Investigadores de la Universidad de Estocolmo han descubierto el mecanismo molecular por el que los espermatozoides pasan de estar quietos a comenzar a nadar

El ajetreo de la vida parece que nos lleva siempre a la carrera. Por la mañana tenemos que tomar el desayuno corriendo para ir un trabajo en el que las fechas límites de proyectos nos obligan a seguir acelerando el ritmo. Al terminar la jornada, la cantidad de libros por leer, de series por ver, de hobbies por practicar, y de tareas del hogar por hacer nos lleva a una vorágine de actividades que, de nuevo, hay que hacer lo más rápido posible para poder tener un respiro.

Paremos un momento. Disfrutemos de estar leyendo este artículo. Aprovechemos estos minutos. Y ahora que hemos parado, pensemos. ¿Cuándo fue la primera vez que tuvimos que correr para llegar a una meta?

Una vida a la carrera

La vida de cada persona es distinta, pero es posible que ante esta pregunta muchos nos transportemos a los primeros años de escuela. Allí, cuando apenas levantábamos unos palmos del suelo, los “deberes” y los exámenes nos hacían ponernos alerta ante un temporizador invisible. Lamentablemente, muchos de los recuerdos de nuestra niñez se han perdido para siempre. El tiempo los acaba borrando o los cambia hasta tal punto que no podemos asegurar que las vivencias que recordamos sean reales.

Pero de todas formas, aunque tuviésemos una memoria perfecta, la primera vez que tuvimos que correr no teníamos cerebro, por lo que sería imposible recordarlo. Esta «primera carrera» de nuestra vida se dio cuando estábamos divididos en dos mitades; óvulo y espermatozoide, que estaban destinadas a encontrarse.

Gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Estocolmo, ahora conocemos cómo empezamos a movernos. Es decir, han conseguido averiguar cómo los espermatozoides activan la maquinaria que mueve sus pequeñas colas, denominadas flagelos, para aventurarse en la búsqueda del óvulo. Esta transformación es una de las partes fundamentales de la fecundación, por lo que comprender sus mecanismos con precisión puede ser crucial a la hora de buscar tratamientos contra la infertilidad, o nuevos métodos anticonceptivos.

Cómo empezamos a correr

El movimiento de los espermatozoides comienza debido a sustancias quimioatrayentes, es decir, químicos que las pequeñas células serán capaces de detectar. Esta señal química procede del óvulo, y les da a los espermatozoides una serie de instrucciones para activarlos y que se dirijan a su posición. Para traducir el mensaje, los espermatozoides emplean receptores que tienen en su membrana capaces de captar los quimioatrayentes y convertirlos en señales celulares.

Hasta aquí los embriólogos tenían bastante claro lo que sucedía. Es decir, conocían la pista de carreras (el tracto reproductor femenino), al corredor (el espermatozoide), su forma de desplazarse (mediante nado por flagelo) y la meta (el óvulo). Incluso sabían quién era el juez que indicaba la salida, los quimioatrayentes. Lo único que desconocían es cómo el espermatozoide sabe que ha de comenzar a correr. Ese “disparo” se seguía escapando.

David Drew, catedrático de Bioquímica de la Universidad de Estocolmo, se encontraba estudiando una proteína denominada SLC9C1. Esta proteína es exclusiva de los espermatozoides, y su función es intercambiar el sodio presente en el exterior celular con el hidrógeno que se encuentra en el interior. Es decir, se trata de un tipo de proteína denominada “bomba de protones”.

Llevando iones de un lado a otro

Las bombas de protones se encuentran en prácticamente todos los tipos celulares, ya que se encargan regular la acidez y mantener un PH estable en el interior celular. Esto es debido a que un entorno demasiado ácido o demasiado básico puede afectar al metabolismo, por lo que la acidez ha de mantenerse en un rango muy específico. Dentro de ese rango, las células son capaces de detectar ligeras variaciones y contrarrestarlas para evitar sufrir daños.

En el caso concreto de SLC9C1, la bomba se activa cuando recibe una de las señales que manda el óvulo. Una vez activado, empieza a sacar protones del interior celular y a introducir sodio. Este intercambio iónico disminuye la acidez del interior del espermatozoide, lo que, en este caso concreto, activa su movilidad. Así que, debido a este cambio de PH, los espermatozoides ya están completamente listos para emprender el largo viaje hasta el óvulo.

En su afán de conocer hasta la pieza más pequeña del mecanismo, en el laboratorio de Drew intentaban entender exactamente qué cambios moleculares sucedían en SLC9C1 cuando se unía a un quimiorreceptor. Tras descartar la mayoría de procesos que se encuentran en estas bombas, parecía que la respuesta era un “chispazo”. Es decir, gracias a una región especial de la bomba, denominada VSD (Dominio Sensible a Voltaje, por sus siglas en inglés) SLC9C1 se activa mediante un cambio en el voltaje de la membrana celular. Este proceso es único en SLC9C1, ya que el resto de bombas de protones no poseen la maquinaria necesaria para iniciarse mediante este “chispazo”.

Un descubrimiento electrizante

En palabras de Drew, se trata de un hallazgo sorprendente y emocionante. Estudiar cómo la naturaleza ha conseguido crear este “interruptor biológico” abre las puertas a la creación de proteínas sintéticas que puedan activarse con este mecanismo. Así, se podrían desarrollar nuevos fármacos, o, al aprender a bloquearlo se podrían desarrollar anticonceptivos masculinos más eficientes.

En las conclusiones destacan que este trabajo no trata únicamente del espermatozoide. Lo realmente revolucionario del hallazgo es que han descubierto cómo una bomba de protones puede transformarse en un receptor que activa procesos celulares por este mecanismo. Y es que SLC9C1 es, hasta la fecha, la única bomba de protones controlada por voltaje, una característica que se creía única para otras proteínas denominadas «canales de iones». Por tanto, ha revelado nuevos mecanismos celulares desconocidos hasta ahora.

Sin embargo, no deja de ser llamativo. Este cambio de voltaje es el “disparo” que inicia la primera carrera que haremos en nuestra vida, hacia el óvulo. Allí, cientos, o miles de espermatozoides tratarán de atravesar la zona pelúcida para, así, unirse gameto con gameto y producir la fecundación. Entrando en un terreno más poético que científico, casi podría decirse que estos investigadores han descubierto la “chispa” de la vida.

Fuente: nationalgeographic.com.es