Estudio de los mecanismos de la translocación de proteínas y nanopartículas acopladas a péptidos de penetración celular al citoplasma de espermatozoides humanos

BERBERIAN MARIA VICTORIA; POCOGNONI CRISTIAN; FLORES MONTERO KARINA; RUETE CELESTE; MAYORGA LUIS

Mendoza

Jornada; XXV Jornadas de Investigación de la Universidad Nacional de Cuyo; 2018

Universidad Nacional de Cuyo

El desarrollo de herramientas que faciliten la captación celular de moléculas terapéuticas constituye un campo activo de investigación. Los péptidos de penetración celular (CPP, por sus siglas en inglés) se han introducido como nuevos bi-transportadores, ya que son capaces de translocar las membranas celulares mediante un mecanismo que aún no se conoce bien. La evidencia experimental sugiere que la internalización de los CPP puede ocurrir por difusión física a través de las membranas celulares, puede involucrar procesos endocíticos, o una combinación de ambos. Mas importante, cuando se conjugan con una macromolécula, como una proteína, les confieren la propiedad de atravesar membranas biológicas. En este trabajo, exploramos las condiciones que optimizan la translocación de CPP (y CPP conjugados con proteinas) en espermatozoides humanos y células dendríticas (DC). Combinamos la microscopía de fluorescencia y la citometría de flujo para analizar el efecto del potencial de membrana, el pH del medio extracelular y la composición de la membrana celular sobre la internalización del CPP: TAT. Nuestros resultados muestran que las CD internalizan TAT a través de ambas vías: endocíticas y difusas, mientras que solo el mecanismo difusivo tiene lugar en espermatozoides. Además, en ambos casos, la cinética de la translocación de TAT depende del potencial de membrana a tiempos cortos (5 min). Por ejemplo, cuando las membranas celulares están hiperpolarizadas, TAT ingresa a mayor velocidad y en más células (90%) en comparación con una muestra control (50%). Por el contrario, cuando la membrana celular está despolarizada, observamos una disminución significativa, tanto en la velocidad de translocación como en el número de células que muestran TAT en el citosol (20%). Con respecto al efecto del pH, las CD incorporan TAT más rápida y efectivamente a pH alcalinos, mientras que la translocación en espermatozoides no se ve afectada por cambios en el pH. En conclusión, hemos demostrado que TAT transloca la membrana celular de los espermatozoides y las CD después de la incubación conjunta durante unos minutos y que la eficiencia de la translocación se puede modular variando algunos parámetros experimentales simples.