Investigadores españoles han descrito la función clave que desempeña una proteína en el proceso de meiosis, la división celular que origina óvulos o espermatozoides en los mamíferos y que es clave para asegurar la diversidad genética y su estabilidad entre generaciones.

Un equipo científico del Centro de Investigación del Cáncer -centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Salamanca (USAL)- ha descrito una nueva función de una enzima en ese proceso y han publicado los resultados de su trabajo en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Los hallazgos que han logrado los científicos abren nuevas vías para la investigación sobre los mecanismos moleculares de la meiosis y sus posibles implicaciones en la fertilidad y en las enfermedades genéticas, ha informado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Las células humanas y animales son “diploides”, es decir que proceden de la fusión de dos gametos que tienen 23 pares de cromosomas cada una (espermatozoide y óvulo).

«La producción de los gametos o células sexuales es uno de los procesos más complejos que ocurren durante el desarrollo y requiere de una forma de división celular altamente especializada denominada meiosis», ha explicado Alberto Martín Pendás, investigador del CIC y uno de los autores del estudio.

Durante esta división se reduce el número de cromosomas a la mitad (23 cromosomas) creando espermatozoides y óvulos a partir de células progenitoras diploides (46 cromosomas).

«Para repartir exactamente a la mitad el contenido cromosómico a cada gameto, las células utilizan un mecanismo muy fiable, en el que cada cromosoma encuentra y se une a su pareja, asegurando de esta forma su ulterior reparto equitativo», añade el científico.

La investigadora Elena Llano, profesora del departamento de Fisiología de la Universidad de Salamanca y autora también del estudio, ha subrayado que el control exhaustivo de los mecanismos implicados en este delicado proceso es fundamental.

Si se producen errores se pueden producir abortos espontáneos e infertilidad o pueden causar enfermedades genéticas, como el síndrome de Down, en el que uno de los gametos aporta 2 copias del cromosoma del par 21, en vez de solo uno, dando lugar a un individuo con 47 cromosomas, ha explicado la investigadora.

«Este trabajo de investigación no solo mejora nuestra comprensión de la meiosis, sino que también subraya la complejidad de los procesos que aseguran la segregación precisa de los cromosomas y la generación de gametos viables», ha añadido Yazmine Bejarano Condezo, coautora del estudio.

Por todo ello, han asegurado los científicos, estas nuevas aportaciones pueden allanar el camino para establecer nuevas estrategias que permitan abordar los desafíos reproductivos y las enfermedades genéticas.

04 julio 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Al igual que otros ambientes dentro del cuerpo, el semen tiene su propio microbioma

Especies específicas de bacterias que viven dentro del semen pueden afectar la salud de los espermatozoides

Se necesita más investigación para comprender esta relación, señalan los investigadores

Microbiomas: Probablemente hayas oído hablar de estas comunidades de bacterias, en su mayoría útiles, que colonizan el intestino o la piel.

Pero el semen de un hombre tiene un microbioma propio, y una nueva investigación sugiere que podría desempeñar un papel en la fertilidad.

Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles examinaron los microbiomas y la salud de los espermatozoides de 73 hombres adultos. Algunos habían tenido problemas de fertilidad, mientras que otros no tenían problemas de fertilidad y ya se habían convertido en padres.

El estudio reveló una especie de bacteria que vive en el semen, Lactobacillus iner, que podría desempeñar un papel en la fertilidad.

Como explicaron los investigadores, esta bacteria produce ácido L-láctico, que a su vez puede desencadenar inflamación dentro del semen y potencialmente afectar el movimiento de los espermatozoides.

Anotaron que investigaciones anteriores ya han implicado a Lactobacillus iner en problemas de fertilidad entre las mujeres, porque también se encuentra dentro del microbioma vaginal.

También se encontraron tres microbios de la clase de bacterias Pseudomonas en el semen y podrían desempeñar un papel en las concentraciones de espermatozoides.

Entre los hombres con concentraciones anómalas de espermatozoides, la Pseudomonas fluorescens y la Pseudomonas stutzeri parecieron ser más comunes, mientras que la Pseudomonas putida fue menos común, señalaron los investigadores.

