El secreto del esperma fértil
Para comprender mejor las causas de la infertilidad masculina, un equipo de investigadores del Área de la Bahía ha estado explorando los factores, tanto fisiológicos como bioquímicos, que diferencian a los espermatozoides fértiles de los infértiles. En la 58.ª Reunión Anual de la Sociedad Biofísica, que tuvo lugar del 15 al 19 de febrero de 2014 en San Francisco, California, el equipo presentó su trabajo para identificar y caracterizar las proteínas conocidas como canales iónicos, que son cruciales para la fertilidad de los espermatozoides y se expresan dentro de la membrana plasmática de un espermatozoide.
"Todos los conocimientos adquiridos en este campo pueden ayudar a crear pruebas diagnósticas y tratamientos muy necesarios para la infertilidad masculina, que es en esencia una enfermedad idiopática, porque en este momento el 80 por ciento de los casos de infertilidad masculina no se pueden diagnosticar ni tratar", dijo Melissa Miller, investigadora postdoctoral. Miller trabaja en los laboratorios de sus dos coautores, Polina Lishko de la Universidad de California, Berkeley (UCB), y Yuriy Kirichok de la Universidad de California, San Francisco (UCSF).
Para estudiar los canales iónicos, los investigadores están registrando la actividad eléctrica de los canales iónicos de los espermatozoides en condiciones estrictamente controladas.
"Nuestros laboratorios han caracterizado tres canales iónicos responsables de regular el calcio (CatSper), el potasio (Slo1) y los protones (Hv1) dentro de los espermatozoides", dijo Miller. "Hasta ahora, el más estudiado es el canal de cationes espermáticos CatSper, que se expresa exclusivamente dentro de los espermatozoides y representa un objetivo ideal para el desarrollo de un anticonceptivo unisex; no se conoce ninguna otra célula del cuerpo que exprese esta proteína".
"Recientemente hemos informado de que la hormona femenina progesterona activa CatSper a través de una vía no genómica. En los espermatozoides fértiles normales, la actividad de CatSper aumentó considerablemente con la adición de progesterona. Sin embargo, el registro de fijación de parche de los espermatozoides derivados de pacientes con deleción de CatSper no mostró respuesta a la progesterona ni produjo una corriente basal de CatSper", afirmó Miller. "Esto demuestra la regulación directa del canal CatSper en los espermatozoides humanos por las hormonas esteroides.
"Las hormonas esteroides controlan las funciones fisiológicas fundamentales a través de vías genómicas tradicionales y no genómicas no convencionales. Investigaciones anteriores establecieron que la señalización no genómica desempeña un papel vital tanto en la activación de los espermatozoides humanos como en la modulación de la percepción del dolor en las neuronas de la médula espinal. Debido a que los determinantes moleculares de esta vía son poco conocidos, el equipo de Miller está trabajando para descubrir la cascada precisa de señalización molecular que se produce en los espermatozoides y las neuronas tras el tratamiento con progesterona.
"La falta de actividad de CatSper está fuertemente correlacionada con la infertilidad masculina, por lo que la identificación de esta molécula de señalización endógena nos daría un nuevo biomarcador para la fertilidad masculina que podría usarse inmediatamente en la clínica como una forma de evaluar rápidamente el potencial de fertilización de los espermatozoides ", dijo Miller.
En general, los conocimientos adquiridos en los estudios del equipo se pueden utilizar en el desarrollo futuro de nuevas terapias para el tratamiento del dolor, así como de pruebas de diagnóstico y tratamientos para la infertilidad masculina.
