Durante la capacitación espermática, que prepara al espermatozoide para que sea capaz de fecundar al ovocito, el núcleo de este espermatozoide se encuentra “dormido”, es decir transcripcionalmente inactivo, y las transformaciones necesarias ocurren mediante su interacción con los estímulos que hay en el ambiente en que se encuentra.
El objetivo del estudio publicado en la revista Journal of Biological Chemistry fue encontrar y explicar cómo son activadas las vías de señales que provocan esos estímulos.
Es sabido que los iones (moléculas con carga eléctrica) presentes en el tracto reproductor masculino y femenino ejercen un rol vital para activar los pasos moleculares que llevan al espermatozoide a adquirir capacidad fecundante. Cuando los espermatozoides entran en el tracto reproductor femenino se encuentran con concentraciones de iones diferentes a las que encontraba por ejemplo en el epidídimo, y eso provoca una cascada de eventos moleculares que conllevan a que un espermatozoide pueda capacitarse.
A pesar de que en trabajos anteriores se había identificado que uno de esos iones, el bicarbonato (HCO3–), cumple un rol fundamental al activar directamente estas vías de señalización molecular, no se sabía cómo entraba en la célula.
En el trabajo realizado por el equipo del laboratorio de Biología Celular y Molecular de la Reproducción, dirigido por el Dr. Mariano Buffone, se descubrió que el bicarbonato ingresa a la célula inicialmente por el canal de cotransporte iónico llamado NBC, descripto por el grupo. Es decir, que por un mismo canal ingresan dos iones juntos, en este caso el bicarbonato ingresa junto con el sodio.
Cuando el bicarbonato ingresa a la célula activa una enzima, la adenilatociclasa soluble. Esta enzima produce un mensajero muy importante, el AMP cíclico, pasos moleculares imprescindibles para que el espermatozoide traduzca la señal aportada por el bicarbonato para regular los canales iónicos y así controlar el potencial de membrana.
Durante la capacitación del espermatozoide se sabía que ocurre un cambio de potencial de la membrana celular. Es decir, un desbalance entre las cargas en el interior de la célula y las cargas en el exterior. Ese cambio siempre se atribuyó a la salida de iones positivos (potasio) a traves de un grupo de canales denominado SLO. Sin embargo, el grupo descubrió que existe también otro factor que colabora en este fenómeno, y es que el canal de entrada de iones negativos de sodio (ENaC) se cierra, impidiendo la entrada de carga negativa.
“El aporte fundamental de este trabajo radica en que se ha logrado esclarecer cómo se conectan los pasos iniciales para activar esta vías con eventos más terminales, como son los cambios en el potencial de membrana”, concluyó el Dr. Buffone, y agregó que “entender los pasos moleculares que gobiernan estos procesos es fundamental para desarrollar nuevas herramientas terapéuticas y diagnósticas en pacientes infértiles, así como para el desarrollo de nuevos métodos anticonceptivos no hormonales”.
Datos de la publicación:
J Biol Chem. 2018 May 9. pii: jbc.RA118.003166. doi: 10.1074/jbc.RA118.003166 [Epub ahead of print]
CFTR/ENaC dependent regulation of membrane potential during human sperm capacitation is initiated by bicarbonate uptake through NBC
Puga Molina LC, Pinto NA, Torres NI, Gonzalez-Cota AL, Luque GM, Balestrini PA, Romarowski A, Krapf D, Santi CM, Trevino CL, Darszon A, Buffone MG.
