Mecanismos moleculares y vías de transducción de señales que gobiernan la exocitosis del acrosoma

TOMES CN

Buenos Aires

Jornada; Jornadas Ovocitos y espermatozoides: nuevas miradas en el estudio de la fecundación; 2013

Sociedad Argentina de Investigación Clínica (SAIC)

El acrosoma es un gránulo secretorio de gran tamaño ubicado en la región anterior de la cabeza de los espermatozoides maduros de mamíferos. En respuesta a estímulos fisiológicos o farmacológicos, sufre un tipo especial de exocitosis regulada denominada reacción acrosomal (RA); este fenómeno es un prerequisito esencial para la fertilización del ovocito. Morfológicamente, la RA procede a través de una serie de estadíos que comienzan con el hinchado del contenido acrosomal, el cual ?empuja? la membrana acrosomal externa (la porción más próxima a la membrana plasmática) hacia la periferia de la célula hasta formar aposiciones con la membrana plasmática, un fenómeno definido como anclado (del inglés, docking); posteriormente se abren poros de fusión entre ambas membranas en estas zonas de contacto estrecho, estos poros conectan directamente el interior del acrosoma al medio extracelular. En este momento comienza la liberación del contenido acrosomal, eventualmente toda la matriz se dispersa y la membrana acrosomal interna se convierte en la nueva membrana celular. Molecularmente, los pasos finales de la exocitosis requieren una maquinaria proteica de fusión muy conservada que incluye miembros de las familias Rab y SNAREs así como moléculas que interactúan con ellas. Además, para completarse exitosamente la RA necesita síntesis de cAMP y su acción sobre Epac,  un factor intercambiador de nucleótidos de guanina (GEF) para la GTPasa monomérica Rap. Por último, la exocitosis del acrosoma depende de dos fuentes de calcio: el que ingresa del medio extracelular y el que se moviliza de reservorios intracelulares sensibles al IP3 (principalmente el acrosoma); la primera fuente se puede bypassear farmacológicamente, pero la segunda no.  En nuestro laboratorio utilizamos abordajes bioquímicos y morfológicos, estos últimos por microscopía de fluorescencia y electrónica de transmisión. Además hemos desarrollado dos métodos que se aplican a ensayos funcionales: la permeabilización controlada de la membrana plasmática con estreptolisina O y el cargado de espermatozoides con proteínas permeables que atraviesan la membrana plasmática por un mecanismo conocido como "protein transduccion"