Un hallazgo que ayudará a tener una fecundación exitosa

Hasta hace poco, la ciencia sabía que la progesterona induce la secreción del gránulo espermático generando una célula capaz de fertilizar al óvulo.

Ahora, unos investigadores de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO) y el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), ambas instituciones en Argentina, han aportado nueva información al respecto: ahora saben que esta hormona necesita de la síntesis de ceramida-1-fosfato (un esfingolípido) para poder ejercer ese efecto.

“Logramos determinar que esta ceramida regula la vía fisiológica que lleva a la secreción del gránulo espermático esencial para una fecundación exitosa”, subrayó Silvia Alejandra Belmonte, responsable de la investigación que se desarrolla en el Laboratorio de Lípidos y Exocitosis Acrosomal del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza ((IHEM), en Argentina.

“Nuestro laboratorio ha descubierto las vías de señalización inducidas por diferentes esfingolípidos durante la secreción. No solo hemos demostrado la presencia y la actividad de enzimas del metabolismo de los esfingolípidos en una célula terminal como el espermatozoide humano, sino que hemos definido cómo estas moléculas regulan la secreción del gránulo espermático”, explicó la investigadora.

Se trata de un estudio único en el campo de la reproducción y de los lípidos, cuyos resultados han sido publicados en la revista académica Frontiers in Cell and Developmental Biology”

“Hace tres años establecimos el efecto de la ceramida en la secreción, pero aún quedaba sin resolver si este lípido actuaba por sí mismo, o inducía la síntesis de otro metabolito activo. En nuestra reciente publicación científica mostramos que la ceramida de la gameta masculina puede convertirse en ceramida 1-fosfato. Esta molécula regula la concentración de calcio en la célula y, por lo tanto, la fecundación”, añadió Belmonte, quien también es docente en la Facultad de Ciencias Médicas de la UNCUYO.

La fecundación y el papel de los esfingolípidos

El espermatozoide humano es una célula terminal cuya única función es transferir el material genético al ovocito. Para que esto ocurra debe secretar el contenido de su gránulo único, denominado acrosoma. Este proceso se conoce como exocitosis, o secreción acrosomal y es necesario para que ocurra la fecundación.

“Los complejos proteicos implicados en la secreción –continuó la científica– se han caracterizado muy bien, pero existen pocos datos referidos que demuestren el papel de los lípidos en este proceso. Nuestro laboratorio está enfocado en descubrir cómo los diferentes lípidos que constituyen las membranas participan activamente en la secreción”.

Hasta hace pocos años, se consideraba que los lípidos tenían roles exclusivos en el metabolismo energético y en la estructura de las membranas, lo cual impidió el descubrimiento de funciones adicionales de estas moléculas en la biología celular y, por lo tanto, el avance de las investigaciones en el campo. “Nuestro grupo determinó que los esfingolípidos intervienen en numerosos mecanismos de transmisión de señales en el espermatozoide humano sin los cuales la fecundación del óvulo sería imposible”, aseguró Belmonte.

Nuevos aportes a la bioquímica de la reproducción

La investigadora detalló que este trabajo –el primero en implicar a la ceramida-1-fosfato en la vía fisiológica de la progesterona– también contribuye al conocimiento molecular del efecto biológico de esta hormona, debido a que las moléculas de señalización por ella producidas aún no se conocen por completo.

“Esta investigación es un aporte importante al campo de la bioquímica de la reproducción y abre nuevos escenarios acerca de las moléculas que podrían verse involucradas en la infertilidad masculina, acercando el conocimiento básico a la medicina traslacional. Además, enfatizamos que el equilibrio en la concentración y la calidad de los lípidos de la gameta masculina es indispensable para la fecundación”, sostuvo Belmonte.

Miembros del equipo de investigación. Arriba, de izquierda a derecha: Rodolfo Arias, Martin Pavarotti y Leonardo Pelletán. Abajo, de izquierda a derecha: Cintia Vaquer, Silvia Belmonte y Laila Suhaiman. (Foto: Universidad Nacional de Cuyo / Argentina Investiga)

El camino recorrido y lo que vendrá

Junto a su equipo, Belmonte indaga desde hace años en el efecto de las concentraciones y el metabolismo de diferentes lípidos en la gameta masculina que afectan sus funciones. En otros estudios, han descrito el impacto y la importancia del colesterol, de diferentes fosfolípidos y esfingolípidos asociados al proceso de secreción del gránulo acrosomal, además de investigar las proteínas que regulan sus concentraciones y aquellas que son reguladas por lípidos.

“Los aportes de nuestro laboratorio pueden extrapolarse a los mecanismos que ocurren en células secretoras especializadas, como las neuronas o las células de glándulas endocrinas, contribuyendo así al conocimiento científico en el campo de la biología celular”, dijo.

Para continuar creciendo en esta línea, el grupo incorpora una becaria del CONICET que intentará dilucidar diversos aspectos del mecanismo molecular inducido por la esfingosina 1-fosfato en el espermatozoide humano. En relación a este lípido, Belmonte aclaró que tienen amplia experiencia ya que en 2010 hicieron la primera publicación internacional acerca de este tema, y enfatizó que pretenden identificar, caracterizar y evaluar aspectos relativos al efecto de diferentes lípidos en la secreción.

Sumado a ello, en la actualidad encaran un nuevo proyecto en el que utilizan una mezcla de compuestos bioactivos de naturaleza fenólica con reconocidas propiedades fitoquímicas y farmacológicas, obtenidas de los desechos de la vinificación (Laboratorio de Aromas y Sustancias Naturales, Estación Experimental Mendoza del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, INTA). “Evaluaremos su efecto en la funcionalidad de espermatozoides humanos”, adelantó Belmonte. (Fuente: María Laura Colmenares / Universidad Nacional de Cuyo / Argentina Investiga)