España.- Es bien conocido que los espermatozoides de peces marinos adquieren motilidad, es decir se activan, una vez son eyaculados en el mar, lo cual es esencial para conseguir la fertilización de los huevos. No obstante, la exposición de los espermatozoides a un medio muy hiperosmótico, como el agua marina, puede provocar una situación de estrés oxidativo en estas células debido a un aumento en la producción de especies reactivas del oxígeno como consecuencia del estrés osmótico.
Estos compuestos, como el peróxido de hidrógeno (H2O2), pueden acumularse en la mitocondria de los espermatozoides, y reducir la producción de adenosín trifosfato (ATP), la biomolécula energética básica que permite la motilidad de los flagelos espermáticos. Los espermatozoides de peces marinos, sin embargo, consiguen mantener el flagelo en movimiento incluso durante varios minutos en agua de mar, pero los mecanismos celulares que permiten este fenómeno son prácticamente desconocidos.
Investigadores del IRTA, liderados por el Dr. Joan Cerdà, han descubierto que uno de los mecanismos que habilitan la motilidad de los espermatozoides de la dorada en el agua marina está controlado por un canal molecular de agua (acuaporina), el cual es capaz también de transportar H2O2. Los investigadores han observado que esta acuaporina se inserta rápidamente en la membrana interna de la mitocondria de los espermatozoides en menos de un segundo después de la activación en agua de mar. Una vez en la mitocondria, la acuaporina actúa como una peroxiporina facilitando la salida del H2O2 acumulado durante el estrés osmótico así como durante la producción de ATP. Utilizando anticuerpos específicos, los investigadores también han demostrado que cuando se bloquea el transporte de la acuaporina a la mitocondria y su función, los niveles mitocondriales de H2O2 aumentan, lo que lleva a una reducción en la producción de ATP y la interrupción progresiva de la motilidad de los espermatozoides. Estos efectos se revierten completamente en presencia de un antioxidante mitocondrial.
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y ha sido publicado recientemente en la revista Scientific Reports1. Los hallazgos revelan la existencia de un mecanismo de detoxificación en espermatozoides hasta ahora desconocido, el cual permite la producción de energía y el mantenimiento de la motilidad flagelar en condiciones hipertónicas. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas para entender el impacto del estrés oxidativo sobre la fertilización y el control de la calidad espermática en peces cultivados.
Referencia bibliográfica:
Chauvigné F, Boj M, Finn RN, Cerdà J. 2015. Mitochondrial aquaporin-8-mediated hydrogen peroxide transport is essential for teleost spermatozoon motility. Scientific Reports 5:7789, DOI: 10.1038/srep07789.
http://www.nature.com/srep/2015/150114/srep07789/full/srep07789.html
Fuente: IRTA
