| Online @ |
 (1)  (2) |
|
|
Fisiología del Espermatozoide: viajes en busca de un diálogo
|
| Jun 22, 2007 By Ad1 |
Views 4,078 |
|
| Spermatozoon’s physiology: voyages seeking a dialogue
Una investigación básica podría aprovecharse en el futuro para resolver
problemas de infertilidad y diseñar métodos anticonceptivos masculinos
FERNANDO GUZMÁN
Espermatozoides
de erizo de mar.
En el lenguaje que un espermatozoide
y un óvulo usan
para dialogar –esto es, atraerse,
acercarse, unirse–, las palabras
son iones, sustancias,
proteínas, moléculas... Pero
antes de entablar ese diálogo
con el óvulo, dicho espermatozoide,
en compañía de otros
cientos de millones eyaculados,
debe enfrentar un sinnúmero
de obstáculos en el tortuoso
viaje a través del tracto genital
femenino.
Durante tal viaje se da una
selección en función de su capacidad
de movilidad y de la
quimiotaxis (atracción química
que ejercen otras células y el
óvulo sobre ellos), de manera
que los más aptos (unas cuantas
decenas) llegan a la vecindad
del óvulo. Y, en el mejor de
los casos, sólo uno –aquél–,
logra fecundarlo.
Ahora bien, a veces no
ocurre así. ¿Por qué? Alberto
Darszon Israel, jefe del Departamento
de Genética del Desarrollo
y Fisiología Molecular
del Instituto de Biotecnología,
sostuvo: “Cuando un espermatozoide
no logra entablar un
diálogo con el óvulo es por alguna
disfunción en su movilidad
(todos son malos nadadores) o
por problemas en la reacción
acrosomal”.
Darszon y sus colaboradores
llegaron a esta conclusión
en su estudio de la fisiología del
espermatozoide, luego de experimentar
con gametos (cada
una de las células sexuales,
masculina y femenina, que al
unirse forman el huevo de las
plantas y los animales) de erizo
de mar, ratón y humano.
Proceso para
obtener los
espermatozoides
de erizos de mar.
Fotos: cortesía de
Alberto Darszon.
Cabeza y Flagelo
Los espermatozoides de casi todas
las especies tienen cabeza y
flagelo (o cola). En la cabeza está
el núcleo, la vesícula acrosomal
(contiene enzimas necesarias
para penetrar la capa externa del
óvulo) y un centriolo. El número y
la localización de las mitocondrias
(orgánulos de las células eucariotas
encargados de suministrar
la mayor parte de la energía necesaria
para la actividad celular),
y la forma de la cabeza dependen
de la especie.
El flagelo le permite a un espermatozoide
nadar y cumplir con
su principal cometido: fecundar al
ovocito e introducir en él su material
genético.
El movimiento flagelar lo genera
el axonema, una compleja
estructura formada por cientos
de proteínas, entre ellas las
tubulinas y las dinein-ATPasas.
El espermatozoide, como todas
las células, incluyendo al
óvulo, posee canales iónicos o
proteínas que forman un poro que
permite que iones de calcio, sodio,
potasio, cloro... pasen a través de
la membrana celular y regulen la
respiración, la movilidad y la capacidad
del flagelo para fecundar
al óvulo.
Quimiotaxis
Los investigadores universitarios
se valen del erizo de mar
Strongilocentrotus purpuratus
–que produce enormes cantidades
de espermatozoides y
óvulos, lo cual permite aislarlos
y caracterizarlos bioquímica y
funcionalmente–, para estudiar
la quimiotaxis; es decir, cómo ciertos péptidos de la cubierta externa
del óvulo atraen a un espermatozoide
y regulan su manera de nadar.
Así, mediante microscopía avanzada,
descubrieron por primera vez
que un decapéptido del óvulo dispara
y regula fluctuaciones de calcio
dentro del flagelo (o cola) del espermatozoide,
y que dichas fluctuaciones
modulan el modo de
nadar de éste.
Cuando los mencionados
péptidos se unen a su receptor
en el espermatozoide, cambian
la permeabilidad de éste y, por
lo tanto, alteran sus concentraciones
de calcio, su pH y sus
propiedades eléctricas. Estos
cambios afectan la forma de
nadar del espermatozoide y lo
dirigen hacia el óvulo, aumentando
la probabilidad de que lo
encuentre y fecunde.
“La quimiotaxis es esencial
para que ocurra la fecundación
–explicó Darszon–. Muchos
problemas de infertilidad se deben
a disfunciones del espermatozoide.
Si los espermatozoides
de un individuo nadan mal, su capacidad para fecundar óvulos está
muy disminuida.”
El conocimiento de la relación entre los flujos
iónicos y el movimiento flagelar es relevante no sólo
para la investigación básica, sino también para la
medicina, ya que la estructura del flagelo se conserva
en todas las células ciliadas. Por ejemplo, hay muchas
células ciliadas en los epitelios respiratorios.
Reacción acrosomal
El acrosoma es una vesícula membranal en la
porción anterior de la cabeza del espermatozoide,
que forma como un gorro; se encuentra en la
mayoría de las especies.
Darszon y sus colaboradores estudian también
la reacción acrosomal, necesaria para que la cabeza
del espermatozoide pueda fusionarse con el óvulo.
Durante esa interacción celular, el óvulo induce
cambios en la permeabilidad del espermatozoide y
éste libera enzimas que permiten la fusión de ambos.
Dicho proceso depende también del paso de iones
por los canales de calcio del espermatozoide.
Ciertas glicoproteínas de la cubierta del óvulo,
según la especie, disparan la reacción acrosomal
en el espermatozoide que involucra cambios
morfológicos necesarios para que éste fecunde a
aquél.
Los investigadores universitarios han contribuido
con su trabajo a establecer qué canales
de calcio son claves para que ocurra esta reacción.
Así, han demostrado que se requieren
ciertos canales dependientes de voltaje y otros
modulados por el vaciamiento de calcio de pozas
internas para que el calcio se mantenga
elevado suficiente tiempo y así el acrosoma se
pueda fusionar con la membrana plasmática del
espermatozoide.
Repercusiones clínicas
El conocimiento básico generado por Darszon y sus
colaboradores podría tener repercusiones clínicas.
“En la medida en que entendamos mejor cómo
funciona el espermatozoide, tendremos más herramientas
para resolver problemas de infertilidad cuya
etiología reside en cuestiones de movilidad de su
flagelo o en la reacción acrosomal”, aseguró el
investigador.
Incluso se podrían controlar ciertos factores de
la dieta que pueden afectar las funciones del espermatozoide.
Se debe considerar que, en el proceso
de maduración de éste, la remoción del colesterol
de su membrana plasmática desempeña un papel
preponderante. De ahí que mantener la composición
lipídica sea importante para que el espermatozoide
tenga un buen funcionamiento.
Asimismo, se podrán diseñar mejores métodos
anticonceptivos, con menos efectos secundarios.
Por ejemplo, dos canales (el CatSper y el Slo3) sólo
están en el espermatozoide. La búsqueda de
inhibidores específicos permitiría desarrollar estrategias
de interrupción de la fertilidad en el hombre
mucho más seguras.
Al respecto, Darszon explicó: “Hasta ahora,
casi todos los métodos anticonceptivos han sido
para las mujeres. Eso es injusto. Todos los
efectos secundarios son padecidos por ellas.
Un anticonceptivo bueno para los hombres
sería formidable”
Artículo publicado en Gaceta UNAM, Número 3994, 21 de junio de 2007.
Visita la Gaceta UNAM
Para reproducción parcial o total favor de dirigirse a la Gaceta.
|
|
|
