Esos rasgos, ¿vienen del ARN de papá?

En una luminosa tarde en Jiangsu, China, Xin Yin hace de entrenador personal de unos ratones. Uno a uno, coloca a los roedores en una cinta de correr miniatura que empieza despacio y va acelerando gradualmente. Estos hermanos de camada son atletas natos, capaces de correr más lejos con menos acumulación de ácido láctico que los ratones de laboratorio promedio.

El secreto de su velocidad no está en sus genes: los animales proceden del mismo stock genético que un grupo de ratones de control. Y no han recibido ningún entrenamiento especial. En cambio, su buena forma física parece derivarse de los hábitos de ejercicio de su padre, incluso antes de que ellos fueran concebidos. Se trata de un hallazgo que sugiere que correr podría beneficiar no solo a quien hace ejercicio, sino también a sus hijos aún no nacidos.

“Me sorprendió mucho cuando vi los datos por primera vez”, afirma Yin, bioquímico de la Universidad de Nanjing.

El equipo de Yin analizó las moléculas presentes en el esperma de los roedores que hacían ejercicio y encontró pequeños fragmentos de ARN —denominados micro-ARN— que estaban presentes en cantidades mayores que en el esperma de sus hermanos de camada sedentarios. Cuando los científicos inyectaron esas moléculas en embriones no emparentados, obtuvieron animales tan en forma como los que nacieron de padres que hacían ejercicio.

Ese estudio de 2025 se suma a la creciente evidencia de que los espermatozoides son más que simples receptáculos que transportan ADN hasta un óvulo. Durante las últimas dos décadas, estudios en ratones han detectado micro-ARN y otros tipos de fragmentos de ARN que aumentan y disminuyen dentro de las células espermáticas en respuesta no solo al ejercicio o al sedentarismo, sino también a dietas ricas en grasas o azúcares, el estrés diario, traumas infantiles, el consumo excesivo de alcohol y la exposición a pesticidas y otros peligros. En consonancia con estos cambios, investigadores han documentado alteraciones en el desarrollo y el metabolismo, así como diferentes índices de depresión en la descendencia masculina.

Y aunque es difícil estudiar el efecto en las personas, investigadores también han documentado fluctuaciones en los fragmentos de ARN en el esperma de hombres que hacen o no hacen ejercicio, fuman o consumen azúcar en exceso, así como en hombres con obesidad o que han tenido una infancia traumática. Los estudios también indican que los hijos de padres con sobrepeso o que han sufrido estrés relacionado con la salud mental son más propensos a padecer esas mismas afecciones.

Sin embargo, hasta hace poco, la mayor parte de las pruebas que relacionaban los pequeños ARN espermáticos con los retos ambientales y los efectos posteriores en la descendencia eran de carácter correlacional. Los intentos de determinar la causalidad —mediante la inyección directa de ARN en embriones— han utilizado a menudo concentraciones de ARN mucho más altas que las que se encuentran habitualmente en el esperma. De hecho, no había pruebas de que los fragmentos de ARN llegaran siquiera al interior del óvulo.

Pero, aunque siguen existiendo interrogantes, estudios recientes muestran que los fragmentos de ARN paterno no solo se transfieren al óvulo fecundado, sino que también son capaces de inducir cambios en la descendencia en las dosis que se encuentran en el esperma.

Efectos epigenéticos

Los investigadores observaron por primera vez los efectos intergeneracionales del estilo de vida paterno ya en los años sesenta, pero pasaron décadas antes de que comenzaran las investigaciones experimentales con modelos animales. Hoy en día, quienes estudian el fenómeno están seguros de que los efectos existen, pero no saben con certeza cómo se transmiten. Creen que el resultado final se da por ajustes en la actividad de los genes —un fenómeno conocido como epigenética—.

