Se
sabe que la hormona femenina progesterona actúa de forma diferente en las células de esperma que en otros tipos de células,
incluyendo el ovulo. La progesterona actúa como una llave que abre un canal cerrado en los
espermatozoides formados por proteínas
llamadas CatSpers. La
progesterona desbloquea la puerta
del canal para permitir inmediatamente la entrada de átomos de calcio cargados eléctricamente. La entrada de calcio a
su vez conduce a una cadena bioquímica
de eventos que prepara el esperma para su transmisión
final hacia el óvulo no
fertilizado.
Esta
es una traducción del artículo original publicado en: http://www.sciencecodex.com/the_secret_of_fertile_sperm-128154 que muestra los recientes estudios sobre la interacción entre los espermatozoides y el tracto reproductivo femenino a nivel molecular.
Para comprender
mejor las causas de la infertilidad masculina, un equipo de investigadores de
Bay Area está explorando los factores, tanto fisiológicos y bioquímicos, que
diferencian a los espermatozoides fértiles del esperma infértil. En la 58 ª Reunión Anual de la Sociedad de
Biofísica, que se llevó a cabo 15 a 19 febrero, 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
del semen.
"Cualquier conocimiento adquirido en esta área puede ayudar a crear las pruebas que tanto necesita de diagnóstico y tratamientos para la infertilidad masculina, que es , en esencia, una enfermedad idiopática , ya que en este momento el 80 por ciento de los casos de infertilidad masculina no puede ser diagnosticados o tratados ", dijo Melissa Miller, una estudiante del postdoctorado que presentará los resultados del equipo en la reunión. Miller trabaja en los laboratorios de sus dos co-autores , Polina Lishko de la Universidad de California, Berkeley (UCB ) , y Yuriy Kirichok en la Universidad de California, San Francisco (UCSF ) .
Para el estudio de los canales iónicos, los investigadores registran la actividad eléctrica de los canales iónicos de esperma bajo condiciones estrictamente controladas.
"Nuestros laboratorios han caracterizado tres canales iónicos responsables de la regulación del calcio ( CatSper ) , potasio ( SLO1 ) y protones ( HV1 ) dentro de las células de esperma ", dijo Miller. " Hasta ahora , el canal mas estudiado estudiado es el canal catiónico del esperma CatSper, que se expresa exclusivamente dentro de las células de esperma y representa un objetivo ideal para el desarrollo de un anticonceptivo; ninguna otra célula en el cuerpo se sabe que expresa esta proteína . "
"Cualquier conocimiento adquirido en esta área puede ayudar a crear las pruebas que tanto necesita de diagnóstico y tratamientos para la infertilidad masculina, que es , en esencia, una enfermedad idiopática , ya que en este momento el 80 por ciento de los casos de infertilidad masculina no puede ser diagnosticados o tratados ", dijo Melissa Miller, una estudiante del postdoctorado que presentará los resultados del equipo en la reunión. Miller trabaja en los laboratorios de sus dos co-autores , Polina Lishko de la Universidad de California, Berkeley (UCB ) , y Yuriy Kirichok en la Universidad de California, San Francisco (UCSF ) .
Para el estudio de los canales iónicos, los investigadores registran la actividad eléctrica de los canales iónicos de esperma bajo condiciones estrictamente controladas.
"Nuestros laboratorios han caracterizado tres canales iónicos responsables de la regulación del calcio ( CatSper ) , potasio ( SLO1 ) y protones ( HV1 ) dentro de las células de esperma ", dijo Miller. " Hasta ahora , el canal mas estudiado estudiado es el canal catiónico del esperma CatSper, que se expresa exclusivamente dentro de las células de esperma y representa un objetivo ideal para el desarrollo de un anticonceptivo; ninguna otra célula en el cuerpo se sabe que expresa esta proteína . "
“Recientemente
hemos informado que la hormona femenina progesterona activa CatSper través de
una vía no genómica. En espermatozoides fértiles normales, la actividad CatSper
fue aumentada considerablemente por la adición de la hormona progesterona. Sin
embargo el registro de espermatozoides derivados de pacientes con deleción de CatSper
no mostró respuesta
a la progesterona ", dijo Miller. "Esto
demuestra la regulación directa del canal CatSper en el esperma humano por las
hormonas esteroides."
Las hormonas esteroides controlan las funciones fisiológicas fundamentales a través de las dos vías, tradicionales genómicas y no genómicas o no convencionales. La investigación previa estableció que la señalización no genómico juega un papel vital tanto en la activación de células de esperma humano y la modulación percepción del dolor dentro de 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 de señalización molecular preciso que se produce en las células de esperma y las neuronas el tratamiento de progesterona .
" La falta de actividad 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 utilizarse de inmediato en la clínica como una forma de evaluar rápidamente el potencial de fertilización del esperma ", dijo Miller .
En general, el conocimiento obtenido de los estudios del equipo puede ser utilizado en el futuro desarrollo de nuevas terapias de tratamiento del dolor, así como las pruebas diagnósticas y tratamientos para la infertilidad masculina.
Las hormonas esteroides controlan las funciones fisiológicas fundamentales a través de las dos vías, tradicionales genómicas y no genómicas o no convencionales. La investigación previa estableció que la señalización no genómico juega un papel vital tanto en la activación de células de esperma humano y la modulación percepción del dolor dentro de 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 de señalización molecular preciso que se produce en las células de esperma y las neuronas el tratamiento de progesterona .
" La falta de actividad 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 utilizarse de inmediato en la clínica como una forma de evaluar rápidamente el potencial de fertilización del esperma ", dijo Miller .
En general, el conocimiento obtenido de los estudios del equipo puede ser utilizado en el futuro desarrollo de nuevas terapias de tratamiento del dolor, así como las pruebas diagnósticas y tratamientos para la infertilidad masculina.
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