Evaluación de la participación de la glucosa y las especies reactivas del oxígeno durante la capacitación espermática

La capacitación es un requisito previo para una fecundación exitosa, por lo que es un tema de gran interés para la biología espermática. Éste es un evento extremadamente complejo que requiere de condiciones iónicas y energéticas específicas para apoyar estos cambios bioquímicos que abarcan numerosos procesos integrados que pueden ocurrir simultáneamente durante una misma ventana de tiempo. Los espermatozoides de cerdo en este sentido ofrecen claras ventajas como modelo para estudiar las vías de señalización. Estas células se encuentran relativamente inactivas en medios de conservación líquido hasta que se estimulan, lo que permite evaluar de manera relativamente fácil los cambios en su fisiología. Los espermatozoides de cerdo son muy susceptibles a las especies reactivas del oxígeno (ROS), pero se sabe que las ROS desempeñan un papel importante en la conducción de los cambios fisiológicos asociados con la capacitación. Las ROS estimulan una cascada de fosforilación de proteínas llevada a cabo por la proteína quinasa A (PKA). Cuando se generan en exceso, las ROS pueden inducir peroxidación de lípidos que, a su vez, altera las características de la membrana que son críticas para el mantenimiento de la función de los espermatozoides, incluida la capacidad de fecundar el óvulo. Los altos niveles de estrés oxidativo finalmente dañan el ADN en el núcleo del espermatozoide. La bioenergética de la capacitación de los espermatozoides es poco conocida a pesar de su papel fundamental en el mantenimiento de los eventos bioquímicos y moleculares que ocurren durante la activación de los gametos. La glucólisis y la fosforilación oxidativa mitocondrial (OXPHOS) son las dos principales vías metabólicas que producen ATP, la principal fuente de energía de los espermatozoides. Sin embargo, no está claro cómo el espermatozoide porcino reprograma el metabolismo de la glucosa, ni los mecanismos y efectos que desencadena sobre la capacitación de esta célula espermática. En este trabajo de tesina se propuso analizar el efecto de las ROS y la glucosa en la capacitación. Se suplementaron muestras de espermatozoides porcino con Na2CrO4 o con H2O2 tanto en presencia como en ausencia de glucosa; y se evaluó el contenido de ROS de las muestras de espermatozoides, el porcentaje de espermatozoides capacitados y la fosforilación de proteínas en motivos reconocidos por la PKA. Los resultados demostraron que tanto la glucosa como las ROS presentan efectos adversos en la capacitación de los espermatozoides. Sin embargo, los efectos combinados del H2O2 junto con la glucosa, estimulan este fenómeno, indicando que sería necesario una mínima cantidad de ROS y que éstos podrían provenir de un origen diferente al de la mitocondria. Todo este conocimiento en conjunto, además de su importancia obvia para la ciencia básica, podría eventualmente traducirse en el desarrollo de estrategias novedosas para el tratamiento de la infertilidad masculina, la reproducción artificial y los métodos de selección de espermatozoides.