Notícias | Estudo da Universidade de Osaka identifica complexo proteico essencial na morfologia dos espermatozoides, trazendo novos insights sobre infertilidade masculina e contracepção
Notícias | Estudo da Universidade de Osaka identifica complexo proteico essencial na morfologia dos espermatozoides, trazendo novos insights sobre infertilidade masculina e contracepção
Cada etapa do desenvolvimento do sistema reprodutivo humano é rigorosamente regulada por mecanismos moleculares. Uma equipe multi-institucional liderada pela Universidade de Osaka, no Japão, revelou pela primeira vez como a interação entre duas proteínas essenciais determina a morfologia dos espermatozoides. O estudo que será publicado na PNAS constatou que a disfunção desse complexo proteico deforma a cabeça do espermatozoide e causa infertilidade masculina.
"Sabemos que a formação dos espermatozoides é extremamente complexa e envolve condensação nuclear, formação da cauda e remodelamento da cabeça", disse a primeira autora, Yuki Kaneda, da Universidade de Osaka. "Mas muitos mecanismos moleculares que determinam esse processo ainda são desconhecidos."
Para identificar fatores por trás da morfologia anormal, a equipe inativou primeiro o TEX38, proteína expressa principalmente nos testículos, em camundongos. Os espermatozoides produzidos tinham cabeças fortemente curvadas para trás e não conseguiam fertilizar normalmente, resultando em infertilidade.
Para entender por que TEX38 é essencial para a morfologia dos espermatozoides, os pesquisadores analisaram suas proteínas de interação. Descobriram que TEX38 atua com outra enzima proteica, ZDHHC19. Camundongos sem qualquer uma das proteínas produziram espermatozoides com a mesma anormalidade de cabeça curvada. Quando uma proteína estava ausente, a expressão da outra também diminuía significativamente.
Masahito Ikawa, professor sênior e biólogo reprodutivo do Research Institute for Microbial Diseases da Universidade de Osaka, afirmou: "Descobrimos que TEX38 e ZDHHC19 são altamente interdependentes. Estão presentes juntas nos espermatozoides em desenvolvimento e precisam trabalhar coordenadamente para produzir espermatozoides com estrutura normal."
ZDHHC19 é uma enzima envolvida na S-palmitoilação, que adiciona lipídios às proteínas para regular sua função. Os pesquisadores confirmaram que ZDHHC19 modifica os lipídios de ARRDC5, proteína essencial ao desenvolvimento dos espermatozoides. Quando esse processo é interrompido, a cabeça desenvolve a mesma anormalidade observada na deficiência de TEX38: não consegue remover o excesso de citoplasma, e o desenvolvimento falha.
"Nossos resultados mostram que TEX38 e ZDHHC19 formam um complexo estável que regula a modificação lipídica de proteínas essenciais durante a formação da morfologia dos espermatozoides", concluiu Kaneda.
Como a estrutura e a morfologia dos espermatozoides afetam diretamente sua motilidade e seu potencial de fertilização, o estudo oferece novos conhecimentos sobre as causas moleculares da infertilidade masculina e possíveis estratégias futuras de contracepção masculina. Por exemplo, direcionar a função de modificação lipídica do complexo poderia permitir contracepção reversível sem alterar os níveis hormonais.
Notícias | Estudo da Universidade de Osaka identifica complexo proteico essencial na morfologia dos espermatozoides, trazendo novos insights sobre infertilidade masculina e contracepção
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Cada etapa do desenvolvimento do sistema reprodutivo humano é rigorosamente regulada por mecanismos moleculares. Uma equipe multi-institucional liderada pela Universidade de Osaka, no Japão, revelou pela primeira vez como a interação entre duas proteínas essenciais determina a morfologia dos espermatozoides. O estudo que será publicado na PNAS constatou que a disfunção desse complexo proteico deforma a cabeça do espermatozoide e causa infertilidade masculina.
"Sabemos que a formação dos espermatozoides é extremamente complexa e envolve condensação nuclear, formação da cauda e remodelamento da cabeça", disse a primeira autora, Yuki Kaneda, da Universidade de Osaka. "Mas muitos mecanismos moleculares que determinam esse processo ainda são desconhecidos."
Para identificar fatores por trás da morfologia anormal, a equipe inativou primeiro o TEX38, proteína expressa principalmente nos testículos, em camundongos. Os espermatozoides produzidos tinham cabeças fortemente curvadas para trás e não conseguiam fertilizar normalmente, resultando em infertilidade.
Para entender por que TEX38 é essencial para a morfologia dos espermatozoides, os pesquisadores analisaram suas proteínas de interação. Descobriram que TEX38 atua com outra enzima proteica, ZDHHC19. Camundongos sem qualquer uma das proteínas produziram espermatozoides com a mesma anormalidade de cabeça curvada. Quando uma proteína estava ausente, a expressão da outra também diminuía significativamente.
Masahito Ikawa, professor sênior e biólogo reprodutivo do Research Institute for Microbial Diseases da Universidade de Osaka, afirmou: "Descobrimos que TEX38 e ZDHHC19 são altamente interdependentes. Estão presentes juntas nos espermatozoides em desenvolvimento e precisam trabalhar coordenadamente para produzir espermatozoides com estrutura normal."
ZDHHC19 é uma enzima envolvida na S-palmitoilação, que adiciona lipídios às proteínas para regular sua função. Os pesquisadores confirmaram que ZDHHC19 modifica os lipídios de ARRDC5, proteína essencial ao desenvolvimento dos espermatozoides. Quando esse processo é interrompido, a cabeça desenvolve a mesma anormalidade observada na deficiência de TEX38: não consegue remover o excesso de citoplasma, e o desenvolvimento falha.
"Nossos resultados mostram que TEX38 e ZDHHC19 formam um complexo estável que regula a modificação lipídica de proteínas essenciais durante a formação da morfologia dos espermatozoides", concluiu Kaneda.
Como a estrutura e a morfologia dos espermatozoides afetam diretamente sua motilidade e seu potencial de fertilização, o estudo oferece novos conhecimentos sobre as causas moleculares da infertilidade masculina e possíveis estratégias futuras de contracepção masculina. Por exemplo, direcionar a função de modificação lipídica do complexo poderia permitir contracepção reversível sem alterar os níveis hormonais.
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