La investigación permitió describir nuevos roles de proteínas del espermatozoide en la fecundación humana.
La fecundación requiere de la interacción entre el espermatozoide y el ovocito. Es un proceso complejo, que involucra diversas proteínas de ambas células, entre las que se ha demostrado que IZUMO1 en el espermatozoide se une a JUNO en el ovocito, para que puedan fusionarse ambas gametas y se inicie el desarrollo embrionario.
IZUMO1 es el primer miembro identificado de la familia de proteínas IZUMO, que incluye también a IZUMO2, IZUMO3 e IZUMO4. Mientras estudios previos ya habían informado sobre el rol de IZUMO3, el trabajo publicado por Ania Manjon y colaboradores en “Molecular Reproduction and Development” describe en profundidad a la proteína IZUMO1, y reporta por primera vez el rol de IZUMO2 e IZUMO4 en la fecundación.
Empleando un enfoque integral con herramientas bioinformáticas, ensayos bioquímicos y funcionales, se caracterizó la expresión y localización de estas proteínas en el espermatozoide humano. Las tres proteínas IZUMO se encontraron localizadas en regiones del espermatozoide que participan en el reconocimiento e interacción con el ovocito. Por lo que resultó de interés evaluar sus roles en la fecundación, empleando diversos ensayos biológicos que imitan el proceso y anticuerpos específicos como agentes bloqueantes.
Los resultados aportaron a demostrar la función de IZUMO1 en la fusión, en coincidencia con informes previos. Además se identificó un rol nunca antes reportado para esta proteína. Como explica Manjon: “Nuestras evidencias ahondan en la participación de IZUMO1 en las etapas finales del reconocimiento de las gametas, y presentan hallazgos de un nuevo rol de esta proteína en la interacción con la zona pellucida del ovocito. Asimismo, nuestro estudio asoció por primera vez a IZUMO2 e IZUMO4 con un rol en diversas etapas de la interacción del espermatozoide con las envolturas del ovocito. Los estudios se extendieron al modelo de ratón, con resultados que concuerdan con los obtenidos con espermatozoides humanos”.
“Destacamos que en este trabajo se presentan, por primera vez, evidencias experimentales de la participación de IZUMO4 en la interacción con la membrana plasmática del ovocito, función que hasta el presente solo se le había atribuido a IZUMO1”, aporta Mónica Vazquez-Levin, directora del laboratorio de Estudios de Interacción Celular en Reproducción y Cáncer del IBYME.
Las conclusiones de esta investigación contribuyen a la caracterización molecular del proceso de la fecundación, identificando nuevos biomarcadores para el desarrollo de diagnósticos y tratamientos personalizados de reproducción asistida para infertilidad masculina, así como también potenciales blancos de estrategias anticonceptivas innovadoras.
Representación de la interaccion molecular entre proteínas humanas IZUMO1 y JUNO, obtenida de la base de datos Protein Data Bank.
- Se observa en color celeste a la proteína IZUMO1 y en rosa a JUNO. En naranja se destacan los aminoácidos de IZUMO1 esenciales para la fusión de las gametas y en rojo la región reconocida por el anticuerpo específico que bloquea a IZUMO1 utilizado en los ensayos experimentales de esta publicación.
Sobre publicación:
Uncovering the Role of IZUMO Family Members in Human Fertilization
Ania Antonella Manjon, Gustavo Luis Verón, Sergio A Garay, Anahi Juarez, Fernanda G E de Raffo, Mónica Hebe Vazquez-Levin
