La investigación sobre una mutación genética que hace que algunos hombres sean infértiles muestra que una proteína importante en el esperma que es un componente clave del proceso de fertilización del óvulo, conocida como fosfolipasa C zeta PLC-zeta, es ineficaz en estos individuos.
Los investigadores descubrieron que podían reiniciar el proceso de fertilización en el laboratorio inyectando huevos con una mayor cantidad de proteína PLC-zeta de los hombres infértiles que los que se encuentran naturalmente en su esperma, lo que sugiere que este tipo de infertilidad podría ser reversible conasistencia medica.
"Estudios clínicos recientes han resaltado la importancia crucial de PLC-zeta en la fertilización humana, informando que los espermatozoides de pacientes infértiles, que mostraron una fertilización fallida incluso después de las técnicas de fertilización in vitro más potentes, contenían cantidades reducidas o formas mutadas de esta proteína", dijo el Dr. Michail Nomikos Universidad de Qatar, Doha, Qatar autor principal de la Revista bioquímica papel
"Nuestro objetivo final es utilizar las herramientas que estamos desarrollando actualmente no solo para tratar, sino también para diagnosticar, los casos de infertilidad masculina asociados con la proteína PLC-zeta ausente o disfuncional en el esperma humano".
Se sabe desde hace algún tiempo que una parte esencial del proceso de fertilización humana es un aumento repetitivo y dramático en los niveles de calcio en el óvulo conocido como 'oscilaciones de calcio' desencadenadas por un mensaje del esperma que ocurre justo antes de que comience un embriónformarse. Este aumento de calcio es vital para todos los eventos tempranos de fertilización y desarrollo embrionario temprano.
En 2002, el profesor Tony Lai Universidad de Cardiff, Reino Unido y sus colegas descubrieron la proteína PLC-zeta específica de los espermatozoides. Durante la última década, la investigación realizada por el profesor Lai, quien también es el autor principal del estudio actual, ysus colegas han demostrado que PLC-zeta es un disparador clave de las oscilaciones de calcio observadas en el óvulo tras la fertilización.
Una serie de defectos genéticos en el gen que codifica la proteína PLC-zeta se han relacionado con la infertilidad masculina en el pasado. Un estudio reciente de Jessica Escoffier y sus colegas identificaron una nueva mutación polimorfismo de un solo nucleótido - I489F ubicada en un lugar diferenteparte del gen PLC-zeta dominio C2 de dos hermanos infértiles de Túnez.
En el estudio actual, el Dr. Nomikos y sus colaboradores investigaron los efectos de esta mutación del dominio C2 con más detalle. Descubrieron que la inyección de la proteína anormal PLC-zeta en óvulos de ratón a niveles comparables con los encontrados en los espermatozoides de los hombres infértiles resultósin oscilaciones de calcio y, por lo tanto, sin fertilización. Sin embargo, si aumentaron las cantidades de la proteína que inyectaron a un nivel más alto que el que estaría presente naturalmente, el proceso de fertilización normal comenzó y se observaron oscilaciones de calcio.
Este hallazgo sugiere que esta forma de infertilidad podría tratarse en el futuro, dicen los investigadores.
"La identificación y caracterización de otra mutación PLC-zeta ligada a la infertilidad masculina requiere que comencemos a considerar el uso de la proteína recombinante PLC-zeta en un entorno clínico, con el objetivo de rescatar tales casos de fallo de activación del huevo", comentóProfesor Lai.
"Creemos que nuestra investigación eventualmente puede dar esperanza a muchas parejas infértiles en el futuro cercano; nuestro objetivo es ayudarlas a tener una familia", agregó.
El equipo también analizó las propiedades bioquímicas de la proteína mutante en comparación con PLC-zeta normal para tratar de descubrir más sobre su función. La diferencia clave entre ellos parecía ser que la proteína anormal era mucho menos propensa a unirse a los liposomas pequeñas moléculas circulares que ayudan a diferentes partes de la célula a comunicarse entre sí que contienen moléculas conocidas como PI 3 P y PI 5 P que la proteína normal.
Los investigadores ahora están investigando el papel exacto y el significado fisiológico de la interacción de PLC-zeta con PI 3 P y PI 5 P. Creen que es posible que la mutación afecte la interacción de PLC-zeta C2dominio con otra proteína de huevo actualmente no identificada o 'receptor PLC-zeta', lo que resulta en este fenotipo infértil.
"La identificación de dicha proteína de huevo será un gran avance en el campo de la fertilización, ya que potencialmente puede conducir a la identificación de causas actualmente desconocidas de infertilidad femenina", dijo el Dr. Nomikos.
Al comentar sobre la investigación, el profesor Sir Michael Berridge, FRS, Universidad de Cambridge, un reconocido experto en señalización de calcio, dijo: "Una nueva vida comienza cuando el esperma se fusiona con el óvulo para inyectar una enzima que inicia los pulsos de calcio que ocurrencada dos minutos durante dos horas y es responsable de activar el desarrollo del huevo. La naturaleza exacta de esta enzima activadora ha estado en duda. Lo que Nomikos y sus colegas han hecho es mostrar que una mutación en la enzima, que se ha identificado en infértilhombres, no pueden iniciar las señales de calcio que desencadenan el desarrollo. Esto proporciona evidencia definitiva de que esta es la enzima responsable de iniciar una nueva vida ".
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Materiales proporcionados por Sociedad Bioquímica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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