Notícias | Estrutura dos espermatozoides e fertilidade: o papel das ciclinas na formação dos espermatozoides
Um estudo publicado na eLife usou a edição genética CRISPR/Cas9 para examinar o papel das ciclinas na espermiogênese e na fertilidade masculina em camundongos e humanos. As ciclinas são componentes importantes da estrutura da cabeça do espermatozoide, e sua ausência causa alterações na morfologia e na função espermáticas que podem prejudicar a fertilidade.
O papel fundamental das ciclinas na espermiogênese
A espermiogênese é o processo complexo que transforma espermátides redondas em espermatozoides maduros e envolve a condensação do DNA e o desenvolvimento do acrossomo e do flagelo. Ela depende da teca perinuclear (TP), uma estrutura especializada do citoesqueleto espermático cujos principais componentes incluem a ciclina 1 (Cylc1) e a ciclina 2 (Cylc2).
Os pesquisadores descobriram que as ciclinas ancoram o acrossomo à membrana nuclear durante sua formação. Sem as ciclinas, o acrossomo se separa da membrana nuclear e a formação da cabeça do espermatozoide é prejudicada. Sua ausência também causa anormalidades em outras estruturas envolvidas na espermiogênese, incluindo uma manchete excessivamente alongada e a desmontagem tardia da manchete, o que prejudica a maturação dos espermatozoides.
Análise evolutiva e relevância clínica
A análise evolutiva dos genes das ciclinas em mamíferos mostrou que Cylc1 e Cylc2 estão sob seleção purificadora, embora a pressão seletiva sobre Cylc1 seja relativamente fraca, sugerindo alguma redundância funcional. Isso pode explicar por que a perda de Cylc1 causa subfertilidade, enquanto a perda de Cylc2 causa infertilidade completa. Um único alelo funcional de Cylc2 também pode compensar parcialmente a ausência de Cylc1.
Pacientes humanos com variantes nos genes das ciclinas apresentaram anormalidades espermáticas e infertilidade semelhantes às observadas em camundongos. O estudo também observou que alguns homens com variantes heterozigóticas de CYLC2 não eram completamente inférteis, mas tinham dificuldade para conceber naturalmente.
Importância
Ao comparar modelos de camundongos com casos humanos, o estudo fornece o primeiro relato abrangente da importância das ciclinas no desenvolvimento dos espermatozoides. Pesquisas futuras poderão esclarecer melhor como as variantes das ciclinas afetam a infertilidade humana e identificar novos alvos diagnósticos e terapêuticos para a infertilidade masculina.
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Notícias | Estrutura dos espermatozoides e fertilidade: o papel das ciclinas na formação dos espermatozoides
Um estudo publicado na eLife usou a edição genética CRISPR/Cas9 para examinar o papel das ciclinas na espermiogênese e na fertilidade masculina em camundongos e humanos. As ciclinas são componentes importantes da estrutura da cabeça do espermatozoide, e sua ausência causa alterações na morfologia e na função espermáticas que podem prejudicar a fertilidade.
O papel fundamental das ciclinas na espermiogênese
A espermiogênese é o processo complexo que transforma espermátides redondas em espermatozoides maduros e envolve a condensação do DNA e o desenvolvimento do acrossomo e do flagelo. Ela depende da teca perinuclear (TP), uma estrutura especializada do citoesqueleto espermático cujos principais componentes incluem a ciclina 1 (Cylc1) e a ciclina 2 (Cylc2).
Os pesquisadores descobriram que as ciclinas ancoram o acrossomo à membrana nuclear durante sua formação. Sem as ciclinas, o acrossomo se separa da membrana nuclear e a formação da cabeça do espermatozoide é prejudicada. Sua ausência também causa anormalidades em outras estruturas envolvidas na espermiogênese, incluindo uma manchete excessivamente alongada e a desmontagem tardia da manchete, o que prejudica a maturação dos espermatozoides.
Análise evolutiva e relevância clínica
A análise evolutiva dos genes das ciclinas em mamíferos mostrou que Cylc1 e Cylc2 estão sob seleção purificadora, embora a pressão seletiva sobre Cylc1 seja relativamente fraca, sugerindo alguma redundância funcional. Isso pode explicar por que a perda de Cylc1 causa subfertilidade, enquanto a perda de Cylc2 causa infertilidade completa. Um único alelo funcional de Cylc2 também pode compensar parcialmente a ausência de Cylc1.
Pacientes humanos com variantes nos genes das ciclinas apresentaram anormalidades espermáticas e infertilidade semelhantes às observadas em camundongos. O estudo também observou que alguns homens com variantes heterozigóticas de CYLC2 não eram completamente inférteis, mas tinham dificuldade para conceber naturalmente.
Importância
Ao comparar modelos de camundongos com casos humanos, o estudo fornece o primeiro relato abrangente da importância das ciclinas no desenvolvimento dos espermatozoides. Pesquisas futuras poderão esclarecer melhor como as variantes das ciclinas afetam a infertilidade humana e identificar novos alvos diagnósticos e terapêuticos para a infertilidade masculina.
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