Descubren un reloj molecular oculto del envejecimiento en el ARN del esperma humano

Fuente: Agencia SINC
Lugar: Salud
Durante décadas, el debate científico y social sobre el envejecimiento reproductivo se ha centrado casi exclusivamente en la fertilidad femenina y en la calidad de los óvulos. Esta atención dio lugar incluso a controversias públicas, como cuando Facebook y Apple recomendaron a sus empleadas congelar sus óvulos para retrasar la maternidad. En cambio, la idea de que el esperma no ‘caduca’ con la edad ha estado mucho más extendida, a pesar de que la evidencia sobre los efectos de la edad paterna en la descendencia no ha dejado de crecer en los últimos años.La edad paterna avanzada se asocia cada vez más con mayores riesgos para la salud de la descendencia, como una mayor probabilidad de obesidad o de muerte fetal. Sin embargo, los mecanismos biológicos que explican esta relación siguen siendo poco conocidos.El aumento de la edad paterna se ha relacionado con mayores riesgos para la siguiente generación, como una mayor probabilidad de obesidad o de muerte fetalLa mayor parte de las investigaciones sobre este vínculo se ha centrado en cómo cambia el ADN del esperma con la edad. Pero los espermatozoides transportan también otras moléculas, entre ellas un amplio conjunto de ARN, que no suelen analizarse en las pruebas rutinarias de fertilidad.Ahora, un nuevo estudio de la Universidad de Utah Health (EE UU) demuestra que el contenido de ARN del semen experimenta cambios similares con el paso del tiempo tanto en ratones como en humanos, lo que podría desembocar en una transición rápida y pronunciada a mitad de la vida. Además, el llamado ‘ARN envejecido’ parece alterar el metabolismo celular, lo que podría contribuir a los riesgos para la salud asociados a tener hijos a edades más avanzadas. Los resultados se publican en The EMBO Journal.‘Precipicio de envejecimiento’“El envejecimiento de los óvulos ha atraído más atención porque las mujeres tienen una reserva limitada de óvulos y una disminución bien conocida de la fertilidad con la edad, mientras que los hombres siguen produciendo nuevos espermatozoides, por lo que era fácil suponer que los espermatozoides se renovaban constantemente y no tenía fecha de caducidad biológica, sobre todo porque los análisis de semen rutinarios no detectan los sutiles cambios moleculares”, comenta a SINC Qi Chen, profesor asociado de urología y genética humana en esta universidad y uno de los autores sénior del estudio.“Nuestro trabajo cuestiona esa idea al mostrar que el esperma acumula firmas moleculares asociadas a la edad . Esto apunta a un posible mecanismo por el cual el ARN podría influir en la salud de la siguiente generación”.“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”, añade Chen. “Tal vez este cambio progresivo en la longitud se acumula silenciosamente hasta que desencadena el cambio brusco de mitad de la vida”.El ‘ARN envejecido’ del semen podría alterar el metabolismo celular y aumentar los riesgos para la salud asociados a la paternidad tardíaTrabajos previos del laboratorio de Chen ya habían demostrado que el ARN del esperma puede modificarse por el entorno del padre, incluida la dieta, y que estos cambios pueden afectar a la siguiente generación. Sin embargo, los tipos de moléculas de ARN que parecían más relevantes eran difíciles de detectar con las técnicas convencionales. Para superar esta limitación, el equipo desarrolló un método avanzado de secuenciación, denominado PANDORA-seq, que permite ‘ver’ este mundo hasta ahora invisible del ARN espermático.Al utilizar esta nueva herramienta para analizar semen de ratón, los investigadores detectaron un patrón que las técnicas tradicionales no podían revelar: una transición abrupta y marcada en el contenido de ARN del esperma en ratones de entre 50 y 70 semanas de edad. Además de este “precipicio del envejecimiento”, identificaron lo que parecía ser un reloj molecular. A medida que los machos envejecen, las proporciones de ciertos ARN del esperma cambian de forma progresiva: los fragmentos más largos se vuelven más frecuentes, mientras que los más cortos disminuyen. Cuando analizaron el ARN del esperma humano, observaron el mismo cambio progresivo.“A primera vista, este hallazgo parece contraintuitivo”, señala Chen. “Durante décadas hemos sabido que, a medida que el esperma envejece, su ADN se fragmenta más. Cabía esperar que el ARN siguiera el mismo patrón. Sin embargo, encontramos justo lo contrario: determinados ARN del esperma se alargan con la edad”.Detectaron una transición abrupta en el ARN del esperma —un ‘precipicio del envejecimiento’— y un reloj molecular progresivo, con aumento de fragmentos largos y disminución de los cortos a medida que avanza la edadEstos cambios podrían tener consecuencias biológicas relevantes. Cuando el equipo introdujo una mezcla de ‘ARN envejecido’ en células madre embrionarias de ratón —biológicamente similares a los embriones tempranos—, las células mostraron alteraciones en la expresión génica asociadas al metabolismo y a procesos neurodegenerativos, lo que sugiere un posible mecanismo por el cual la edad paterna podría influir en la salud de la descendencia.Patrones invisiblesAlgunos de estos cambios solo pudieron detectarse al analizar exclusivamente el ARN de la cabeza del espermatozoide, la parte que transmite su contenido al óvulo. La cola del espermatozoide contiene otros ARN que, hasta ahora, enmascaraban este patrón.“Este cambio en la longitud del ARNrs —fragmentos pequeños de ARN ribosómico— era una señal única, específica de las cabezas del esperma, que quedaba oculta por el perfil más ‘ruidoso’ del espermatozoide completo”, explica Tong Zhou, profesor asociado de fisiología y biología celular en la Universidad de Nevada, Reno School of Medicine y coautor del estudio. “La secuenciación de muestras de la cabeza del espermatozoide es lo que hizo posible este descubrimiento”.De ratones a humanos y a la saludLos investigadores pudieron confirmar estos cambios en el ARN humano gracias a la infraestructura clínica y de investigación de la Universidad de Utah Health, que conecta directamente los laboratorios de ciencia básica con los recursos de andrología y de pacientes, señala Kenneth Aston, director del Andrology & IVF Lab de la Universidad de Utah y coautor sénior del trabajo. “Validar este hallazgo de ratones a humanos fue realmente emocionante”, afirma. “Los recursos de nuestro banco de esperma hicieron posible esta validación entre especies”.

Si logramos entender qué enzimas impulsan este cambio, podrían convertirse en dianas terapéuticas para desarrollar intervenciones destinadas a mejorar la calidad del esperma en hombres de mayor edad
Qi Chen, coautor senior (Universidad de Utah Health)

“Este trabajo podría suponer un paso importante para la andrología traslacional”, añade James M. Hotaling, director de Innovación de la Universidad de Utah Health y también coautor del estudio. “Este descubrimiento, posible gracias a PANDORA-seq, podría sentar las bases para futuros diagnósticos que ayuden a tomar decisiones reproductivas informadas y a mejorar los resultados en fertilidad”.Los próximos pasos del equipo se centrarán en identificar las enzimas específicas responsables de estos cambios en el ARN.“Si logramos entender qué enzimas impulsan este cambio, podrían convertirse en dianas terapéuticas para desarrollar intervenciones destinadas a mejorar la calidad del esperma en hombres de mayor edad”, concluye Chen.Referencia:
Qi Chen et al. “Conserved shifts in sperm small non-coding RNA profiles during mouse and human aging”. EMBO Journal, 2026.