Cinética de la reacción acrosomal en espermatozoides humanos

SOSA CM; ZANETTI MN; PAVAROTTI MARTIN; ZOPPINO FCM ; DE BLAS, GERARDO; MAYORGA, LUIS SEGUNDO

Mendoza

Congreso; 3er Congreso Argentino de Microscopía (SAMIC); 2014

Asociación Argentina de Microscopía

La reacción acrosomal (RA) es uno de los eventos de la fisiología del espermatozoide necesario para la fecundación en los mamíferos [4]. Esta exocitosis regulada calcio dependiente presenta características semejantes a las observadas en células neuroendócrinas [1]. El espermatozoide humano presenta una gran vesícula acrosomal que se yuxtapone sobre el núcleo; la membrana acrosomal externa se encuentra en estrecha proximidad con la membrana plasmática, las que se fusionan para liberar el contenido del gránulo una vez activada la RA. Una compleja cascada de señalización y cambios morfológicos se asocian con la RA, entre los que podemos destacar un incremento de calcio citoplasmático, activación de la maquinaria de fusión de membranas, hinchamiento del gránulo acrosomal y formación de vesículas híbridas para la posterior liberación de la matriz del acrosoma [2] [3]. Todo este proceso ocurre con una cinética muy lenta. En este trabajo nos propusimos estudiar la cinética de las diferentes etapas de la RA. Para estos estudios cinéticos utilizamos espermatozoides humanos capacitados estimulados con progesterona o el ionóforo de calcio A23187. Cuando se analizó el incremento de calcio citosólico mediante una sonda sensible a este ion, se observó que este proceso tuvo una cinética rápida de pocos segundos. Sin embargo, la apertura de poros de fusión, -analizada mediante el agregado de una lectina fluorescente al medio de cultivo y detectada por microscopía de fluorescencia en tiempo real, o en células fijadas o por citometría de flujo-, ocurrió con una cinética muy lenta, en el orden de los 10 minutos. Nos preguntamos si el retraso entre la inducción y la exocitosis del gránulo podría estar relacionado a los cambios morfológicos que el gránulo acrosomal experimenta antes de la exocitosis. Medimos entonces la cinética con que se produce estos cambios topológicos mediante microscopía electrónica y observamos que requiere varios minutos. Finalmente determinamos la velocidad con que ocurre la apertura de los poros de fusión en espermatozoides que han completado los cambios morfológicos del acrosoma. Para ello vaciamos el calcio intraacrosomal con el quelante fotosensible NP-EGTA-AM y estimulando los espermatozoides con A23187. Al inactivar el quelante por luz UV, el calcio acrosomal se restituye y la exocitosis se completa. Los resultados indican que en nuestras condiciones los poros se abren en pocos segundos. Estas observaciones indican que la RA demanda un tiempo de preparación para llevar a cabo la exocitosis, probablemente relacionados a las deformaciones del acrosoma que permiten la aposición de la membrana acrosomal externa con la membrana plasmática, mientras que la apertura de los poros de fusión ocurre con una cinética rápida semejante a otros tipos de exocitosis.