Miscelaneas

Buenos Aires 01 de Agosto del 2020

Una Molécula Regula la Activación de los Espermatozoides Humanos / Molecule Regulates Human Sperm Activation

 

 
Una Molécula Regula la Activación de los Espermatozoides Humanos

 

 

                                                                                                     Yuriy Kirichok
                                                                                                 
                                                                                                 Cell 2010;140:327-337

                                                                                                    

 

Han identificado un regulador molecular que controla la capacidad del esperma humano para alcanzar y fertilizar el óvulo.  
Los hallazgos arrojan luz sobre aspectos desconocidos hasta ahora que incluyen cómo los espermatozoides que están inactivos en el sistema reproductivo masculino se activan en el tracto reproductivo femenino 

La molécula identificada, conocida como Hv1, opera como un poro en la membrana externa del espermatozoide que modula los protones de la célula. El proceso de modulación aumenta el pH del ambiente interno celular, que se vuelve menos acídico.

La Hv1 había sido antes descubierta en las células inmunitarias llamadas fagocitos, pero no se había observado en otras células, incluyendo los espermatozoides. Se sabía que la molécula podía ser inhibida por el zinc y que tenía una “firma” única de conducta en términos de las propiedades de la corriente de protones de transmembrana que genera.

La Hv1 también fue una opción lógica porque se sabe que se activa por una subida en el pH externo y que se inhibe por el zinc extracelular.
La mayor concentración de zinc en humanos se encuentra en el tracto reproductivo masculino que inhibiría el canal de Hv1 y mantendría los espermatozoides en su estado inactivo. El tracto reproductivo femenino es más alcalino y menor en niveles de calcio.

Desde hace décadas se sabe que los espermatozoides necesitan volverse menos acídicos, o más alcalinos, internamente para activarse en el tracto reproductivo femenino y poder fertilizar el óvulo, pero hasta ahora no se conocía qué causaba que el pH interno aumentara en el esperma, o se alcalinizase, debido a la incapacidad para medir las corrientes de protones a través de la membrana del esperma humano. La concentración de protones es extremadamente alta en todo momento mientras que los espermatozoides están en el tracto reproductivo masculino, lo que hace el ambiente intracelular del esperma acídico e inhibe la actividad de los espermatozoides. La forma de activar los espermatozoides es permitir a los protones dejar la célula,. Hv1 es lo que les permite hacerlo..

 La Hv1 también es activada por la anandamida endocannabinoide, una sustancia liberada por las neuronas y también la membrana del óvulo,  esto podría explicar los resultados confusos que se han descubierto en el esperma expuesto a los cannabinoides, como aquellos que contiene la marihuana. El consumo de marihuana se ha asociado con la infertilidad masculina aunque algunos estudios han mostrado una mayor actividad de los espermatozoides en esta exposición. La marihuana podría imitar a la anandamida endocannabinoide que es liberada por un óvulo, activando el canal de protón Hv1 y causando que los espermatozoides se movilicen y se desgasten prematuramente, mientras se encuentran en el tracto reproductivo masculino.

 


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They have identified a molecular regulator that controls the ability of human sperm to reach and fertilize the egg.  
The findings shed light on previously unknown aspects including how sperm that are dormant in the male reproductive system become activated in the female reproductive tract. 
The identified molecule, known as Hv1, operates as a pore in the outer membrane of the sperm that modulates protons in the cell. The modulation process increases the pH of the internal cellular environment, which becomes less acidic.
Hv1 had previously been discovered in immune cells called phagocytes, but had not been observed in other cells, including spermatozoa. It was known that the molecule could be inhibited by zinc and that it had a unique behavioral "signature" in terms of the properties of the transmembrane proton current it generates.
Hv1 was also a logical choice because it is known to be activated by a rise in external pH and inhibited by extracellular zinc.
The highest concentration of zinc in humans is found in the male reproductive tract which would inhibit the Hv1 channel and keep sperm in its inactive state. The female reproductive tract is more alkaline and lower in calcium levels.
It has been known for decades that sperm need to become less acidic, or more alkaline, internally to become activated in the female reproductive tract in order to fertilize the egg, but until now it was not known what caused the internal pH to increase in sperm, or become alkalinized, due to the inability to measure proton currents across the human sperm membrane. The proton concentration is extremely high at all times while sperm are in the male reproductive tract, which makes the intracellular environment of sperm acidic and inhibits sperm activity. The way to activate sperm is to allow protons to leave the cell. Hv1 is what allows them to do so.
Hv1 is also activated by the endocannabinoid anandamide, a substance released by neurons and also the egg membrane, this could explain the confounding results that have been discovered in sperm exposed to cannabinoids, such as those contained in marijuana. Marijuana use has been associated with male infertility although some studies have shown increased sperm activity on this exposure. Marijuana may mimic the endocannabinoid anandamide that is released by an egg, activating the Hv1 proton channel and causing sperm to mobilize and wear out prematurely while in the male reproductive tract.