Estudios funcionales y moleculares sobre la regulación de la capacidad fertilizante del espermatozoide y la activación del ovocito - Gómez Elías, Matías Daniel (2019)
En mamíferos, la formación de un nuevo individuo diploide es el resultado de la fusión de dos células haploides mediante el proceso denominado “fertilización”. A su vez, la entrada del espermatozoide fertilizante gatilla en el ovocito la “activación ovocitaria”, que constituye una de las primeras etapas del desarrollo embrionario el cual culminará con la implantación uterina. El objetivo general de esta Tesis ha sido estudiar aspectos funcionales y moleculares asociados al proceso de fertilización y a la activación ovocitaria utilizando dos aproximaciones experimentales distintas. En primer lugar, nos centramos en el estudio de moduladores moleculares de la activación ovocitaria y, en particular, de la translocación de fosfatidilserina (PS) en la membrana de ovocitos fertilizados de ratón y su relevancia para la activación del desarrollo. Los resultados mostraron que la exposición de PS no depende de la fusión de gametas, sino del aumento de calcio citoplasmático producido por el espermatozoide fertilizante o por la activación partenogenética. Observamos que la translocación de PS sólo ocurre luego de la entrada de calcio del medio extracelular y requiere la despolimerización de los filamentos de actina. Si bien este fenómeno no es consecuencia de la desorganización de la membrana producto de la exocitosis cortical, se evidenció que PS se expone mayoritariamente en los sitios de fusión de los gránulos corticales. En concordancia con este resultado, observamos por primera vez que luego de la exocitosis masiva de gránulos corticales se gatilla en el ovocito de ratón un mecanismo de endocitosis compensatoria y que este evento podría estar regulado por la exposición de PS. La segunda aproximación experimental se basó en el esclarecimiento del mecanismo de acción de un altamente efectivo anticonceptivo de emergencia, el acetato de ulipristal (UPA), más allá de su conocida acción antiovulatoria. Para ello, estudiamos si este regulador de la fertilidad presenta actividad inhibitoria sobre el proceso de fertilización y el desarrollo embrionario. Los resultados revelaron que UPA no altera la capacidad fertilizante del espermatozoide humano o murino ni el desarrollo del embrión de ratón. No obstante, la administración de UPA a hembras luego de ocurrida la fertilización y previa a la implantación previene la preñez debido a cambios en el endometrio que alteran su interacción con el embrión, develando un mecanismo adicional de este anticonceptivo que contribuiría a su alta efectividad. En conjunto, estos estudios proveen información novedosa asociada no sólo a los mecanismos de activación ovocitaria sino también a los mecanismos de acción de un anticonceptivo de emergencia ampliamente utilizado. Estos resultados podrían resultar fundamentales para el desarrollo de métodos de diagnóstico y tratamiento de la infertilidad, así como también para el apropiado uso de los métodos anticonceptivos existentes.