Efectos de Metformina sobre la proliferación y funcionalidad de la célula de Sertoli

• Autores: Rindone, Gustavo Marcelo
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Meroni, Silvina Beatriz; Riera, María Fernanda; Puyó Ana,; Baquedano, María Sonia; Calvo, Juan Carlos
• Materia: Célula de Sertoli; Metformina; Proliferación; Metabolismo; Barrera hemato-testicular; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Rindone, Gustavo Marcelo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
La célula de Sertoli (CS) constituye el componente somático del túbulo seminífero donde brinda soporte estructural y nutricional a las células germinales en desarrollo. La CS prolifera en los periodos fetal, neonatal y peripuberal y cesa su proliferación en la pubertad en la mayoría de las especies. Cada CS es capaz de sustentar un número limitado de células germinales de manera que el número alcanzado de CS durante los periodos proliferativos determinará la capacidad espermatogénica del individuo adulto. Simultáneamente con el cese de la proliferación comienza el proceso de maduración de la CS. Durante este proceso las células adquieren la capacidad de formar uniones estrechas entre células vecinas, siendo las mismas el componente fundamental de la barrera hemato-testicular (BHT). El establecimiento de la barrera trae como consecuencia que las células germinales presentes en el compartimiento adluminal queden aisladas de la circulación y dependan de los productos de secreción de la CS para su desarrollo. Una de las funciones más relevantes de la CS madura es la de nutrir a las células germinales. Para cumplir dicha función las CS poseen un metabolismo energético particular. Por un lado, la glucosa es metabolizada mayoritariamente a lactato, principal sustrato energético para las células germinales. Por otro lado, los ácidos grasos son utilizados como principal fuente energética propia y además sirven para la producción de cuerpos cetónicos que también serán aportados como nutrientes a las células germinales.\nLa Metformina es un antihiperglucemiante ampliamente utilizado para el tratamiento de la diabetes. Recientemente ha sido aprobada para el tratamiento en niños y adolescentes que no logran un control adecuado de la patología mediante cambios en la dieta y en el estilo de vida. Sin embargo, no se ha estudiado en detalle si Metformina administrada en etapas tempranas de la vida puede alterar la función testicular. En particular, no se conoce si la exposición a Metformina podría modificar el normal funcionamiento de la CS. El objetivo general de la Tesis es dilucidar si el tratamiento con Metformina en etapas tempranas de la vida puede alterar la proliferación y las funciones diferenciadas de las CS y por lo tanto\n146\ncondicionar la fertilidad futura. Para alcanzar este objetivo se analizó: 1) el efecto del tratamiento con Metformina in vitro sobre la regulación hormonal de la proliferación de las CS inmaduras y sobre los mecanismos moleculares involucrados, 2) el efecto del tratamiento con Metformina de ratas macho neonatas sobre la proliferación de las CS inmaduras y su posible efecto a largo plazo sobre la capacidad espermatogénica de los animales adultos, 3) el efecto del tratamiento con Metformina in vitro sobre el metabolismo energético y la función nutricional de las CS madura y 4) el efecto del tratamiento con Metformina in vitro e in vivo sobre el establecimiento de una barrera de permeabilidad entre CS vecinas.\nEn cuanto a la proliferación celular, los resultados obtenidos in vitro en cultivos de CS inmaduras indican que el tratamiento con Metformina es capaz de activar la AMPK e inhibir la vía mTORC1/p70S6K. Asimismo, muestran que Metformina disminuye el estímulo ejercido por FSH en la proliferación de la CS y que dicha disminución se acompaña de una reducción en la expresión de ciclinas (ciclinas D1-D2 y E1-E2) y de un incremento en la expresión del inhibidor del ciclo celular p21Cip1. Adicionalmente, el tratamiento neonatal de ratas con Metformina desde el dpn3 al dpn7, periodo en el cual la CS prolifera activamente, es capaz de reducir la proliferación de la CS. Esta disminución se acompaña de una menor expresión de ciclinas D1 y E2 y de un incremento en la expresión del inhibidor p21Cip1 en las CS. En cuanto a los efectos a largo plazo, se demostró que el tratamiento neonatal con Metformina disminuye la producción diaria de esperma sin modificar la morfología y motilidad espermática, sugiriendo que la disminución en la proliferación de las CS impactaría sobre la capacidad espermatogénica de los animales adultos.\nEn cuanto al perfil metabólico, Metformina incrementa la producción de cuerpos cetónicos y de lactato, esenciales para la función nutricional que ejerce la CS. Sin embargo, Metformina disminuye la oxidación completa de ácidos grasos que se acompaña con una disminución en la expresión de CPT1 y de MCAD, proteínas que participan en dicho proceso oxidativo. Dado que los ácidos grasos son la principal fuente energética para la CS, la disminución observada podría alterar la homeostasis energética del túbulo seminífero.\n147\nCon respecto al efecto sobre la barrera de permeabilidad entre CS en cultivo, Metformina causó una disminución en la TER acompañada de un descenso en los niveles de expresión de claudina 11, ocludina, ZO-1 y conexina 43, proteínas que forman parte de las uniones que componen la BHT. Asimismo, el tratamiento de ratas con Metformina desde el dpn15 al dpn30, periodo clave en la formación de la BHT, produce un incremento en el porcentaje de túbulos permeados, sugiriendo una alteración en la permeabilidad de la BHT.\nEl presente trabajo pone en evidencia que Metformina puede interferir con el normal funcionamiento de la célula de Sertoli en diferentes etapas de maduración. En particular, es capaz de modificar la proliferación, el metabolismo energético y la formación de la barrera de permeabilidad que establecen las células de Sertoli. Este trabajo intenta ser un aporte más hacia la compresión de los factores y mecanismos moleculares que en etapas tempranas de la vida podrían alterar la función reproductiva masculina y condicionar la fertilidad futura.
Ciencias Biológicas
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Farmacia y Bioquímica