Un reciente estudio publicado en la revista Nature Genetics arroja luz sobre el principio científico fundamental de que el ADN mitocondrial (mtDNA, por sus siglas en inglés) se transmite exclusivamente por vía materna. Previamente, se creía que el mtDNA paterno se eliminaba después de la fertilización, pero este estudio descubrió que los espermatozoides maduros carecen de mtDNA intacto.

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón y otras instituciones descubrieron que si bien las células espermáticas llevan una pequeña cantidad de mitocondrias, no contienen mtDNA. También se encontró que los espermatozoides carecen de una proteína esencial para el mantenimiento del mtDNA, conocida como el factor de transcripción mitocondrial A (TFAM, por sus siglas en inglés).

Aunque no se sabe con certeza por qué los espermatozoides no contribuyen mtDNA, una teoría sugiere que utilizan una cantidad significativa de energía mitocondrial durante la fertilización, lo que podría llevar a la acumulación de mutaciones en el mtDNA. Por otro lado, los óvulos en desarrollo, conocidos como ovocitos, obtienen energía principalmente de las células circundantes, lo que permite mantener un mtDNA relativamente intacto.

Este estudio destaca la importancia de la contribución materna del mtDNA al conferir una ventaja evolutiva al limitar el riesgo de mutaciones en el mtDNA que causan enfermedades en la descendencia. Las mutaciones en el mtDNA pueden provocar trastornos potencialmente mortales en órganos con altas demandas de energía.

Para abordar la transmisión de trastornos conocidos del mtDNA, el autor correspondiente del estudio, Shoukhrat Mitalipov, ha desarrollado un método llamado terapia de reemplazo mitocondrial. Esta técnica reemplaza el mtDNA mutante con mtDNA saludable de óvulos donantes a través de la fertilización in vitro.

Si bien los ensayos clínicos que utilizan este procedimiento se han limitado en los Estados Unidos, se están llevando a cabo en otros países para prevenir enfermedades y tratar la infertilidad.

Los investigadores creen que comprender el papel de TFAM durante la maduración y la fertilización de los espermatozoides podría ser clave para tratar ciertos trastornos de infertilidad y mejorar la eficacia de las tecnologías de reproducción asistida.

Este estudio proporciona información valiosa sobre el mecanismo de la herencia materna del mtDNA y sus implicaciones para la fertilidad humana y la terapia celular germinal.

Fuente:

Lee, W., et al. (2023) Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-023-01505-9.