MicroARNs regulan la expresión de una neurohormona que controla la maduración sexual

Amparo Tolosa, Genética Médica News

Gran parte de los eventos biológicos que controlan nuestras funciones reproductivas son regulados por regiones específicas del cerebro. Por ejemplo, tras el nacimiento, la activación de un conjunto de neuronas de hipotálamo, encargadas de producir gonadoliberina  -también   conocida como hormona liberadora de gonadotropinas -induce la primera síntesis y liberación de esta hormona, y con ella el inicio de la pubertad y maduración sexual, en lo que se conoce como mini-pubertad en humanos. La hormona liberadora de gonadotropinas estimula la producción de otras hormonas en la hipófisis que al ser liberadas al torrente sanguíneo promueven el crecimiento de las gónadas, completando el denominado eje hipotalámico-pituitario-gonadal.

Los mecanismos moleculares que regulan la activación de las neuronas productoras de gonadoliberinas  y el correcto funcionamiento del denominado eje hipotalámico-hipofisario-gonadal durante la pubertad no se conocen de forma precisa. Algunos genes implicados en este proceso han sido identificados gracias a la caracterización de diversos desórdenes de la pubertad. No obstante, una proporción de los factores genéticos involucrados, permanece sin determinar.

Los microARNs son moléculas pequeñas de ARN que actúan como reguladores de la expresión génica, por medio de su unión complementaria a regiones de ADN o ARN concretas e intervienen en múltiples procesos biológicos.  Un reciente estudio, publicado en Nature Neuroscience acaba de revelar la participación de éstas moléculas en la regulación del equilibro entre las señales activadoras y represoras de la maduración reproductiva que se producen en las neuronas productoras de gonadoliberina durante el periodo infantil.

Utilizando un modelo en ratón, los investigadores observaron que cuando la síntesis de microARNs en las células neuronas productoras de hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) está comprometida, se produce hipogonadismo e infertilidad.  Además, el equipo analizó la expresión de microARNs durante la mini-pubertad e  identificó dos familias de microARNs necesarias para este periodo crítico: miR-200/429 y miR-155. La reducción de los microARNs de estas familias rompe el control neuroendocrino de las funciones reproductivas y altera el inicio de la pubertad y la periodicidad de los ciclos hormonales.

Por último, los investigadores identificaron qué genes son regulados directa o indirectamente por las familias de microARNs necesarias para mantener el eje hipotalámico-pituitario-gonadal durante la mini-pubertad.  Entre ellos se encuentra el gen que codifica la hormona liberadora de gonadotropinas, a cuya región promotora se unen los microARNs identificados.

Aunque los resultados del trabajo han sido obtenidos en un modelo animal, diferentes evidencias apuntan a que los microARNs también son esenciales para el desarrollo postnatal de las neuronas GnRH que controlan el inicio de la pubertad y fertilidad en humanos.

“Descifrar los mecanismos por los que los microARNs contribuyen a la pubertad precoz o retrasada a través de sus acciones sobre la función de la red neural de la hormona liberadora de gonadotropinas podría no solo proporcionar conocimiento sobre la regulación epigenética de los procesos de maduración sino también pavimentar el camino hacia un mejor conocimiento de la infertilidad idiopática, y la elaboración de nuevos diagnósticos y opciones terapéuticas en humanos,” concluyen los autores.

Referencia: Messina A, et al. A microRNA switch regulates the rise in hypothalamic GnRH production before puberty. Nat Neurosci. 2016 May 2. doi: 10.1038/nn.4298.

Fuente: Control of fertility: a new player identified. http://presse.inserm.fr/en/control-of-fertility-a-new-player-identified/23765/