Las mitocondrias tienen algo que decir sobre el embrión

 

Leticia Velarde – Laboratorio de embriología MASVIDA Reproducción.


La gestación depende fundamentalmente de dos factores, receptividad endometrial y calidad embrionaria. La práctica habitual en los laboratorios de reproducción asistida es valorar la calidad embrionaria por su morfología y en ocasiones mediante técnicas de análisis genético preimpantacional (DGP), que analiza anomalías cromosómicas en los embriones.

Desgraciadamente, una parte considerable de los embriones que se determinan como óptimos (morfológica y genéticamente) no consiguen implantar. Eso hace pensar que tienen que haber otros factores involucrados. Recientemente se han realizado trabajos científicos que podrían explicar por qué tantos embriones aparentemente sanos no consiguen implantar. Los trabajos se basan en la cuantificación del ADN que se encuentra en las mitocondrias de las células embrionarias.

¿Qué son las mitocondrias?

Las mitocondrias son unos orgánulos (estructuras intracelulares), donde se produce la energía necesaria para el funcionamiento celular. Estas, tienen su propio código genético, el ADN mitocondrial (ADNmt), que posee la información genética necesaria para la respiración celular.

La morfología de las mitocondrias en los primeros estadíos de desarrollo es diferente a la de los tejidos adultos. El embrión no consume oxígeno y por tanto su respiración es anaerobia, dicho con otras palabras, la respiración no depende de oxígeno. Sin embargo, en las células adultas la respiración es dependiente de oxígeno, respiración aerobia. En el interior de las mitocondrias existen unas estructuras de membrana llamadas crestas. En las se produce la respiración aerobia en las células adultas. De este modo se pueden diferenciar las mitocondrias de los embriones, donde apenas se intuyen las crestas, de las de las mitocondrias adultas que por el contrario tienen muchas.

 

ADNmt como herramienta diagnóstica

Recientemente se han realizado estudios cuyo objetivo es determinar la relación entre la cantidad de ADNmt de los embriones y diversos factores.

Los resultados mostraron que los embriones aneuploide (cromosómicamente anormales); con estrés, y/o los embriones de pacientes de edad avanzada; presentan mayores cantidades de ADNmt.

¿Por qué aumenta la cantidad de ADNmt cuando el embrión sufre estrés?

El embrión en cultivo in vitro sufre estrés por factores biofísicos externos o por factores intrínsecos derivados de la maduración del ovocito. El embrión intenta contrarrestar los posibles daños provocados por el estrés incrementando la cantidad de ADNmt, y por tanto, aumentando la cantidad de mitocondrias, su tamaño y sus crestas.

¿Por qué aumenta el ADNmt con la edad materna?

Con la edad hay una reducción del número de mitocondrias en el ovocito y de los niveles de ADNmt. Como en el caso anterior los embriones intentan solventar este problema aumentando la cantidad de mitocondrias para alcanzar los niveles energéticos necesarios.

¿Por qué los embriones aneuploides se relacionan con un alto contenido de ADNmt?

La mayoría de las anomalías cromosómicas surgen durante la ovogenesis (origen del gameto femenino), pero también pueden surgir en las primeras divisiones embrionarias. Las mitocondrias tienen mucho que ver en las divisiones celulares y tienen un efecto directo en el reparto de los cromosomas. Si las mitocondrias están defectuosas, no son capaces de repartir los cromosomas de manera adecuada. Además, se ha demostrado que cuando hay un mal funcionamiento mitocondrial se produce un crecimiento excesivo de las mismas. Por ello embriones con alto contenido mitocondrial no son capaces de repartir bien los cromosomas, como consecuencia son aneuploides.

Las conclusiones halladas de estos estudios confirman que los embriones con alta cantidad de ADNmt son incapaces de implantar y dar lugar a un embarazo, por alguno o varios de los factores anteriores. Por ello, los autores afirman que la cuantificación del ADNmt podría usarse como un biomarcador efectivo para la selección de embriones y así evitar los fracasos en implantación.

Controversias e inconvenientes a esta práctica

Un nuevo estudio señala inconvenientes a los trabajos previos. El primer inconveniente es que ningún trabajo ha evaluado la utilidad clínica directamente. Por otro lado, no tienen en cuenta la variabilidad de los ensayos. Este nuevo estudio ha desarrollado un modelo estadístico que corrige estas variables, lo que permite una determinación más precisa del número de copias de ADNmt de una célula biopsiada. Así, comprobaron que el número de copias no correspondía  con ninguno de los factores anteriores (tasa de aneuploidía, edad materna avanzada y/o estrés).

Sin embargo, esto no quiere decir que las mitocondrias no sean importantes, sino que es necesaria una validación rigurosa antes de especular con la utilidad clínica. De hecho, los autores de este último estudio sugieren que los cambios en la estructura y funcionamiento de las mitocondrias podrían ser más relevantes que el número de copias de ADNmt, que hasta ahora se ha estado analizando en los embriones.

Estamos en un momento muy emocionante con las nuevas investigaciones, que relacionan las mitocondrias con el poder de implantación del embrión. Es posible que, en un futuro no muy lejano, la cuantificación del número y la morfología mitocondrial sean una herramienta fundamental en el screening de embriones.

 

 

Bibliografía

Scott, R. T. (2017). Enhanced techniques to “power” embryonic mitochondria research. Fertility and sterility, 107(1), 59-60.

 

Diez-Juan, A., Rubio, C., Marin, C., Martinez, S., Al-Asmar, N., Riboldi, M., … & Simón, C. (2015). Mitochondrial DNA content as a viability score in human euploid embryos: less is better. Fertility and sterility, 104(3), 534-541.

 

Fragouli, E., Spath, K., Alfarawati, S., Kaper, F., Craig, A., Michel, C. E., … & Wells, D. (2015). Altered levels of mitochondrial DNA are associated with female age, aneuploidy, and provide an independent measure of embryonic implantation potential. PLoS Genet, 11(6), e1005241.

 

Victor, A. R., Brake, A. J., Tyndall, J. C., Griffin, D. K., Zouves, C. G., Barnes, F. L., & Viotti, M. (2017). Accurate quantitation of mitochondrial DNA reveals uniform levels in human blastocysts irrespective of ploidy, age, or implantation potential. Fertility and Sterility, 107(1), 34-42.

 

 

 

2017-04-11T09:08:49+00:00 06/04/2017|Producción propia|

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