, los científicos creían que el número de ovocitos en los mamíferos ya estaba fijado al momento de nacer. En los humanos, por ejemplo, se encuentran estancados en la primera fase de la meiosis hasta la pubertad. Luego, uno por uno maduran para ser liberados durante la madurez sexual de las mujeres, cada mes de sus vidas, hasta que finalmente “se agotan” en una etapa conocida como menopausia. Se estima que son unos 400 los ovocitos primarios originales que llegan a madurar durante la vida de una chica normal.

Sin embargo, en el 2004, el Dr. Jonathan Tilly y sus colegas del Hospital General de Massachusetts rompieron este paradigma al descubrir que los ovarios de las ratonas adultas tenían un tipo de células germinales muy raras, capaces de producir ovocitos de una forma análoga a la formación de los espermatozoides en los machos [Artículo completo aquí]. Se trataba nada menos que de una célula madre ovárica.

Como era de esperarse, la comunidad científica se mostró muy reacia y escéptica ante tal descubrimiento, rechazando y criticando el trabajo constantemente. Tilly y su equipo realizaron más experimentos, consiguiendo aislar y proliferar éstas células madre en el laboratorio. También lograron obtener óvulos maduros a partir de ellas, que fueron insertados dentro de los ovarios de ratonas sin ovocitos siendo completamente funcionales y produciendo crías sanas. Incluso, en el 2009, se identificaron estas células madre en ovarios atrofiados de ratonas ancianas, que al ser trasplantadas en los ovarios de ratonas jóvenes, desarrollaron la ovogénesis.

Todos estos resultados terminaron por confirmar la observación hecha por Tilly hace ocho años. Pero, ¿cómo fueron capaces de aislar estas células madre ováricas? En el 2005, un grupo de investigadores chinos de la Universidad de Shanghai Jiao Tong desarrollaron una metodología bastante innovadora basada en el inmunomagnetismo.

Esta técnica consistía en usar un anticuerpo que se une específicamente a una proteína llamada Ddx4, que es expresada en la superficie de las células madre ováricas de las ratonas. Además, este anticuerpo estaba unido a una pequeña esfera magnética por el otro extremo. Entonces, se ponía una solución del anticuerpo sobre un ovario tratado con enzimas digestivas, se dejaba que reaccionen por unos minutos; y luego, con la ayuda de un imán, se separaba sólo aquellas células que estaban ligadas al anticuerpo, o sea, las células madre.

Para el presente estudio, Tilly y sus colaboradores usaron una técnica mucho más moderna y eficiente, ya que permitía separar las células madre ováricas viables de las muertas, algo que con el inmunomagnetismo no se podía. La técnica se llama clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS, por sus siglas en inglés), muy similar a la anterior, pero que usa moléculas fluorescentes y un citómetro de flujo en vez de las esferas magnéticas y el imán, respectivamente.

Una vez estandarizado el protocolo en ratones, los investigadores repitieron en proceso en humanos. Para esto tomaron los ovarios donados por seis mujeres entre 22 y 33 años, con un trastorno de identidad de género, que se sometieron a una cirugía de cambio de sexo. Primero demostraron que los ovarios de estas mujeres en plena madurez sexual expresaban la versión humana del gen Ddx4, lo que indicaría que también presentan células madre ováricas y, por lo tanto, la posibilidad de ser aisladas.

Luego, insertaron el gen de la proteína fluorescente verde a cada célula madre ovárica con el fin de hacerle un seguimiento durante todo su desarrollo. En otras palabras, les pusieron un foquito verde a dichas células para encontrarlas fácilmente a través de los experimentos in vitro e in vivo.

Los resultados fueron sorprendentes. Cuando las células madre ováricas de ratones fueron cultivadas in vitro, empezaron a desarrollar los ovocitos entre las 24 y 48 horas después de haberse iniciado el experimento. Y cuando fueron insertadas en los ovarios de ratonas tratadas con agentes químicos que afectan las gónadas, también lograron desarrollar óvulos viables. Además, al mezclar estos nuevos óvulos con espermatozoides de ratones, lograron ser fecundados y empezaron con el desarrollo embrionario normalmente. (Los embriones retienen la fluorescencia verde, tal como se puede apreciar en la siguiente imagen)

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El mismo procedimiento fue reproducido en humanos. Cuando las células madre ováricas fueron cultivadas in vitro tardaron 72 horas en formar los ovocitos. Mientras que para hacer los estudios in vivo, los investigadores usaron biopsias de ovarios de otras pacientes para crear un ambiente óptimo para dichas células. Luego, todo este paquete fue trasplantado (xenotrasplantado, para ser exactos) en una ratona con el sistema inmunológico suprimido (para que no rechace el injerto), observándose que entre una y dos semanas después del xenotrasplante, empezaron a formarse los folículos conteniendo los ovocitos fluorescentes.

Obviamente, por cuestiones éticas y jurídicas, no se pudo hacer la fertilización in vitro de estos óvulos generados a partir de estas células madre ováricas humanas. Sin embargo, lo más resaltante del trabajo es que se abre una nueva línea de investigación para el tratamiento de problemas de fertilidad en mujeres. Cabe la posibilidad de rescatar células capaces de generar nuevos ovocitos tanto de ovarios atrofiados como viejos. Además, estas células son adaptables a una proliferación in vitro y una diferenciación in vitro e in vivo.


Referencia:

ResearchBlogging.orgWhite, Y., Woods, D., Takai, Y., Ishihara, O., Seki, H., & Tilly, J. (2012). Oocyte formation by mitotically active germ cells purified from ovaries of reproductive-age women Nature Medicine DOI: 10.1038/nm.2669

3 comentarios:

  1. "si tu profesor de biología te dice que las mujeres nacen con un número determinado de ovocitos —óvulos inmaduros— tienes todo el derecho a decirle que está equivocado"

    Aun falta mucho para decir eso, ya que de ser así cuando me digan que las mujeres tienen un solo utero yo podria decir que es mentira solo por que los ratones tienen dos :D

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    1. Jaja, bueno sí, un poco exagerada esa pequeña introducción pero, en este caso, la presencia de estas células madres ováricas fue identificado tanto en ratones como en humanos ;)

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  2. Es un muy buen reportaje, sin duda con tanto problemas en los últimos años en los embarazos y que parecería que cada día las mujeres les cuesta más trabajo ese sueño, es una excelente noticia para las mujeres de mayor edad.

    Una ventaja para también mejorar la salud es que la ciencia descubre cada día nuevas opciones, como la estimulación de la médula ósea para producir nuestra propias células madre adultas y mejorar la salud.

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