Descubren un «reloj de envejecimiento» oculto en el esperma humano

El retraso en la paternidad se ha convertido en una tendencia creciente en muchas partes del mundo. Sin embargo, la edad avanzada del padre no está exenta de riesgos: diversos estudios la han relacionado con mayores probabilidades de obesidad, trastornos metabólicos e incluso muerte fetal en la descendencia. Hasta ahora, las razones detrás de estos riesgos no estaban del todo claras.

Tradicionalmente, la ciencia ha puesto el foco en los cambios que sufre el ADN del esperma con el paso del tiempo. Pero una nueva investigación liderada por científicos de University of Utah Health y publicada en la revista científica The EMBO Journal, abre una puerta distinta: el ARN presente en los espermatozoides también envejece, y lo hace de una forma sorprendentemente similar en ratones y en humanos.

El estudio revela que, a partir de la mediana edad, el contenido de ARN del esperma puede experimentar un cambio rápido y profundo. Este «ARN envejecido» parece alterar el metabolismo celular, lo que podría ayudar a explicar por qué tener hijos a edades más avanzadas conlleva mayores riesgos para la salud de la siguiente generación, según explican los científicos en un comunicado.

Qi Chen, profesor asociado de urología y genética humana en University of Utah Health y uno de los autores principales del trabajo, afirma: «Es como descubrir un reloj molecular que avanza con la edad, tanto en ratones como en humanos» y añade: «Este cambio parece acumularse de manera silenciosa durante años, hasta que en la mediana edad se produce un giro brusco».

El papel clave del ARN

Investigaciones previas del equipo de Chen ya habían demostrado que el ARN del esperma puede verse influido por factores del entorno paterno, como la dieta, y que esas modificaciones pueden transmitirse a la descendencia. El problema era que muchas de estas moléculas resultaban invisibles para las técnicas convencionales.

Para superar esa limitación, los investigadores desarrollaron un método avanzado de secuenciación, denominado PANDORA-seq, que permitió detectar un universo de ARN hasta ahora oculto. Gracias a esta herramienta, observaron en ratones una transición abrupta en el ARN del esperma entre las 50 y 70 semanas de vida, un fenómeno que los científicos describen como un «acantilado del envejecimiento».

Además, identificaron un patrón progresivo: con la edad, aumentan los fragmentos largos de ARN y disminuyen los más cortos. Al analizar muestras humanas, el mismo comportamiento volvió a aparecer.

«A primera vista, parece contradictorio», señala Chen. «Sabemos desde hace décadas que el ADN del esperma se fragmenta más con la edad. Lo lógico sería pensar que el ARN sigue el mismo camino, pero ocurre justo lo contrario: ciertos ARN del esperma se alargan».

Consecuencias para la descendencia

Los efectos de estos cambios podrían ser relevantes. Cuando los científicos introdujeron una mezcla de «ARN envejecido» en células madre embrionarias de ratón –similares a las de un embrión temprano–, observaron alteraciones en la expresión génica relacionadas con el metabolismo y procesos de neurodegeneración. Esto sugiere un posible mecanismo por el cual el ARN paterno podría influir en la salud de los hijos.

El hallazgo fue posible, en parte, gracias a un análisis más detallado del espermatozoide. Los investigadores descubrieron que el patrón solo se hacía visible al estudiar el ARN de la cabeza del espermatozoide, la parte que transmite la información al óvulo.

«Esta señal estaba oculta cuando analizábamos el espermatozoide completo», explica Tong Zhou, profesor asociado de fisiología y biología celular en la Universidad de Nevada, Reno. «La cola contiene otros ARN que generaban ruido. Separar la cabeza fue clave para el descubrimiento».

Validación en humanos

La validación en humanos fue posible gracias a la infraestructura clínica y de investigación de University of Utah Health, que conecta directamente los laboratorios con bancos de esperma y pacientes.

«Confirmar que lo que vimos en ratones también ocurre en humanos fue realmente emocionante», afirma Kenneth Aston, director del Laboratorio de Andrología y FIV de la Universidad de Utah. «Nuestros recursos hicieron posible esta comparación entre especies».

Para James M. Hotaling, director de Innovación de University of Utah Health y coautor del estudio, el hallazgo podría marcar un punto de inflexión: «Este avance podría sentar las bases de nuevos diagnósticos que ayuden a tomar decisiones reproductivas mejor informadas y a mejorar los resultados en fertilidad», señala.

El siguiente objetivo, afirman los científicos será identificar las enzimas responsables de estos cambios en el ARN. «Si entendemos qué impulsa este proceso, podríamos encontrar formas de intervenir y mejorar la calidad del esperma en hombres mayores», concluye Chen. «Esto recién comienza».