Dichos ajustes se producen durante el desarrollo normal, a medida que los tejidos y órganos adoptan sus diferentes identidades, lo que requiere que ciertos genes estén activos o inactivos. Los cambios epigenéticos también se producen a lo largo de nuestras vidas, debido a factores como la exposición a ciertas sustancias químicas y actividades como fumar —y, tal vez, el ejercicio, el estrés, las dietas ricas en grasas y otros—. Estos cambios pueden producirse en innumerables células del cuerpo, incluidas las que dan lugar a los espermatozoides.

A medida que se acumulaban las pruebas de que los espermatozoides transmiten de alguna manera información ambiental a los hijos de un hombre, los científicos comenzaron a investigar los mecanismos epigenéticos que podrían ser responsables. Existen varias posibilidades: los grupos metilo, que reducen la actividad génica cuando se acumulan en los genes, y los grupos acetilo, que se unen a las bobinas proteicas llamadas histonas, alrededor de las cuales se enrolla el ADN. Estos tienden a aumentar la actividad de los genes cercanos.

Pero los grupos metilo no se transmiten fácilmente a la siguiente generación: los óvulos fertilizados borran la mayoría de estas marcas de ambos conjuntos de cromosomas antes de que el embrión comience a dividirse. Y el espermatozoide maduro sustituye la mayoría de las histonas por sus propias proteínas, lo que limita la transmisión de información por esta vía.

Hoy en día, la idea de que los ARN pequeños transportan señales ambientales es la que cuenta con la evidencia más directa. Aunque los ARN pequeños tienen una vida corta, no se eliminan activamente como otras marcas epigenéticas. De alguna manera, estos diminutos fragmentos de ácido nucleico fluctúan en respuesta al entorno y luego se introducen en los espermatozoides.

Al principio, los investigadores plantearon la hipótesis de que los espermatozoides producen estas moléculas microscópicas en los testículos, donde las células madre se transforman en espermatozoides incipientes que aún no son fértiles ni capaces de nadar. El problema, sin embargo, es que a medida que se desarrollan, los espermatozoides reducen su interior a poco más que el núcleo que contiene los cromosomas masculinos y las mitocondrias, las centrales energéticas celulares que alimentan la odisea del espermatozoide hacia el óvulo.

En 2016 surgieron nuevas pistas, cuando Colin Conine y Upasna Sharma, investigadores posdoctorales del laboratorio del epigenetista Oliver Rando en la Facultad de Medicina Chan de la Universidad de Massachusetts, junto con sus colegas, catalogaron la composición molecular del esperma de ratones machos expuestos a dietas bajas en proteínas. El esperma extraído de los testículos y del epidídimo —un tubo sinuoso que transporta el esperma fuera de los testículos— contiene diferentes cargas de ARN. Y se descubrió que unas pequeñas burbujas encontradas en las paredes del epidídimo —denominadas epididimosomas— transportaban una carga de fragmentos de ARN que coincidían con los encontrados en el esperma maduro.

El equipo confirmó posteriormente su hipótesis: los espermatozoides absorben pequeños ARN de los epididimosomas durante su recorrido por el tubo sinuoso, acumulando información ambiental.

Otros grupos reportaron posteriormente de que el movimiento a través del epidídimo se asociaba con una reconfiguración de los ARN pequeños en el esperma de roedores expuestos a desafíos ambientales. Un grupo descubrió que activar químicamente la respuesta al estrés de un animal tan solo dos semanas antes de la concepción —cuando los espermatozoides ya han emprendido su viaje por el epidídimo— sigue produciendo cambios metabólicos en la descendencia.

La conexión con el epidídimo se ha fortalecido con el tiempo. Un estudio de 2020 crió ratones ansiosos inyectando espermatozoides con epididimosomas de roedores estresados. Otro estudio de 2020 reprodujo rasgos observados en camadas criadas a partir de machos que bebían en exceso inyectando epididimosomas de ratones amantes del alcohol en el esperma de animales abstemios. Y en un estudio publicado a principios de este año, el equipo de Conine descubrió que los epididimosomas también transportan parte del ARN mensajero del padre —la molécula que las células utilizan para construir proteínas— a los espermatozoides.

