Laboratorio DEMO

1. Estudiamos la participación de las pequeñas GTPasas de la superfamilia RHO en el camino de señalización que lleva a la polimerización de actina durante la capacitación del espermatozoide de ratón. El proceso de exocitosis en células somáticas y en espermatozoides de distintas especies es controlado por cambios en la dinámica de actina. Las pequeñas GTPasas son reguladores maestros de la dinámica de actina en células somáticas, sin embargo su función en espermatozoides de ratón no ha sido estudiada aun.

2. Mediante el uso de un modelo de ratón transgenico, el cual posee la proteína fluorescente GFP en el acrosoma y DsRed en el flagelo (Figura 1), monitoreamos el proceso de capacitación y reacción acrosomal in vivo en el oviducto de la hembra.

Por muchos años se acepto que la reacción acrosomal ocurría luego que el espermatozoide interactuara con la zona pelucida (ZP) del ovocito. Sin embargo esta observación se baso en experimentos in vitro usando ZP solubilizada o mediante tratamientos mas agresivos como el uso de ionoforos de calcio. Recientemente se ha publicado evidencia muy sólida que sugiere que la ZP no seria el sitio fisiológico donde ocurre la reacción acrosomal. Utilizando este mismo modelo de ratón transgenico nuestro laboratorio también estudia la interacción entre el calcio y la exocitosis acrosomal mediante un sistema de imagen en tiempo real que permite monitorear ambos eventos simultáneamente.

3. La capacitación es un proceso complejo que involucra múltiples pasos que incluyen la reorganización de la membrana plasmática, la regulación de la permeabilidad a iones así como la salida de colesterol, entre otras cosas. El transporte de iones a través de la membrana y su asociación con la fosforilación de proteínas no ha sido muy estudiada en espermatozoides humanos. En este contexto nosotros estudiamos dos aspectos claves de este proceso:

a) El rol que tiene CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), un transportador de cloro y bicarbonato, en la capacitación de espermatozoides humanos y su participación en las redes de transducción de señales asociadas a este proceso. En particular estudiamos la regulación de dos características claves del proceso de capacitación, los cambios en los niveles de pH y los cambios en el potencial de membrana (hiperpolarización).

c) Los mecanismos moleculares asociados con la inhibición de la capacitación mantenida por factores presentes en el plasma seminal.