21/Feb/06

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Espermatozoides eléctricos

(El Mundo) - Por primera vez, investigadores estadounidenses han conseguido captar en una imagen la actividad eléctrica de un espermatozoide.

Su estudio ha comprobado que el movimiento acelerado de los gametos masculinos cuando se aproximan al óvulo se debe a una proteína, responsable de las corrientes de calcio que 'movilizan' al espermatozoide.

La hiperactivación es uno de los factores clave en la fertilidad masculina. Para llegar hasta el óvulo, los espermatozoides cambian sus pequeños movimientos simétricos por latigazos irregulares y rápidos.Ya se sabía que esta 'hiperactividad' necesita un aumento del calcio en la cola del espermatozoide (flagelo), pero hasta ahora se desconocían los mecanismos que activan los canales de calcio.

La nueva investigación, publicada en 'Nature', ha descubierto que la responsable es una proteína (CatSper), que se encuentra sólo en la cola de los espermatozoides maduros. La sustancia regula la cantidad de calcio que penetra en el flagelo y, a su vez, este calcio activa las proteínas motrices de la cola. Entonces se inicia el movimiento descontrolado de los espermatozoides.

Pinzar el gameto

Lo cierto es que la CatSper ya había sido descubierta en 2001 por uno de los investigadores, David Clapham, del Howard Hughes Medical Institute (HHMI), en EEUU. Entonces, vieron que los roedores que carecían de esta proteína eran estériles: sus espermatozoides eran malos 'nadadores' y no podían penetrar las barrera protectora del óvulo. Sin embargo, los investigadores no habían dado con la función concreta de esta proteína.

Para indagar en el asunto, han utilizado una técnica que ya ha servido para estudiar otros canales de iones. Estos canales no son más que proteínas con un poro que permite que determinadas sustancias (calcio, sodio, potasio...) pasen a través de la membrana de las células. De este modo, se generan señales eléctricas que controlan la contracción muscular, la secreción de hormonas, las sensaciones o, en este caso, el movimiento de los espermatozoides.

Hasta el momento no se había podido vislumbrar cómo funcionan los canales de calcio de los espermatozoides porque su membrana está muy pegada a las estructuras de dentro de la célula. La técnica en cuestión (pinzamiento zonal o 'patch-clamp recording') consiste en unir la punta de una minúscula pipeta a la membrana de una célula y así registran las corrientes iónicas que pasan a través de ella.

De hecho, los autores del presente estudio ya habían intentado hacer el pinzamiento zonal de espermatozoides en varias ocasiones, pero sin éxito. "Después de varios intentos infructuosos, supusimos que el estrecho vínculo entre la membrana plasmática y las rígidas estructuras intracelulares impedían la unión [de la pipeta a la célula]", cuentan en 'Nature'.

Los investigadores examinaron imágenes microscópicas de espermatozoides hasta que encontraron una parte elástica del gameto en la que parecía posible aplicar la pipeta. Se trata de la gota citoplasmática, una especie de burbuja en la que se acumulan restos de citoplasma y que se pierde cuando los gametos maduran.

De este modo, Clapham y sus colegas consiguieron al fin ver la actividad eléctrica del espermatozoide. La corriente (es decir, el paso del calcio) era detectable en los espermatozoides de los ratones normales, pero no en los roedores que no tenían la protenía CatSper.

Aplicación

Gracias a los dos hallazgos —el papel de la proteína y la técnica para examinar los espermatozoides— "ahora la gente puede evaluar directamente reguladores de la CatSper", dice Betsy Navarro, otra de las investigadoras, acerca de las aplicaciones de su nueva técnica.

El hallazgo puede arrojar claves sobre algunos tipos de infertilidad masculina. Además, los investigadores creen que "si se encuentra algo que bloquee las corrientes, podría utilizarse como anticonceptivo masculino. Antes, no se conocía cuál era el objetivo, y no se tenía un modo de evaluar los fármacos", aclara Navarro.

De hecho, una empresa biotecnológica fundada por Clapham ya está trabajando en un fármaco que bloquee la proteína. El reto es conseguir un producto que inhiba únicamente la CatSper, pero no los otros canales de calcio del organismo.

Aportado por Eduardo J. Carletti