Descubren cómo los óvulos se preparan para el comienzo de la vida

Parece una pregunta sencilla, pero la ciencia aún no ha dado con una respuesta clara: ¿Cómo saben las mariposas cuando dejar su estado de larva y convertirse en "coloridas alas"? Se sabe los mecanismos implicados hasta el nivel celular, pero se desconoce el "big bang" del proceso. Y lo mismo ocurre con los óvulos: ¿Cómo se preparan para el inicio de la vida?

Ahora, un estudio, publicado en Current Biology y liderado por Yaniv Elkouby, de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea, habría descubierto cómo las células se organizan para crear vida. Durante más de 200 años, los científicos han observado la polaridad única de los óvulos inmaduros (el patrón en la formación celular) necesaria para el desarrollo embrionario, pero los mecanismos detrás de este proceso han seguido siendo un misterio.

La clave del estudio se encuentra en el cuerpo de Balbiani (Bb), una estructura dentro de la célula que carece de una membrana circundante. Su función es reunir y organizar moléculas importantes, como el ácido ribonucleico (ARN) y las proteínas, que son cruciales para la orientación adecuada del óvulo y el desarrollo temprano del embrión. El cuerpo de Balbiani se encuentra en muchas especies, desde insectos hasta humanos.

Usando el pez cebra como modelo, el equipo de Elkouby, reveló cómo se forma el cuerpo de Balbiani, utilizando herramientas avanzadas como la microscopía de súper resolución y la imagen en vivo de todos los ovarios del pez.

El estudio destaca el papel de una proteína llamada bola de Bucky, que impulsa la formación del cuerpo de Balbiani mediante un proceso donde las moléculas pasan de estar disueltas en la célula a volverse más condensadas, formando finalmente una estructura más sólida y estable.

El equipo de Elkouby rastreó la actividad de la proteína y demostró que comienza como gotitas líquidas que luego se estabilizan. Esta transformación es crucial para la estructura y función del cuerpo de Balbiani, que resulta a su vez fundamental para el desarrollo embrionario exitoso.

Otra conclusión del estudio está vinculada al papel esencial de los microtúbulos, estructuras celulares que regulan el ensamblaje del cuerpo de Balbiani. Los microtúbulos guían el movimiento de las proteínas Bucky ball, aseguran su organización adecuada y evitan el crecimiento excesivo, manteniendo la forma y la funcionalidad del cuerpo de Balbiani. Todo este trabajo coordinado da como resultado la formación de un cuerpo de Balbiani único e intacto, clave en la reproducción.

Este descubrimiento es significativo para allanar el camino para descifrar los mecanismos completos de la formación de la proteina Bb y la polaridad de los ovocitos. Este conocimiento será crucial para avanzar en la comprensión del Bb humano, cuyo contenido, función y regulación siguen siendo un misterio y podrían tener profundas implicaciones para la reproducción y la salud de las mujeres.

Pero el hallazgo va más allá aún. Las estructuras sólidas en las células se conocen principalmente a partir de contextos patológicos, como los priones, que se forman y dañan irreversiblemente las células, causando enfermedades neurodegenerativas.

En cambio, el cuerpo de Balbiani se forma en un contexto de desarrollo fisiológico de manera regulada y es reversible. A medida que el Bb se desmonta, entrega RNP (ribonucleoproteínas) a la corteza del ovocito. Esta investigación fundamental con ovocitos de pez cebra puede proporcionar nuevos conocimientos para comprender los mecanismos patológicos de las enfermedades neurodegenerativas.

La premisa es sencilla: si sabemos que ciertas células se desarrollan de un modo reversible y su impacto en las enfermedades neurodegenerativas es determinante, quizás se pueda actuar sobre ellas en las primeras etapas de desarrollo. O al menos usarlas como marcadores tempranos.

"Hemos descubierto cómo se forma el cuerpo de Balbiani a través de la condensación molecular y cómo los microtúbulos regulan este proceso – concluye Elkouby -. Este descubrimiento ayuda a responder preguntas de larga data sobre cómo se inician la polaridad del ovocito y el desarrollo embrionario".

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