Relevancia de las proteínas de la familia CRISP para la fertilidad : estudios sobre modelos de animales ''knockout'' - Brukman, Nicolás Gastón (2018)
Las proteínas CRISP1-4 (Cysteine-Rich Secretory Proteins) se expresan en el tracto reproductor masculino de mamíferos y participan en el proceso de fertilización. El objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido estudiar la relevancia de las mismas para la fertilidad. En primer lugar, sabiendo que la proteína espermática CRISP2 participa en el proceso de fusión de gametas, nos propusimos estudiar su relevancia para la fertilidad a través del empleo de animales knockout (KO). Si bien los machos KO resultaron fértiles, los mismos exhibían deficiencias en la fertilización in vivo. Asimismo, estudios de fertilización in vitro revelaron que los espermatozoides KO presentaban defectos en su capacidad para penetrar las envolturas del ovocito y fusionarse con el mismo. Consistentemente, estos espermatozoides mostraban menores niveles de hiperactividad así como un aumento exacerbado de los niveles de Ca2+ intracelular durante la capacitación. En conjunto, estos resultados apoyan la relevancia de CRISP2 no solo para la fertilización sino también para la fertilidad de un individuo. Por otro lado, teniendo en cuenta que se han encontrado menores niveles de CRISP2 en pacientes infértiles con problemas en la motilidad espermática, el segundo objetivo consistió en estudiar si dichos defectos en la motilidad están asociados a una desregulación del Ca2+. Apoyando los resultados correspondientes al primer objetivo, observamos una asociación negativa entre la expresión de CRISP2 y el aumento de Ca2+ intracelular que ocurre durante la capacitación, indicando que CRISP2 cumpliría un rol en la regulación de Ca2+ en el espermatozoide humano. Asimismo, observamos que la entrada de Ca2+ que ocurre a través de CatSper podía prevenirse inhibiendo la fosforilación de proteínas en tirosina que se observa durante la capacitación, sugiriendo que la modulación de esta vía podría utilizarse como estrategia terapéutica en espermatozoides con niveles alterados de Ca2+. Finalmente, teniendo en cuenta la alta similitud de secuencia y la redundancia funcional entre las proteínas CRISP, como tercer objetivo evaluamos el fenotipo reproductivo de animales deficientes en más de una proteína CRISP simultáneamente. Si bien la fertilidad de los animales doble KO para Crisp2 y Crisp4 fue normal, los ratones deficientes en tres o en las cuatro proteínas CRISP presentaron severos defectos de fertilidad asociados a fallas en la fertilización observadas tanto in vivo como in vitro, confirmando no solo la relevancia de estas proteínas para la fertilidad sino también la existencia de mecanismos de cooperación funcional entre miembros de la familia. En conjunto, estos estudios contribuirán a una mejor comprensión de los mecanismos involucrados en el proceso de fertilización contribuyendo al desarrollo de mejores métodos de diagnóstico y tratamiento de la infertilidad así como de regulación de la fertilidad.