Los avances en biología y medicina reproductiva de los últimos años, unidos al desarrollo de la genómica humana, han favorecido que haya mejorado el conocimiento sobre los mecanismos moleculares que intervienen en el desarrollo y maduración de los óvulos y sobre las causas moleculares que pueden llevar a que una mujer no sea fértil.
En un artículo publicado recientemente en Science Translational Medicine, un equipo de investigadores de la Universidad Fudan en Shanghái describe, por primera vez, un tipo de infertilidad femenina familiar que se hereda con un patrón de herencia mendeliano y está causado por mutaciones en el gen PANX1.
Los investigadores identificaron cuatro familias no relacionadas en las que algunas de las mujeres presentaban, con un patrón de herencia mendeliana, un tipo de infertilidad caracterizada por la muerte de los oocitos al ser cultivados in vitro antes o después de ser fecundados.
El equipo analizó el exoma o parte codificante del genoma en algunos de los miembros de las famlias y detectó que aquellas mujeres que presentaban infertilidad eran portadoras de una mutación en una de las copias del gen PANX1. En las tres familias de las que se disponía información parental, las mutaciones identificadas en PANX1 habían sido heredadas de los padres, lo que apunta a que PANX1 no interviene en la fertilidad masculina.
Los investigadores analizaron los patrones de expresión de PANX1 en diferentes tejidos y etapas del desarrollo y encontraron que la expresión del gen es máxima en los ovocitos, en los embriones de ocho células y en el cerebro. A partir de los resultados obtenidos, en el estudio, el equipo plantea que la función de PANX1 podría ser diferente en los diferentes tejidos.
PANX1 codifica para una proteína de la familia de las panexinas, proteínas que forman canales en la membrana e intervienen en la comunicación celular. El equipo encontró que las mutaciones identificadas en las cuatro familias, que se encuentran en la parte de la proteína que se localiza en el citoplasma, alteran el patrón de glicosilación de la proteína y su localización in vitro. Además, a partir de estudios funcionales mutaciones en ovocitos de ratón y de Xenopus, los investigadores observaron que las mutaciones alteran la activación del canal que forma PANX1 en la membrana del ovocito, lo que afecta a las propiedades de la misma.
Por último, el equipo pudo reproducir el fenotipo de infertilidad y la muerte de los ovocitos en ratón, tras introducir en ellos una versión del gen con una de las mutaciones identificadas en pacientes.
Los resultados del trabajo muestran que PANX1 tiene un papel en el desarrollo de los ovocitos humanos y relacionan por primera vez la presencia de mutaciones en este gen con una condición patológica humana, en este caso la infertilidad femenina. Además, el estudio apunta a PANX1 como una potencial diana terapéutica para el tratamiento de la infertilidad femenina.
Referencia: Sang Q, et al. A pannexin 1 channelopathy causes human oocyte death. Sci Transl Med. 2019. Doi: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aav8731
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