El Heparán Sulfato y la descondensación del núcleo espermático humano : estudio de su rol específico en dicho proceso y caracterización molecular de la interacción Heparán Sulfato-ADN-Protaminas - Julianelli, Vanina Laura (2012)
A diferencia de las células somáticas, el espermatozoide posee su cromatina empaquetada principalmente por protaminas en lugar de histonas. Las protaminas son proteínas pequeñas y básicas, debido a su alto contenido de residuos lisina, arginina y cisteína. Las cisteínas forman puentes disulfuro intra e intercatenarios, lo que le proporciona al núcleo espermático gran estabilidad y resistencia para poder atravesar el tracto masculino, el femenino y llegar con su ADN intacto hasta el sitio de fecundación. Una vez que el espermatozoide penetra en el ovocito, es imprescindible que se produzca la descondensación de su cromatina, es decir el desempaquetamiento del ADN para poder reemplazar las protaminas por histonas ovocitarias. La descondensación de la cromatina consiste en dos eventos, deben reducirse los puentes disulfuro (tiorreducción) y removerse las protaminas. Las moléculas involucradas en estos procesos son el glutatión reducido (GSH) y el heparán sulfato (HS) ovocitarios. Hasta el momento se consideraban eventos independientes y sucesivos: primero el GSH tiorreduce las protaminas, y luego el HS las remueve. Sin embargo, nuestros resultados indican que estos procesos podrían ser simultáneos y cooperativos. El objetivo de esta tesis fue avanzar en el estudio del mecanismo de la descondensación de la cromatina del espermatozoide humano in vitro en presencia de heparina (análogo estructural del HS) y GSH y su extrapolación al mecanismo in vivo durante la fertilización. Al coincubar espermatozoides humanos o núcleos espermáticos aislados con heparina y GSH, se produce un mayor porcentaje de descondensación de la cromatina, con respecto a la incubación en forma secuencial con los mismos agentes, independientemente del orden de los mismos. Utilizando naranja de acridina como técnica para evaluar en forma indirecta el estado de tiorreducción de los núcleos espermáticos, se observa que la heparina colabora con el GSH en la tiorreducción, durante la descondensación. Estos resultados fueron confirmados utilizando monobromobimane como método directo para evaluar tiorreducción. Los resultados aportados por esta tesis indican que la tiorreducción producida por el GSH, y la remoción de las protaminas producida por la heparina, durante la descondensación de la cromatina de espermatozoides humanos in vitro, ocurriría en forma simultánea, y no secuencial, ya que ambos factores cooperarían entre sí.