Una nueva proteína luminal testicular es vital para la fertilidad masculina

Los espermatozoides recién producidos en el testículo no son plenamente funcionales hasta que maduran en el epidídimo, un conducto que ayuda a transportar y almacenar los espermatozoides. La infertilidad masculina puede deberse a la falta de comunicación entre el testículo y el epidídimo, y una nueva investigación ha descubierto un mecanismo de esta comunicación.

El Dr. Martin Matzuk del Baylor College of Medicine, el Dr. Masahito Ikawa de la Universidad de Osaka y sus colegas han descubierto una nueva proteína luminal testicular, NELL2, que desencadena en el epidídimo una cadena de acontecimientos que madura los espermatozoides y permite que cada uno de ellos sea móvil en las hembras.

Producción de esperma

Los espermatozoides se producen en los túbulos seminíferos de los testículos y se desplazan por el epidídimo, un tubo largo y enrevesado unido a los conductos deferentes, el conducto que traslada los espermatozoides desde el testículo hasta la uretra. Cuando los espermatozoides entran en el epidídimo, no son móviles y son incapaces de fecundar. Sin embargo, en su paso por el epidídimo, los espermatozoides reciben un entorno adecuado para su maduración y almacenamiento a la espera de la eyaculación.

Los investigadores identifican una proteína clave que desempeña un papel esencial en la fertilidad masculina

Un estudio arroja nueva luz sobre una proteína clave implicada en el proceso de espermiación

Se ha planteado la hipótesis de que las proteínas liberadas por los testículos en una fase anterior de este proceso podrían actuar en el epidídimo para madurar los espermatozoides a su llegada a éste.

Hasta ahora, las proteínas que actúan a través del sistema lumicrino de señalización han permanecido esquivas. Si bien se sabía que el receptor huérfano tirosina quinasa ROS1 expresado en el segmento inicial del epidídimo es necesario para su diferenciación, no se habían comprendido del todo los factores testiculares que regulan la diferenciación del segmento inicial ni el proceso de maduración de los espermatozoides."

Dr. Martin Matzuk, profesor y director del Centro de Descubrimiento de Fármacos de Baylor

Identificación de NELL2

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Los investigadores se centraron en NELL2, un factor proteico segregado por las células germinales testiculares, como posible regulador lumicrino de la fertilidad. "Mediante una innovadora tecnología de edición del genoma, generamos ratones knockout que carecen del gen NELL2 y demostramos que estos machos knockout son estériles debido a un defecto en la motilidad de los espermatozoides", explica el autor principal, el Dr. Daiji Kiyozum. "Además, su infertilidad pudo rescatarse con un transgén específico de las células germinales, excluyendo así otros lugares de expresión. También ilustramos la señalización lumicrina demostrando la presencia de NELL2 marcada en el lumen del epidídimo".

El equipo de investigación observó que la espermatogénesis se produce con normalidad en los testículos de los ratones con NELL2 knockout, pero su epidídimo estaba poco diferenciado, de forma similar a los ratones con Ros1 knockout. Tras el apareamiento, ni los espermatozoides de los ratones con NELL2 ni los de los ratones con Ros1 pueden entrar en las trompas uterinas o fecundar un óvulo. Otras investigaciones demostraron que el epidídimo de los ratones Nell2 knockout es incapaz de procesar una proteína específica de la superficie del esperma, esencial para la fertilidad masculina.

¿Implicaciones para la fertilidad masculina?

Ikawa y Matzuk, ambos autores principales, explican su estudio: "Hemos descubierto una complicada cascada de acontecimientos en la que la alteración de cualquier punto de esta vía lumicrina provoca la infertilidad del varón. Nuestros hallazgos tienen importantes implicaciones translacionales para la investigación diagnóstica y terapéutica de la infertilidad masculina y el desarrollo de anticonceptivos masculinos. Esta vía única de comunicación transluminal entre tejidos y órganos probablemente funciona en otras partes de nuestro cuerpo".