“Las células de la línea germinal” son las responsables de transmitir la información genética de una generación a la siguiente mediante la producción de óvulos y espermatozoides en los animales o de polen y óvulos en las plantas. Las teorías clásicas de la evolución llevan mucho tiempo proponiendo equilibrios entre la reproducción, la reparación de daños y la esperanza de vida, pero aún no se ha explicado exactamente cómo la línea germinal influye en el envejecimiento de los vertebrados.
Un nuevo estudio realizado por investigadores del Universidad Hebrea de Jerusalén (HU) ha revelado efectos inesperados y específicos del sexo de la regulación de la línea germinal sobre la longevidad y la reparación de tejidos en animales con médula espinal (vertebrados).
Contrariamente a las teorías evolutivas clásicas, resulta que cambiar el funcionamiento de la línea germinal responsable de la reproducción puede tener efectos diferentes en machos y hembras. Esto desafía las creencias convencionales de que la reproducción y la longevidad están vinculadas por una reserva limitada de recursos. Según los autores, la investigación abre nuevas posibilidades para entender cómo envejece nuestro cuerpo y el papel de la reproducción en ese proceso. Los hallazgos abren nuevas vías para comprender la compleja interacción entre la reproducción, la reparación de daños y la duración de la vida, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los mecanismos que rigen el envejecimiento en los vertebrados.
El trabajo fue dirigido por el Prof. Itamar Harel y un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias de la Vida Alexander Silberman de la HU, que acaban de publicar el estudio en la prestigiosa revista Nature Aging bajo el título “La línea germinal regula la longevidad y la reparación somática de forma específica para cada sexo.”
El estudio introduce un cambio de paradigma
La investigación de Harel se centró en el pez mata turquesa (Nothobranchius furzeri), introduciendo una perspectiva de cambio de paradigma. El equipo detuvo genéticamente la diferenciación de la línea germinal en distintas fases del pez mata turquesa y examinó meticulosamente el impacto de los distintos "sabores" de la infertilidad en su historia vital. Se construyó un atlas unicelular completo de las gónadas, que proporciona marcadores específicos de cada tipo celular, cruciales para el análisis fenotípico posterior. Las gónadas son glándulas que producen hormonas implicadas en la reproducción y otras funciones en humanos y animales.
La investigación realizada por los estudiantes de doctorado de la HU Eitan Moses y Tehila Atlan muestra que la eliminación de la línea germinal en vertebrados tiene efectos diferentes en machos y hembras. En particular, prolonga la vida de los machos y proporciona una notable resistencia al estrés en las hembras. Los principales descubrimientos del estudio indican que sólo el agotamiento de la línea germinal mejora significativamente la capacidad de las hembras para reparar el daño, mientras que detener la diferenciación de la línea germinal no produce el mismo resultado. Curiosamente, los varones sin línea germinal mostraron un notable aumento de la esperanza de vida, lo que desafía la creencia común de que la línea germinal siempre es buena para prolongar la longevidad.
Al analizar los genes y las vías, el estudio descubrió que hay más de los que están conectados a una vida más larga de lo que se creía inicialmente. Sorprendentemente, cuando estudiaron un diminuto gusano llamado Caenorhabditis elegans conocido por la investigación genética y del envejecimiento, descubrieron que estos mecanismos relacionados con vivir más tiempo seguían funcionando.
La investigación también descubrió que el agotamiento de la línea germinal prolongaba la cantidad de tiempo que los machos permanecían sanos mediante funciones metabólicas rejuvenecidas, lo que sugiere una posible vía de intervención para promover el envejecimiento saludable en los machos.
Los resultados sugieren que diferentes paradigmas de manipulación de la línea germinal pueden producir fenotipos sexualmente dimórficos pronunciados, introduciendo mecanismos alternativos a las compensaciones evolutivas clásicas. El dimorfismo sexual implica rasgos que son exagerados o están más desarrollados en uno de los sexos. La base evolutiva de estos fenotipos, incluidos su desarrollo, apariencia y comportamiento, suele estar asociada a la aptitud física y la disponibilidad de recursos.
Harel concluyó que su estudio abre nuevas vías para comprender el intrincado equilibrio entre reproducción, reparación de daños y esperanza de vida, y que la naturaleza específica del sexo de la regulación de la línea germinal desafía los paradigmas existentes y allana el camino para explorar más a fondo los mecanismos alternativos que rigen el envejecimiento en los vertebrados.