La fertilitat de les dones es veu afectada negativament per l’edat a través de l’alteració dels nivells d’ARN, que alhora alteren la funció de gens involucrats en vies biològiques clau durant la darrera etapa de maduració dels ovòcits. Aquestes són les conclusions d’un estudi conjunt entre investigadors de dos centres ubicats al Parc Científic de Barcelona  -el laboratori de la Dra. Rita Vassena al Centre de Recerca bàsica d’Eugin i el grup de Genòmica de Cèl·lules Individuals, liderat pel Dr. Holger Heyn al Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG-CRG)-, amb l’equip de Bernhard Payer al Centre de Regulació Genòmica (CRG).

La fertilitat de les dones generalment disminueix amb l’edat. Una de les principals raons es deu a l’esgotament de les reserves ovàriques, ja que les dones neixen amb tots els ovòcits que tindran al llarg de la seva vida, i a partir dels quals es desenvoluparan òvuls madurs. Una altra raó és que la qualitat dels òvuls disminueix amb l’edat, fet que es creu que és una de les principals raons per les quals les taxes més altes d’infertilitat es donen passats els 35 anys. El sobrepès o el baix pes també estan associats amb una mala qualitat dels ovòcits i resultats reproductius.

L’equip d’investigadors que va realitzar l’estudi, publicat avui a la revista Aging Cell, va seqüenciar les molècules d’ARN, també conegudes com a transcriptoma, dins dels ovòcits, per comprendre quins gens es veuen afectats en la seva activitat per l’edat. Després de dur a terme la seqüenciació de cèl·lules individuals per analitzar el transcriptoma de 72 ovòcits individuals de 37 donants entre 18 i 43 anys, els científics van descobrir que la quantitat de transcripcions de gens involucrats en la segregació cromosòmica i el processament de l’ARN augmentava progressivament amb l’edat, mentre que la quantitat de transcripcions relacionades amb el metabolisme mitocondrial disminuïa.

Els canvis al transcriptoma relacionats amb l’edat només es van produir quan els òvuls van assolir la seva etapa final del desenvolupament durant la maduració in vitro. El transcriptoma es va veure menys afectat per l’edat als òvuls immadurs. Aquestes troballes  van suggerir que l’edat pot influir en la capacitat d’un ovòcit per processar productes genètics crítics per als darrers passos del seu desenvolupament.

Altres anàlisis van revelar una possible sèrie de gens reguladors mestres, que es veuen afectats per l’edat. Aquests gens són els que ocupen el cim de la jerarquia reguladora. Futures investigacions podran determinar si aquests gens juguen un paper crític en l’envelliment dels ovòcits.

“Van demostrar que l’edat té un efecte en el darrer pas de la maduració dels ovòcits, una etapa fonamental per a la reproducció perquè proporciona el material que els nous embrions necessiten per a desenvolupar-se normalment i sobreviure”, afirma Bernhard Payer, professor AXA de Predicció de Risc en Malalties Relacionades amb l’Edat, cap de grup al CRG i coautor de l’estudi. “El que encara no sabem és quins d’aquests canvis són simplement una conseqüència del procés d’envelliment i quins poden contribuir directament a la disminució de la qualitat dels ovòcits amb l’edat”.

Segons Holger Heyn, líder del grup de Genòmica de Cèl·lules Individuals del CNAG, part del CRG, “les nostres tecnologies de seqüenciació per analitzar les cèl·lules individuals són extremadament poderoses i descriuen fins i tot les diferències més subtils entre les cèl·lules. Això ha estat particularment important a l’hora d’analitzar l’impacte de l’envelliment als ovòcits. Aquest estudi és un gran exemple del poder de la ciència interdisciplinària. Unir l’experiència clínica amb perfils cel·lulars d’alta resolució i la biologia computacional avançada ha estat clau per a l’èxit de l’estudi”.

L’equip científic també va emprar informació sobre el pes i l’alçada de les donants per a avaluar l’impacte de l’índex de massa corporal (IMC) en el transcriptoma. A diferència de l’edat, l’IMC anormal va afectar principalment al transcriptoma dels ovòcits immadurs. Segons els autors, la troballa suggereix que la disminució de la fertilitat causada per l’edat podria tenir diferents mecanismes fonamentals que la causada per un IMC anormal.

Els autors conclouen que, tot i que es requereixen més estudis, les seves troballes poden resultar en el futur desenvolupament de noves eines de diagnòstic per avaluar millor la qualitat dels ovòcits per al seu ús en la medicina reproductiva, així com en possibles tractaments farmacològics que modulin les vies afectades per a rejovenir els ovòcits envellits.

» Article de referència: Llonch S, Barragán M, Nieto P, et al. Single human oocyte transcriptome analysis reveals distinct maturation stage-dependent pathways impacted by age. Aging Cell. DOI: https://doi.org/10.1111/acel.13360