MADRID 13 Ene. (EUROPA PRESS) -
Utilizando modelos de pez cebra e imágenes de vanguardia, investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel) han descubierto cómo se preparan los óvulos para la creación de la vida. Su trabajo revela los secretos del cuerpo de Balbiani, una estructura extraordinaria que organiza moléculas esenciales para guiar el desarrollo embrionario temprano.
En concreto, el equipo descubrió cómo esta estructura se transforma de gotitas líquidas en un núcleo estable, sentando las bases para la vida misma. Este descubrimiento, publicado en 'Current Biology', arroja luz sobre la extraordinaria precisión del proceso reproductivo de la naturaleza.
Dirigido por el profesor Yaniv Elkouby y su equipo, incluidos los primeros coautores Swastik Kar y Rachael Deis, de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea y el Instituto de Investigación Médica - Israel-Canadá (IMRIC), el trabajo ha proporcionado información valiosa sobre cómo las células se organizan para crear vida.
Durante más de 200 años, los científicos han observado la polaridad única de los ovocitos (óvulos inmaduros) necesaria para el desarrollo embrionario, pero los mecanismos detrás de este proceso han seguido siendo un misterio. Esta investigación, nos acerca a la comprensión de estos eventos biológicos críticos, con implicaciones para la salud reproductiva y la biología del desarrollo.
Un aspecto clave del estudio es 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. Utilizando el pez cebra como modelo, los investigadores revelaron cómo se forma el cuerpo de Balbiani, utilizando herramientas avanzadas como la microscopía de súper resolución y la obtención de imágenes en vivo de todos los ovarios del pez.
El estudio destaca el papel de una proteína llamada Bucky ball, que impulsa la formación del cuerpo de Balbiani a través de la separación de fases, un proceso en el que las moléculas pasan de estar disueltas en la célula a volverse más condensadas, formando finalmente una estructura más sólida y estable. El equipo rastreó la actividad de la proteína Bucky ball, mostrando que comienza como gotitas similares a líquidos que luego se estabilizan en un compartimento cohesivo similar a un sólido. Esta transformación es crucial para la estructura y función del cuerpo de Balbiani, que son vitales para el desarrollo embrionario exitoso.
Los investigadores también descubrieron el papel esencial de los microtúbulos, estructuras celulares que regulan el ensamblaje del cuerpo de Balbiani. Los microtúbulos guían el movimiento de los gránulos de proteína de la bola de Bucky, garantizan su organización adecuada y evitan el crecimiento excesivo, manteniendo la forma y la funcionalidad del cuerpo de Balbiani. Esta orquestación precisa da como resultado la formación de un cuerpo de Balbiani único e intacto, un elemento clave en la reproducción.
Si bien Bucky ball ha sido el único gen esencial conocido para la formación de Bb en cualquier especie, los investigadores han descubierto ahora una lista de nuevos y potentes candidatos a reguladores mediante enfoques proteómicos únicos. Este descubrimiento es importante para allanar el camino hacia el descifrado de los mecanismos completos de la formación de 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 podría tener profundas implicaciones para la reproducción y la salud de las mujeres.
Más allá de la reproducción y el desarrollo embrionario, el estudio tiene implicaciones más amplias. Las estructuras sólidas en las células se conocen principalmente en 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.
El doctor Elkouby detalla la importancia de estos hallazgos: "Hemos descubierto cómo se forma el cuerpo de Balbiani a través de la condensación molecular y cómo los microtúbulos regulan este proceso. Este descubrimiento ayuda a responder preguntas de larga data sobre cómo se inicia la polaridad del ovocito y el desarrollo embrionario".
El estudio ofrece nuevas perspectivas sobre los orígenes de la polaridad embrionaria en vertebrados, destacando las complejas interacciones entre los componentes moleculares y estructurales en la organización celular. Estos hallazgos no solo mejoran nuestra comprensión de la biología del desarrollo, sino que también pueden informar futuras investigaciones sobre la salud reproductiva.