DIACILGLICEROL, FOSFATIDILINOSITOL 4,5-BIFOSFATO Y ÁCIDO FOSFATÍDICO: LÍPIDOS ESENCIALES EN LA EXOCITOSIS ACROSOMAL

LEONARDO PELLETÁN

Buenos Aires

Jornada; Jornadas Satélites de SAIC: ?Oocitos y espermatozoides: nuevas miradas en el estudio de la fecundación; 2013

Jornadas Satélites de SAIC

La reacción acrosomal (RA) es la exocitosis calcio dependiente de la única vesícula secretoria del espermatozoide, el gránulo acrosomal, que rodea al núcleo como un capuchón apical. Es absolutamente requerida para la penetración de la zona pelúcida del ovocito y por lo tanto, para la fertilización. El mecanismo molecular de la RA es complejo y está sujeto a una fina regulación. En etapas tempranas del proceso, glicoproteínas de la zona pelúcida causan un aumento inicial y transitorio de calcio citosólico que finalmente lleva a la apertura de canales operados por reservorio en la membrana plasmática. Esto eleva la concentración de calcio en forma sostenida disparando la exocitosis. Nuestro grupo ha integrado y relacionado proteínas indispensables para la exocitosis acrosomal con moléculas lipídicas que afectan la fusión de membranas y ha demostrado una cooperación funcional entre las mismas. Para que ocurra la RA se deben activar dos vías de señalización luego de la apertura de los canales de calcio operados por reservorio: a) una que conduce a la síntesis de inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) y salida de calcio del acrosoma, y b) otra que conduce a la activación de la GTPasa Rab3A y posterior ensamble de las SNAREs (SNAP Receptors). Recientemente, hemos publicado que el diacilglicerol (DAG) promueve la exocitosis acrosomal en espermatozoides humanos permeabilizados induciendo un ciclo de retroalimentación positiva, dependiente de la activación de PKC y PLD1, que provee fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP2) continuamente durante el proceso exocítico. El PIP2 producido es requerido para incrementar la síntesis de IP3 y promover la salida de calcio del acrosoma. DAG, además, activa Rab3A, quien inicia una cascada de interacción de proteínas que conduce finalmente al ensamble de los complejos SNAREs, acercamiento y fusión de membranas. Dada la intervención de PLD1 en esta cascada, es necesario destacar que la función del ácido fosfatídico (PA), producto de su actividad enzimática, es fundamental en este ciclo porque actúa modificando la curvatura de las membranas y activando la fosfatidilinositol 4-fosfato 5-kinasa (PI4P5K) que cataliza la síntesis de PIP2 a partir de fosfatidilinositol 4-fosfato (PI4P) y ATP. Hemos demostrado la existencia y requerimiento de esta quinasa en la exocitosis acrosomal. Nuestros resultados indican que el ciclo de retroalimentación positiva iniciado por DAG está regulado por la pequeña GTPasa monomérica, ARF6, que promueve la exocitosis por regular el contenido de PA y PIP2 de las membranas. Concluimos que los lípidos no solo constituyen los componentes estructurales de las membranas sino que participan activamente en el proceso de fusión de las mismas cumpliendo un rol específico.