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Os pesquisadores planejam a estratégia molecular nova da imagem lactente para observar o processo de selecção do esperma

Uma proteína chamada CatSper1 pode actuar como um “código de barras molecular” esse ajudas determina que pilhas de esperma o farão a um ovo e quais são eliminadas ao longo do caminho.

Os resultados nos ratos, publicados recentemente no eLife, têm implicações importantes para compreender o processo de selecção a que as pilhas de esperma se submetem depois que incorporam o intervalo reprodutivo fêmea, uma etapa chave na reprodução. Aprender mais sobre estes processos podia conduzir à revelação de aproximações novas a tratar a infertilidade.

Os mamíferos masculinos ejaculam milhões de pilhas de esperma no intervalo reprodutivo da fêmea, mas somente alguns chegam no ovo. Isto sugere que as pilhas de esperma estejam seleccionadas enquanto viajam através do intervalo e pilhas do excesso está eliminado. Mas a maioria de nosso conhecimento sobre a fecundação nos mamíferos veio de estudar pilhas e ovos isolados de esperma em um prato de petri - uma aproximação que não permitisse que nós considerem o que acontece durante os processos da selecção e da eliminação do esperma.”

Jean-Ju Chung, estuda o autor superior e o professor adjunto da fisiologia celular & molecular, Faculdade de Medicina de Yale, New Haven

Para endereçar este desafio, Chung e os colegas, incluindo o autor principal Lukas Ded, que era um companheiro pos-doctoral no laboratório de Chung quando o estudo foi realizado, planejaram uma estratégia molecular nova da imagem lactente para observar o processo de selecção do esperma dentro do intervalo reprodutivo dos ratos.

Usando esta técnica, e combinando a com os estudos mais tradicionais da biologia molecular, a equipe revelou que uma proteína do esperma chamada CatSper1 deve ser intacto para que uma pilha de esperma fertilize um ovo.

A proteína CatSper1 é uma de quatro proteínas que criam um canal para permitir que o cálcio flua na membrana que cerca a cauda do esperma.

Este canal é essencial para o movimento e a sobrevivência do esperma. Se esta proteína é podada no intervalo reprodutivo, o esperma nunca fá-lo ao ovo e morre-o. “Isto destaca CatSper1 como um tipo do código de barras para a selecção do esperma e eliminação no intervalo reprodutivo fêmea,” diz Chung.

Os resultados, e a plataforma nova da imagem lactente criada pela equipe, podem permitir cientistas de aprender mais sobre as etapas no processo da fecundação e o que acontece mais tarde, como quando o ovo implanta no útero da matriz.

“Nosso estudo abre horizontes novos para visualizar e para analisar eventos moleculars em únicas pilhas de esperma durante a fecundação e as fases as mais adiantadas da gravidez,” Chung conclui. “Isto e mais estudos podia finalmente fornecer introspecções novas para ajudar à revelação de tratamentos novos da infertilidade.”

Source:
Journal reference:

Ded, L., et al. (2020) 3D in situ imaging of the female reproductive tract reveals molecular signatures of fertilizing spermatozoa in mice. eLife. doi.org/10.7554/eLife.62043.