Dudas sobre la hipótesis del ARN

Pero, a pesar de dos décadas de investigación, hay escollos que los científicos no pueden explicar. Esas preguntas sin respuesta son un problema importante, afirma Kevin Mitchell, genetista y neurocientífico del Trinity College de Dublín. “Soy muy escéptico”, afirma.

Por un lado, ha habido pocas pruebas directas de que los espermatozoides transmitan este ARN al óvulo, ya que a menudo resulta difícil —y a veces imposible— determinar de qué progenitor procede un fragmento de ARN. Esto ha sido “una de las mayores dudas de la comunidad científica en torno a la herencia epigenética”, afirma Raffaele Teperino, epigenetista molecular y fisiólogo del Helmholtz München en Alemania.

En 2024 se obtuvo un resultado importante, cuando el laboratorio de Teperino consiguió dos cepas de ratones con suficiente variación en su ADN mitocondrial como para que el equipo pudiera identificar de qué progenitor procedían determinados fragmentos de ARN. Utilizando esta herramienta, el equipo descubrió restos de ARN en embriones tempranos que debían de proceder del padre. Aun así, afirma Teperino, un solo estudio no convencerá a los escépticos.

Y demostrar que el ARN masculino llega a los óvulos es solo una parte del problema. Un espermatozoide tiene un volumen miles de veces menor que un óvulo, por lo que su aporte de ARN pequeños es una gota en el océano del óvulo. ¿Cómo puede marcar alguna diferencia? “La cuestión de la dilución es la crítica más seria a los efectos paternos”, afirma Rando, coautor de un artículo sobre el estado de la investigación epigenética paterna en el Annual Review of Biochemistry de 2025.

Pero en un estudio de 2026 aún en proceso de revisión por pares, Conine, biólogo del desarrollo que ahora trabaja en la Universidad de Pensilvania, y sus colegas inyectaron en embriones tempranos un micro-ARN que se sabe que está elevado en el esperma de ratones que consumieron más alcohol que otros. Esos ratones engendraron crías con anomalías craneofaciales asociadas al síndrome alcohólico fetal de origen paterno, un fenómeno que también se ha documentado en personas.

Cuando los científicos inyectaron a embriones jóvenes 200 moléculas del micro-ARN —una cantidad que suele encontrarse en los espermatozoides—, las crías desarrollaron signos del síndrome. Conine y sus colegas descubrieron que el pequeño ARN se une a un grupo de enzimas inhibidoras llamadas proteínas Argonaute, que suprimen determinados genes en el embrión y desencadenan una cascada de cambios en la actividad génica que ajustan el curso del desarrollo. Y cuando los investigadores inyectaron más micro-ARN, se produjeron más cambios en el desarrollo.

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Los científicos aún no saben qué provoca que ciertos ARN pequeños se acumulen en respuesta a las experiencias masculinas, ni cómo esas moléculas producen efectos específicos en la descendencia. Una teoría sugiere que los efectos paternos podrían ser más generales de lo que se reconoce actualmente, ya que la mayoría de los estudios tienden a centrarse en unas pocas características. Estos cambios generalizados podrían estar mediados por alteraciones en la placenta, afirma Rando. Las similitudes entre los ratones que sufrieron una nutrición deficiente en el útero y los nacidos de padres con estilos de vida adversos sugieren que los ARN espermáticos podrían modificar la función placentaria, con consecuencias futuras en el comportamiento y el metabolismo, incluyendo ansiedad, cambios de peso y alteraciones en el control de la glucosa.

Sea cual sea el mecanismo, hay pruebas suficientes para reequilibrar la responsabilidad parental, afirma Teperino. “Ahora recae casi toda sobre las mujeres”, dice. “Cuando una pareja planea formar una familia, el médico le da a la mujer una lista de normas que debe seguir. Esto ya no es válido: tenemos que dar, como mínimo, recomendaciones a ambos”.

Artículo traducido por Debbie Ponchner