Gens masculins, òrgans femenins: la falta de ferro pot invertir el sexe de ratolins

BarcelonaQuè determina que un mamífer sigui mascle o femella? Fins ara, la ciència esgrimia una única resposta: la genètica. Depenent de la composició de l'espermatozoide que fecunda l'òvul, l'embrió acaba desenvolupant òrgans sexuals masculins o femenins. Però ara, un experiment fet per investigadors japonesos i australians demostra que aquest tret biològic podria alterar-se, per exemple, per factors metabòlics. En concret, la deficiència de ferro de la mare durant l'embaràs pot afectar profundament algunes cries de ratolí i acabar-los provocant una inversió de sexe.

Simplificant-ho molt, l'estudi constata que un animal genèticament masculí i, per tant, programat per tenir testicles pot acabar desenvolupant ovaris a causa d'un motiu aparentment banal. Els investigadors van reproduir una concentració deficient de ferro –entorn d'un 60% respecte als valors considerats normals– en ratolins femella embarassats, a priori, de mascles, i van observar que 6 de les 39 cries van néixer amb ovaris. Dirigida per Makoto Tachibana, de la Universitat d'Osaka, la investigació s'ha publicat aquest dimecres a la revista Nature i suposa un primer pas per investigar els efectes de la deficiència de ferro en els embarassos humans.

Les femelles tenen dos cromosomes femenins, XX, i els mascles un de femení i un altre de masculí, XY. El cromosoma Y és el responsable de la diferenciació entre sexes: quan s'activa el gen Sry a les gònades es formen els testicles, i quan aquest està absent, es desenvolupen els ovaris. Per desbloquejar aquest mecanisme i fer que l'embrió sigui masculí, l'enzim KDM3A hi té un paper rellevant. I al seu torn, aquest depèn molt del ferro. A partir d'aquí, l'equip de científics es va preguntar si, en mamífers, els factors ambientals materns derivats de diferències en la nutrició, el metabolisme o la regulació dels nivells de metalls podien ser fonts potencials de variabilitat que poguessin afectar el desenvolupament embrionari.

Un enzim clau

Segons la investigació, el ferro matern extremadament baix a escala cel·lular de l'úter afecta l'enzim KDM3A, cosa que modifica un canvi químic que apaga el gen de producció de testicles Sry just en el moment de la determinació del sexe, cap a les sis setmanes de gestació. Davant d'aquesta associació, Tachibana va plantejar-se desxifrar quina relació hi pot haver entre la determinació sexual d'un embrió i un factor extern, que és la manera com es metabolitza aquest mineral essencial. És a dir, l'impacte en l'epigenètica, les marques químiques que s'afegeixen a l'ADN i a les proteïnes que l'empaqueten per regular la seva activitat.

Quan els autors van reduir els nivells de ferro a les cèl·lules cultivades, l'expressió de Sry es va suprimir en gran manera, i les gònades XY van començar a mostrar marcadors genètics associats al desenvolupament dels ovaris. Després el grup va comprovar els efectes de la falta de ferro a curt termini en ratolins femella embarassats, als quals va administrar un fàrmac que elimina aquest mineral durant uns cinc dies al voltant del moment de la determinació del sexe embrionari. El resultat va ser que de les 72 cries nascudes amb cromosomes XY, quatre van desenvolupar dos ovaris i una un ovari i un testicle.