La ciencia desvela cómo se evita la fecundación entre mamíferos de especies distintas
Filtro natural - Aunque el mecanismo lleva millones de años activo en la naturaleza, no se había podido replicar ni controlar hasta ahora en un laboratorio
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Parecía una certeza indiscutible. Bastaba con que un óvulo se encontrase con un espermatozoide para que todo empezase. Uno femenino, otro masculino, y la maquinaria de la vida se ponía en marcha. Pero la biología reproductiva ha demostrado ser mucho más exigente.
Esa aparente sencillez oculta un sistema de control complejo y extremadamente selectivo, que impide cualquier cruce entre especies incompatibles, incluso cuando se produce el contacto físico entre sus células sexuales.
El entorno real del óvulo activa un mecanismo de defensa selectivo
Esa idea ha sido el punto de partida de una investigación liderada por el INIA-CSIC que ha arrojado luz sobre uno de los mecanismos menos comprendidos de la biología reproductiva. El estudio, publicado en la revista eLife, ha identificado el papel crucial de una proteína llamada oviductina (OVGP1), presente en el fluido del oviducto, que actúa como un filtro natural que impide que el óvulo sea fecundado por espermatozoides de otra especie.
La investigación, que ha contado con la colaboración de la Universidad de Murcia, ha demostrado que esta proteína es la responsable de conferir especificidad a la zona pelúcida, la cubierta externa del óvulo.
En lugar de limitarse a analizar el óvulo de forma aislada, el equipo decidió exponerlo al entorno real en el que se produce la fecundación. Fue en ese contexto, tras entrar en contacto con el fluido del oviducto, cuando se activó el mecanismo de selección.
Según explicó Alfonso Gutiérrez-Adán, investigador del INIA-CSIC y coordinador del proyecto, “la oviductina modifica la estructura de la zona pelúcida para evitar que espermatozoides de otras especies puedan penetrarla”.
Los óvulos no nacen selectivos, aprenden a serlo en el trayecto
Los experimentos incluyeron la aplicación de esta proteína en óvulos de vaca y ratón, utilizando variantes obtenidas de diferentes especies: bovina, humana y murina. En ausencia de oviductina, los óvulos podían ser fecundados incluso por espermatozoides de otra procedencia, pero tras la exposición a la proteína se volvían selectivos. La transformación generaba una barrera molecular que solo los gametos compatibles podían atravesar.
Esa barrera actúa en tres frentes. Por un lado, permite la unión con un solo espermatozoide; por otro, impide la entrada de más de uno, lo cual resulta crucial para evitar la poliespermia, que provoca el fallo del embrión. Además, participa activamente en las primeras fases del desarrollo. Los resultados obtenidos confirmaron que la intervención de la oviductina no es circunstancial, sino que modifica directamente la superficie del óvulo para hacerlo más específico.
Los investigadores también observaron que, tras abandonar el ovario, los óvulos aún no disponen de protección frente a espermatozoides de especies distintas. Esa capacidad solo se adquiere una vez alcanzan el oviducto y son recubiertos por la proteína. Gutiérrez-Adán precisó que “el óvulo recién liberado no discrimina, pero en cuanto entra en contacto con la oviductina, se vuelve altamente selectivo”.
Uno de los hallazgos más relevantes del trabajo fue el papel que desempeñan los ácidos siálicos. Estas moléculas, presentes en la superficie del óvulo y también en la oviductina, son esenciales para que se produzca la interacción específica. Funcionan como una especie de código bioquímico que el espermatozoide debe reconocer. Cuando los investigadores eliminaron estos compuestos, la selectividad desapareció y la fecundación cruzada volvió a producirse.
Las aplicaciones de este hallazgo podrían mejorar tratamientos de fertilidad
Más allá de su valor científico, la investigación ofrece aplicaciones prácticas en distintos ámbitos. En medicina reproductiva humana, podría utilizarse para mejorar los procesos de fecundación in vitro, facilitando la selección de espermatozoides más compatibles y reduciendo el riesgo de alteraciones genéticas.
En veterinaria, permitiría reducir la tasa de poliespermia en especies como el cerdo, donde esta situación provoca con frecuencia la inviabilidad del embrión.
A nivel evolutivo, los resultados permiten comprender mejor cómo se construyen las barreras reproductivas que separan a unas especies de otras. Esta diferenciación evita la hibridación y protege la identidad genética de cada grupo, un aspecto clave en programas de conservación de animales amenazados.
El estudio, de esta manera, confirma que el control de la fecundación va mucho más allá de la atracción entre gametos, y que intervienen múltiples capas de regulación biológica que aún están por conocerse en profundidad.