Espermatozoides: La unión del quimioatrayente a los espermatozoides provoca un cambio de voltaje y la activación del transportador SLC9C1
Espermatozoides: La unión del quimioatrayente a los espermatozoides provoca un cambio de voltaje y la activación del transportador SLC9C1, cuya estructura se describe aquí por primera vez. La proteína SLC9C1 activada intercambia Na+ por iones H+ y esto hace que el flagelo del espermatozoide sea más alcalino y, junto con el AMPc, conduce a la apertura de canales de Ca2+ que catalizan la motilidad dirigida del esperma. Esta secuencia de eventos, desde los corales hasta los humanos, son esenciales para la fertilización. Crédito: Ved Mehta/Universidad de Estocolmo.

Investigadores de la Universidad de Estocolmo han desvelado las complejidades ocultas de cómo los espermatozoides pasan de ser espectadores pasivos a nadadores dinámicos. Esta transformación es un paso fundamental en el viaje hacia la fertilización y depende de la activación de un transportador de iones único. Su investigación ha sido publicada en Nature.

Imagine a los espermatozoides como pequeños aventureros en una búsqueda para alcanzar el tesoro supremo: el óvulo. No tienen un mapa, pero utilizan algo aún más extraordinario: quimioatrayentes. Se trata de señales químicas liberadas por el óvulo que actúan como canto de sirena, dirigiendo y activando a los espermatozoides. Cuando estas señales se unen a los receptores en la superficie del espermatozoide, se desencadena una serie de eventos que inician su movimiento hacia el óvulo. Y en este intrincado escenario, un actor clave es una proteína conocida como SLC9C1.

La activación de SLC9C1 es impulsada por un cambio de voltaje que se produce cuando los quimioatrayentes se adhieren a los espermatozoides

Se encuentra exclusivamente en los espermatozoides y, por lo general, no está activa. Sin embargo, cuando los quimioatrayentes interactúan con la superficie del esperma, todo cambia.

«SLC9C1 funciona como un sistema de intercambio altamente sofisticado. Intercambia protones del interior de la célula por iones de sodio del exterior, creando temporalmente un ambiente menos ácido dentro del espermatozoide. Este cambio en el ambiente interno desencadena una mayor motilidad del esperma«, asegura David Drew, Profesor de Bioquímica en la Universidad de Estocolmo.

Un cambio de voltaje

La activación de SLC9C1 es impulsada por un cambio de voltaje que se produce cuando los quimioatrayentes se adhieren a los espermatozoides. Para lograr esto, SLC9C1 utiliza una característica única llamada dominio de detección de voltaje (VSD). Normalmente, los dominios VSD están asociados con canales iónicos dependientes de voltaje. Pero en el caso del SLC9C1, se trata de algo verdaderamente excepcional en el ámbito de los transportadores.

Los investigadores, dirigidos por David Drew, han desvelado los secretos detrás del funcionamiento interno de SLC9C1 y proporcionan el primer ejemplo de activación del dominio de detección de voltaje de un transportador y su conexión a través de una hélice de detección de voltaje (S4) inusualmente larga.

Un camino hacia la resolución de la infertilidad masculina o al desarrollo de nuevos anticonceptivos masculinos

«El dominio VSD responde al cambio de voltaje empujando su hélice S4 en forma de varilla hacia adentro. Esto despeja el camino para el intercambio iónico por parte de SLC9C1, lo que en última instancia inicia la motilidad de los espermatozoides«, indica David Drew.

«Los transportadores funcionan de manera muy diferente a los canales y, como tal, el VSD se acopla a la proteína del esperma de una manera que nunca antes habíamos visto, o siquiera imaginado. Es emocionante ver cómo la naturaleza ha hecho esto y tal vez, en el futuro, podamos aprender de esto a producir proteínas sintéticas que pueden activarse mediante voltaje o desarrollar nuevos anticonceptivos masculinos que funcionen bloqueando esta proteína«, señala David Drew.

Fuente: Nature.

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Cofundador de Fantasymundo, director de las secciones de Libros y Ciencia. Lector incansable de ficción y ensayo, escribo con afán divulgador sobre temáticas relacionadas con el entretenimiento y la cultura cercanas a mis intereses.

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