Un antioxidante revierte el daño contra la fertilidad que provoca la exposición al bisfenol-A

Un estudio muestra que la complementación con coenzima Q10 deshace el perjuicio ocasionado a las células germinativas por un contaminante existente en ciertos materiales plásticos

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – La exposición al bisfenol A (BPA), un compuesto presente en algunos tipos plásticos, tales como los de las envolturas internas de las latas de comida, los recibos de papel térmico y los sellantes dentales, ha sido relacionada con diversos problemas de salud en humanos, entre ellos la merma de la fertilidad.

Y los resultados de un estudio realizado en la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos –a cargo de la becaria de la FAPESP Maria Fernanda Hornos Carneiro y su equipo–, demuestran que es posible deshacer este efecto perjudicial del contaminante mediante el aporte de coenzima Q10, una sustancia que el cuerpo humano produce naturalmente y que también se encuentra presente en carnes y pescados.

Un artículo publicado en la revista Genetics es el primero que propone esta estrategia tendiente a revertir los efectos del BPA en el organismo. En el estudio, los investigadores pusieron a prueba la acción antioxidante de la coenzima Q10 en gusanos de la especie Caenorhabditis elegans expuestos al contaminante.

Por ser un excelente antioxidante, la coenzima Q10 es un donante nato de electrones, que reduce el estrés oxidativo y el daño que causa el BPA. “El BPA posee potencial oxidante, ya que es inestable químicamente y genera especies reactivas de oxígeno y nitrógeno. Cuando se agota la reserva antioxidante de las células [donantes de electrones], el contenido de estas especies reactivas de oxígeno y nitrógeno aumenta. En función de su inestabilidad química, las mismas acaban por “robarles” electrones a orgánulos celulares tales como las mitocondrias, a las membranas celulares, a las proteínas e incluso al ADN, causando un importante daño celular, y pueden provocar la muerte de las células. En mayor magnitud, esto genera problemas importantes en el organismo”, dice Hornos Carneiro.

En la investigación se evaluaron factores tales como la cantidad de huevos puestos y el índice de eclosión, algo comparable en humanos con la dificultad de embazarse y a la producción de abortos espontáneos o anomalías cromosómicas respectivamente.

“El bisfenol A es un contaminante químico que actúa como desregulador endócrino, provocando estrés oxidativo [desequilibrio entre moléculas oxidantes y antioxidantes] y el consiguiente daño celular en los gametos y en el embrión. En el estudio, los gusanos expuestos al BPA y con el aporte de la coenzima Q10 exhibieron tasas más bajas de muerte de óvulos, menos roturas de ADN y menos anormalidades en los cromosomas durante los procesos de división de las células, aparte de un menor estrés oxidativo en los óvulos”, dice Hornos Carneiro, quien llevó a cabo su estudio coordinado por Monica Paola Colaiácovo en la Facultad de Medicina de la Harvard.

En el experimento, los gusanos quedaron expuestos al BPA, a la coenzima Q10 y a un solvente (DMSO) en distintas combinaciones. Los vermes quedaron divididos en cuatro grupos: uno expuesto únicamente al vehículo (en el cual el contaminante fue diluido-DMSO); el segundo, al vehículo y a la coenzima Q10; el tercero, expuesto solamente al contaminante BPA, y el último, al contaminante con complementación de Q10.

El tiempo de exposición al BPA en gusanos adultos mimetiza lo que sucede en humanos. “Como sabemos que es prácticamente imposible en los días actuales no se exponer a los contaminantes, apuntamos a una estrategia tendiente a rescatar del daño provocado. Ya se sabe que la edad influye negativamente sobre la fertilidad en las mujeres, pues existen varios estudios que lo demuestran. Como la exposición al BPA [y a otros desreguladores endócrinos] sucede en el transcurso de la vida, aún no es posible estimar por separado en qué medida la infertilidad observada es producto de la exposición a químicos ambientales tóxicos y cuánto obedece a la edad”, declaró Hornos Carneiro a Agência FAPESP.

Mediante el uso de gusanos transgénicos –con una secuencia de proteína fluorescente insertada en el ADN que permite la observación de la expresión proteica en estudios in vivo–, anticuerpos fluorescentes y técnicas avanzadas de microscopía y biología molecular, fue posible seguir en tiempo real los efectos producidos a nivel celular y molecular durante el proceso de división celular (meiosis) y la formación de embriones en los vermes.

Para mimetizar hormonas

La investigadora explica que, debido al hecho de que el BPA posee una estructura química similar al estrógeno –la hormona normalmente relacionada con el control de la ovulación en las mujeres–, puede unirse a los receptores de esta hormona, induciendo efectos diversos. “Dependiendo del tejido, puede producirse un efecto proestrogénico o antiestrogénico, lo cual puede generar no solo impactos sobre el sistema reproductivo sino también sobre otros sistemas y procesos importantes para la salud de la persona.”

Hornos Carneiro, actualmente docente de la Facultad de Química y Farmacia de la Pontificia Universidad Católica de Chile, llevó a cabo la investigación durante su posdoctorado, con la ayuda de una beca de investigación en el exterior de la FAPESP, en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil.

La rotura del ADN y la disfunción mitocondrial

De acuerdo con la investigadora, la exposición de los vermes únicamente al BPA resultó en una mayor cantidad de roturas de ADN. “Potencialmente, esto sucedió debido a la acción de especies reactivas de oxígeno, formadas en función de la presencia del contaminante en el organismo. Observamos que esas roturas no fueron correctamente reparadas en ese grupo de gusanos.”

Los daños se observaron mediante el monitoreo de una proteína implicada en la rotura y en la reparación del ADN cuando se produce el intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos durante la meiosis.

Este intercambio de material, denominado crossing over, resulta importante a los efectos de incrementar la diversidad genética y para la evolución. “Una de las hipótesis indica que el aumento de roturas de material genético [y la ineficacia en la reparación] fue provocado por el aumento del estrés oxidativo en la gónada, ocasionado por el BPA”, dice.

Se observó también en el proceso una mayor disfunción mitocondrial: los orgánulos encargados de producir la energía de las células pasan a funcionar en forma desregulada. “Debido al estrés oxidativo, el potencial de la membrana mitocondrial estaba sumamente alterado en los gusanos expuestos únicamente al BPA. En tanto, en el grupo que recibió el aporte de la coenzima Q10 se registró un rescate de esos marcadores”, añade la investigadora.

El efecto en los embriones

En la investigación también se analizaron los embriones. Cabe destacar que el C. elegans es un helminto hermafrodita. Por eso mismo se autofertiliza, razón por la cual es posible observar en sus gónadas todas las etapas de desarrollo de las células germinativas en la meiosis hasta la formación de los corpúsculos polares y del embrión.

“En este estudio observamos la formación de los embriones in vivo mediante una técnica denominada live imaging. Utilizamos como estándar la primera división celular [el preciso momento en que el embrión pasa de una célula a dos] para evaluar la aparición de defectos. En el grupo expuesto únicamente al BPA surgieron defectos en mayor proporción como la formación de puentes de material genético, amén de la paralización de la división celular”, dice.

Puede leerse el artículo intitulado Antioxidant CoQ10 Restores Fertility by Rescuing Bisphenol A-Induced Oxidative DNA Damage in the Caenorhabditis elegans Germline (doi: 10.1534/genetics.119.302939), de Maria Fernanda Hornos Carneiro, Nara Shin, Rajendiran Karthikraj, Fernando Barbosa, Kurunthachalan Kannan y Monica P. Colaiácovo, en el siguiente enlace: www.genetics.org/content/214/2/381.