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A proteína chave na produção do esperma podia ajudar aos tratamentos masculinos da infertilidade

Toma aproximadamente 14 dias para que o esperma seja criado em um processo chamado meiose. Seis de são gastadas actualmente na fase do pachytene, durante que os pares do cromossoma de uma matriz e de um pai alinham e conectam.

espermaCréditos de imagem: Christoph Burgstedt/Shutterstock.com

Os pesquisadores na escola da medicina veterinária descobriram que uma proteína chave, SKP1, movimentações esta etapa crucial no processo de produção do esperma e facilitam a divisão de pilha, que pode ajudar pares inférteis a usar seu próprio esperma em vez de usar um doador ao tentar conceber.

P. Jeremy Wang, um biólogo na escola de UPenn da medicina veterinária, trabalhada com seus colegas no papel novo publicado na ciência avança, que identificou que os espermatócitos de SKP1-deficient mostram a quantidades significativamente reduzidas da proteína de promoção de amadurecimento (MPF) do factor essa divisão de pilha dos disparadores.

Sem SKP1, os espermatócitos não podem mover-se na metafase, que é a fase desenvolvente subseqüente na criação da pilha de esperma.

Falando na fase do pachytene, Wang disse:

“Esta fase é realmente importante, porque o par precisa de ser alinhado para a troca do material genético entre aqueles dois cromossomas. Se qualquer coisa vai mal nesta fase, pode causar um defeito na meiose e problemas no esperma resultante, conduzindo à infertilidade, à perda da gravidez, ou aos defeitos congénitos.”

Determinados tipos da infertilidade masculina consideram homens produzir os espermatogónios mas não o esperma, significando eles produzem as pilhas imaturas típicas que devem se tornar pilhas de esperma, mas estas pilhas transformam-se nunca realmente esperma.

As tecnologias reprodutivas como in vitro a fecundação fizeram uma diferença enorme para pacientes inférteis, mas o masculino precisa de ter pelo menos algum esperma. Se o homem não tem nenhum esperma, a seguir a única opção é usar o esperma fornecedor.”

P. Jeremy Wang, a escola de UPenn da medicina veterinária

“Mas se você pode encontrar estes espermatogónios, as células germinais pre-meiotic, poderiam ser induzidos para atravessar a meiose e para fazer o esperma. Assim SKP1 podia ser parte da solução a assegurar a meiose continua.”

As descobertas encontradas no trabalho de Wang, que são o produto quase de uma década da pesquisa, poderiam acelerar a pesquisa nestas circunstâncias particulares que afetam a fertilidade masculina, e uma investigação básica mais adicional na revelação do esperma que é investigada extensamente em um número outros de laboratórios.

“Agora nós usamos animais para fazer nossa pesquisa; nós não temos um sistema da cultura celular para produzir o esperma,” Wang disse. “SKP1 de manipulação e o caminho em que actua poderiam permitir que nós estabeleçam in vitro um sistema para produzir artificial o esperma, que seria um benefício para nossos estudos.”

A equipa de investigação, conduzida pelo pesquisador pos-doctoral Yongjuan Guan, focalizou em SKP1 após o exame para proteínas na área onde os cromossomas emparelhados se juntam durante o pachytene. Seu conhecimento que sem pilhas SKP1 morrerá inevitàvel, se são pilhas do esperma e de ovo ou pilhas durante todo do corpo, conduziu-as para criar um sistema modelo nos ratos que permitiram que desligassem a proteína em fases específicas da vida da pilha.

A fim compreender melhor a função de SKP1, os pesquisadores desligaram a acção da proteína somente nas células germinais e somente em ratos adultos.

Nos ratos, a fase do pachytene dura por seis dias. Quando SKP1 foi desligado, os cromossomas emparelhados separaram muito mais cedo do que o normal. Adicionalmente, a introdução de um composto chamado ácido okadaic aos espermatogónios não incentivou as pilhas incorporar cedo a metafase enquanto geralmente quando SPK1 faltava.

Wang e sua equipa de investigação igualmente conduziram experiências em ovos tornando-se. Encontraram que SKP1 é igualmente necessário para que as mulheres produzam ovos viáveis, como oocytes, as pilhas que progridem para se transformar ovos maduros cromossomas desalihnados desenvolvidos e estêve perdido frequentemente sem presente SKP1.

Wang acredita que os resultados do estudo “suportam um modelo onde SKP1 funcione como o factor intrínseco muito procurado da competência da metafase para orquestrar a entrada do MI durante a meiose masculina.”

No trabalho futuro esta pesquisa conduzirá a, Wang disse isso “agora que nós sabemos que SKP1 está exigido, nós estamos procurando as proteínas que interage com o ascendente e o a jusante assim que nós podemos estudar este caminho.”

A equipa de investigação aponta investigar mais nos mecanismos por que SKP1 trabalha para introduzir pilhas na metafase. Eventualmente, este trabalho conduzirá esperançosamente à descoberta das estratégias para endereçar a infertilidade e a revelação de técnicas de laboratório novas.

Source:

EurekAlert! A critical enzyme for sperm formation could be a target for treating male infertility. (2020). https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/uop-ace032520.php

Journal reference:

Wang, J. et al. (2020). SKP1 drives the prophase I to metaphase I transition during male meiosis. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz2129

Lois Zoppi

Written by

Lois Zoppi

Lois is a freelance copywriter based in the UK. She graduated from the University of Sussex with a BA in Media Practice, having specialized in screenwriting. She maintains a focus on anxiety disorders and depression and aims to explore other areas of mental health including dissociative disorders such as maladaptive daydreaming.

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