El impacto de las bacterias en la fertilidad, incluso cuando esas bacterias están estrechamente relacionadas, parece diferir ampliamente entre las especies, dijo el equipo dirigido por el Dr. Vadim Osadchiy.

Hay mucho más que explorar con respecto al microbioma y su conexión con la infertilidad masculina», dijo Osadchiy, residente del departamento de urología de la UCLA.

El estudio fue publicado recientemente en Scientific Reports

Referencia: Osadchiy V, Belarmino A, Kianian R, sigalos J, Ancira J, Kanie T, et al. Semen microbiota are dramatically altered in men with abnormal sperm parameters. Sci Rep[Internet].2024[citado 24 ene 2024]; 14(1):1068. https://doi.org/10.1038/s41598-024-51686-4

22 enero 2024 │ Fuente: HealthDay│ Tomado de │ Noticias de Salud

Cuando Newton propuso sus leyes del movimiento en 1686, no imaginó que no serían aplicables a ciertas células microscópicas que navegan en fluidos pegajosos.

La tercera ley del movimiento de Newton, que describe el comportamiento de las fuerzas, establece que toda acción en el mundo natural genera una reacción igual y opuesta. En otras palabras, los objetos que interactúan siempre ejercen fuerzas iguales y opuestas entre sí, o en términos simples, «para cada acción, hay una reacción igual y opuesta».

Sin embargo, un reciente estudio publicado en PRX Life sugiere que los espermatozoides humanos podrían estar desafiando esta ley física. Con sus colas en forma de látigo, los espermatozoides se impulsarían a través de fluidos viscosos de una manera que les permite nadar sin provocar una respuesta de su entorno, desafiando así la tercera ley de Newton.

En este estudio, Kenta Ishimoto, científico matemático de la Universidad de Kioto, y su equipo investigaron estas interacciones no recíprocas en espermatozoides y otros microorganismos nadadores, como las algas Chlamydomonas, que utilizan flagelos finos y flexibles para propulsarse y cambiar de forma para desplazarse a través de sustancias que, en teoría, deberían resistirse a su movimiento.

«Elasticidad impar » de espermatozoides

Los científicos identificaron interacciones mecánicas no recíprocas, a las que llaman «elasticidad impar», lo que significa que estos nadadores biológicos se mueven de una manera que no genera una respuesta igual y opuesta en su entorno. Esto les permite desplazarse con eficiencia a través del fluido circundante sin perder mucha energía.

Sin embargo, la elasticidad flagelar por sí sola no explica totalmente el movimiento celular. Así que los investigadores derivaron un nuevo término, un «módulo elástico impar», a través de sus modelos matemáticos para describir la mecánica interna de los flagelos.

«Desde modelos sencillos resolubles hasta formas de onda flagelares biológicas para Chlamydomonas y espermatozoides, estudiamos el módulo elástico impar para descifrar las interacciones internas no locales y no recíprocas dentro del material», concluyen los investigadores.

En resumen, según este estudio, cuanto mayor sea la elasticidad impar de una célula (o el módulo elástico impar), más capaz será su flagelo de moverse sin grandes pérdidas de energía, lo que desafía las reglas convencionales de la física.

Este descubrimiento no se limita a los espermatozoides y las algas; muchas otras células también poseen flagelos, lo que sugiere que podrían existir más ejemplos de comportamiento similar. Según declararon los investigadores a New Scientist, los hallazgos de este estudio podrían tener aplicaciones en el diseño de pequeños robots que imiten materiales vivos y en la comprensión de los principios subyacentes del comportamiento colectivo.

Solo el tiempo dirá cómo este desafío a las leyes del movimiento de Newton por parte de células microscópicas redefinirá nuestra comprensión de la biología y la física. ¿Qué usos podrán derivarse de los nuevos conocimientos que surjan del estudio de las interacciones no recíprocas?

Referencia

Ishimoto K, Moreau C, Yasuda K. Odd Elastohydrodynamics: Non-Reciprocal Living Material in a Viscous Fluid. PRX LIFE [Internet].2023[citado 2 nov 2023].  Doi:10.1103/PRXLife.1.023002

3 nov 2023| Fuente:  DW| Tomado de Ciencia | Global

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