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¿Por qué la mayoría de los embriones mueren pronto?

Los cromosomas 'egoístas' explican por qué la mayoría de los embriones humanos mueren muy pronto.

Una investigación realizada por un científico del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath (Reino Unido) sugiere que los cromosomas ´egoístas´ explican por qué la mayoría de los embriones humanos mueren muy pronto. El estudio, publicado en la revista científica ´PLoS Biology´, explica por qué los embriones de ...

Una investigación realizada por un científico del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath (Reino Unido) sugiere que los cromosomas ´egoístas´ explican por qué la mayoría de los embriones humanos mueren muy pronto.

El estudio, publicado en la revista científica ´PLoS Biology´, explica por qué los embriones de los peces están bien, pero por desgracia los de los humanos no suelen sobrevivir.

Aproximadamente la mitad de los óvulos fecundados mueren muy pronto, antes de que la madre sepa que está embarazada. Trágicamente, muchos de los que sobreviven para convertirse en un embarazo reconocido son abortados espontáneamente al cabo de unas semanas.

El profesor Laurence Hurst, director del Centro Milner para la Evolución, ha investigado por qué, a pesar de los cientos de miles de años de evolución, sigue siendo tan difícil para los humanos tener un bebé.

La causa inmediata de gran parte de estas muertes tempranas es que los embriones tienen un número incorrecto de cromosomas. Los óvulos fecundados deberían tener 46 cromosomas, 23 de la madre en los óvulos y 23 del padre en el esperma.

"Muchos embriones tienen un número incorrecto de cromosomas, a menudo 45 o 47, y casi todos ellos mueren en el útero. Incluso en casos como el del síndrome de Down, con tres copias del cromosoma 21, cerca del 80% no llega a término", apunta Hurst.

¿Por qué, entonces, la ganancia o pérdida de un cromosoma es tan común cuando también es tan letal? Hay varias pistas que Hurst ha reunido. En primer lugar, cuando el embrión tiene un número incorrecto de cromosomas suele deberse a errores que se producen cuando se fabrican los óvulos en la madre, no cuando se fabrican los espermatozoides en el padre. De hecho, más del 70 por ciento de los óvulos fabricados tienen un número incorrecto de cromosomas.

En segundo lugar, los errores se producen en el primero de los dos pasos de la fabricación de óvulos. Este primer paso, tal y como ya se había advertido, es vulnerable a las mutaciones que interfieren en el proceso, de manera que la mutación puede colarse "egoístamente" en más del 50 por ciento de los óvulos, obligando a destruir el cromosoma asociado, proceso conocido como impulso centromérico.

Esto está bien estudiado en ratones, se sospecha desde hace tiempo en humanos y se ha sugerido previamente que está relacionado de alguna manera con el problema de la pérdida o ganancia de cromosomas.

Lo que Hurst observó fue que, en los mamíferos, una mutación egoísta que intenta hacer esto pero fracasa, dando como resultado un óvulo con uno de más o uno de menos cromosomas, puede seguir siendo evolutivamente mejor.

En los mamíferos, como la madre alimenta continuamente al feto en desarrollo en el útero, es evolutivamente beneficioso que los embriones que se desarrollan a partir de óvulos defectuosos se pierdan antes en lugar de llegar a término. Esto significa que las crías que sobreviven obtienen mejores resultados que la media.

"Este primer paso de la creación de óvulos es extraño. Un cromosoma de un par irá al óvulo y el otro se destruirá. Pero si un cromosoma ´sabe´ que va a ser destruido no tiene nada que perder, por así decirlo", explica Hurst.

Unas notables pruebas moleculares recientes han descubierto que cuando algunos cromosomas detectan que están a punto de ser destruidos durante este primer paso, cambian lo que hacen para evitar ser destruidos, lo que puede provocar la pérdida o ganancia de cromosomas y la muerte del embrión.

"Lo notable es que, si la muerte del embrión beneficia a los demás descendientes de esa madre, ya que el cromosoma egoísta estará a menudo en los hermanos que reciben el alimento extra, la mutación es mejor porque mata a los embriones", detalla el científico.

Los peces y los anfibios no tienen este problema. En más de 2.000 embriones de peces no se encontró ninguno con errores cromosómicos de la madre. Las tasas en las aves también son muy bajas, aproximadamente la 1/25 parte de la tasa en los mamíferos. Esto es lo que se preveía, ya que existe cierta competencia entre los polluelos después de su eclosión, pero no antes.

En cambio, la pérdida o ganancia de cromosomas es un problema para todos los mamíferos que se han estudiado. "Es un inconveniente de la alimentación de las crías en el útero. Si mueren pronto, los supervivientes se benefician. Nos deja vulnerables a este tipo de mutaciones", comenta el científico.

Hurst sospecha que los humanos pueden ser especialmente vulnerables. En los ratones, la muerte de un embrión da recursos a los supervivientes de la misma cría. Esto supone un aumento del 10 por ciento de las posibilidades de supervivencia de los demás.

Los humanos, sin embargo, suelen tener un solo bebé a la vez y la muerte de un embrión en una fase temprana permite a la madre reproducirse rápidamente de nuevo; probablemente ni siquiera sepa que su óvulo ha sido fecundado.

Los datos preliminares muestran que mamíferos como las vacas, con un embrión cada vez, parecen tener tasas de mortalidad embrionaria especialmente altas debido a errores cromosómicos, mientras que los que tienen muchos embriones en una cría, como los ratones y los cerdos, parecen tener tasas algo menores.

La investigación de Hurst también sugiere que los bajos niveles de una proteína llamada Bub1 podrían causar la pérdida o ganancia de un cromosoma en los seres humanos, así como en los ratones.

"Los niveles de Bub1 disminuyen a medida que las madres envejecen y aumenta la tasa de problemas cromosómicos embrionarios. Identificar estas proteínas supresoras y aumentar su nivel en las madres mayores podría restablecer la fertilidad. También espero que estos conocimientos sean un paso para ayudar a las mujeres que tienen dificultades para quedarse embarazadas o sufren abortos recurrentes", concluye Hurst.

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