Un grupo de científicos identificó un “reloj molecular” oculto en el ARN del esperma humano que marca el paso del tiempo y podría ayudar a explicar por qué la edad paterna avanzada se asocia con mayores riesgos de salud para la siguiente generación. El hallazgo, realizado por investigadores de University of Utah Health y publicado en The EMBO Journal, muestra que el contenido de ARN del esperma cambia de manera progresiva con la edad, tanto en ratones como en humanos, hasta alcanzar un punto de transformación abrupta en la mitad de la vida.
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Durante años, los estudios sobre envejecimiento del esperma se concentraron casi exclusivamente en el ADN y en cómo este se fragmenta con el tiempo. Sin embargo, el esperma transporta otras moléculas, entre ellas una diversidad de ARN cuya función apenas comienza a comprenderse. El nuevo trabajo propone que estos ARN también envejecen y que ese proceso podría tener consecuencias biológicas relevantes.
“Es como encontrar un reloj molecular que avanza con la edad tanto en ratones como en humanos, lo que sugiere una firma molecular fundamental y conservada del envejecimiento del esperma”, explica Qi Chen, médico y doctor en ciencias, profesor asociado de urología y genética humana en University of Utah Health y uno de los autores principales del estudio. Según Chen, este cambio ocurre de forma silenciosa durante años, hasta que “quizá este cambio progresivo de longitud se acumula discretamente, hasta que desencadena el cambio abrupto de la mitad de la vida”.
La importancia del ARN
Investigaciones previas del laboratorio de Chen ya habían demostrado que el ARN del esperma puede modificarse por factores ambientales del padre, como la dieta, y que esas alteraciones pueden afectar a la descendencia. El problema era técnico: los ARN que parecían más relevantes eran difíciles de detectar con los métodos tradicionales. Para superar esa limitación, el equipo desarrolló una técnica avanzada de secuenciación llamada PANDORA-seq, capaz de revelar ese “mundo invisible” del ARN espermático.
El ARN del esperma puede modificarse por factores ambientales del padre, como la dieta. Foto:iStock
Al aplicar este método en ratones, los investigadores detectaron un patrón inesperado: entre las 50 y 70 semanas de edad se producía una transición marcada en el contenido de ARN del esperma, descrita como un “acantilado de envejecimiento”. Además, observaron un cambio gradual que funcionaba como un reloj: con la edad aumentaba la proporción de fragmentos largos de ARN y disminuía la de fragmentos cortos. Cuando analizaron esperma humano, encontraron el mismo desplazamiento progresivo.
“A primera vista, este hallazgo parece contraintuitivo”, señala Chen. “Durante décadas hemos sabido que, a medida que el esperma envejece, su ADN se vuelve más fragmentado y dañado. Uno podría esperar que el ARN siguiera ese patrón. En cambio, encontramos lo opuesto: ARN específicos del esperma en realidad se vuelven más largos con la edad”.
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Los resultados sugieren que estos cambios podrían influir en la salud de la descendencia. Cuando el equipo introdujo una mezcla de “ARN viejo” en células madre embrionarias de ratón —biológicamente similares a embriones tempranos—, las células mostraron alteraciones en la expresión génica relacionadas con el metabolismo y la neurodegeneración, lo que apunta a un posible mecanismo de impacto intergeneracional.
Patrones ocultos y validación en humanos
Parte del descubrimiento solo fue posible al analizar el ARN de la cabeza del espermatozoide, la región que entrega su contenido al óvulo. La cola, más larga, contiene otros ARN que ocultaban la señal. “Este cambio en la longitud del rsRNA era una señal única, específica de las cabezas del esperma”, explica Tong Zhou, profesor asociado de fisiología y biología celular y coautor principal. “Estaba enmascarada por el perfil más ‘ruidoso’ del esperma completo”.
La edad paterna avanzada se asocia con mayores riesgos de salud para la siguiente generación. Foto:Istock
La confirmación en humanos fue posible gracias a la infraestructura clínica y de investigación de University of Utah Health. “Validar este hallazgo de ratones a humanos fue realmente emocionante”, afirma Kenneth Aston, director del laboratorio de Andrología y FIV de la universidad. “Los recursos de nuestro banco de esperma hicieron posible esta validación entre especies”.
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Para los autores, el hallazgo abre nuevas perspectivas clínicas. “Esto podría ser un paso importante para la andrología traslacional”, sostiene James M. Hotaling, jefe de innovación de University of Utah Health. Según indica, el descubrimiento “podría sentar las bases para futuros diagnósticos que ayuden a tomar decisiones reproductivas informadas y a mejorar los resultados de fertilidad”.
El próximo objetivo del equipo será identificar las enzimas responsables de estos cambios en el ARN. “Si podemos entender las enzimas que impulsan este cambio, podrían convertirse en objetivos accionables para intervenciones que potencialmente mejoren la calidad del esperma en hombres que envejecen”, concluye Chen.
REDACCIÓN CIENCIA
