La pérdida de la proteína estructural ACTL7B bloquea la espermatogénesis en ratones macho

Revisado por Lily Ramsey, LLM Oct 27 2023

Los espermatozoides maduros se caracterizan por una cabeza, una pieza media y una larga cola para su locomoción. Ahora, investigadores del Hospital Universitario de Bonn (UKB) y de la Unidad de Investigación Transdisciplinar "Vida y Salud" de la Universidad de Bonn han descubierto que la pérdida de la proteína estructural ACTL7B bloquea la espermatogénesis en ratones macho. Las células ya no pueden desarrollar su forma característica y se quedan en una forma más bien redonda. Los animales son infértiles. Los resultados del estudio se han publicado ahora en la revista científica "Development".

Los espermatozoides masculinos se producen constantemente en grandes cantidades en los testículos durante la llamada espermatogénesis. En este proceso, los típicos espermatozoides alargados se forman a partir de células germinales redondas. Este enorme cambio de forma requiere la reorganización afinada de proteínas estructurales especializadas. Una de estas proteínas estructurales es ACTL7B. "Dado que se fabrica exclusivamente en humanos y ratones durante la maduración del esperma masculino, se ha postulado que la proteína es importante para esta fase del desarrollo", señala el autor correspondiente, el Prof. Hubert Schorle, del Instituto de Patología de la UKB, que también es miembro del Área de Investigación Transdisciplinar (TRA) "Vida y Salud" de la Universidad de Bonn.

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Para investigar el papel de la proteína estructural en la espermiogénesis, el equipo del Prof. Schorle generó un modelo de ratón con una mutación en el gen Actl7b utilizando tecnología de edición genética. Sin ACTL7B, el desarrollo se bloquea, las células suelen mantener una forma redondeada, no suelen formar la típica forma alargada del espermatozoide y mueren en gran medida", explica la primera autora, Gina Esther Merges, estudiante de doctorado en el laboratorio del profesor Schorle.

Alteración de la red de proteínas

En este contexto, los investigadores de Bonn descubrieron que ACTL7B es necesaria para la reorganización del citoesqueleto de las espermátidas. Mediante análisis de espectrometría de masas, identificaron dos socios de interacción de ACTL7B, DYNLL1 y DYNLL2. "Pudimos demostrar que sin la proteína estructural, DYNLL1 y 2 no se localizan correctamente en las espermátidas redondas. Dado que se trata probablemente de un complejo proteico más grande con otros socios de interacción, atribuimos el efecto descrito a una pérdida de redistribución temporal y espacialmente regulada y dirigida con precisión de estas proteínas", señala el Prof. Schorle.

Esto explica por qué el esperma de los ratones macho con un gen Actl7b mutado no es capaz de desarrollar la forma característica. Debido a ello, los animales son estériles. Además, según otras investigaciones, existen pruebas de que los niveles de la proteína ACTL7B están reducidos en algunos pacientes con problemas de fertilidad.

Nuestro estudio demuestra que las mutaciones en el gen Actl7b podrían ser la causa de la infertilidad masculina".

Prof. Hubert Schorle del Instituto de Patología de la UKB