Descifran cómo hace el espermatozoide para ingresar en el óvulo

Cada uno de nosotros es resultado de un mecanismo a la vez dramático y sutil: la fusión entre un óvulo y un espermatozoide. Investigadores mendocinos acaban de descifrar los pasos moleculares de esta maravillosa coreografía bioquímica, que debe ejecutarse con absoluta precisión para que el encuentro llegue a buen término.

Los científicos argentinos lograron capturar por primera vez la "película" de la fertilización "en vivo y en directo". "La cabeza del espermatozoide contiene una gran vesícula secretoria denominada acrosoma, dentro de la cual se almacenan una variedad de enzimas, cuya principal función es digerir las glicoproteínas que constituyen la zona pelúcida, esa «cáscara» dura que rodea y protege al ovocito -explica desde Mendoza la doctora Claudia Tomes, integrante del equipo de Luis Mayorga, investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cuyo y del Instituto Médico Howard Hughes, que realizó el hallazgo que se publica en el número de septiembre de la revista Plos Biology-. Obviamente, para que estas enzimas puedan entrar en contacto directo con la zona pelúcida necesitan salir del acrosoma y del espermatozoide. Lo logran a través de un proceso conocido como «reacción acrosómica», durante el cual se abren poros por los que escapan las enzimas, que se mueven muy vigorosamente, como si fueran un taladro. Logramos reproducir ese proceso en un tubo de ensayo utilizando agentes farmacológicos."

"Si el espermatozoide no responde rápidamente y en el momento justo, no logrará penetrar la membrana del óvulo", afirma Mayorga.

"Para que puedan salir, sucede algo interesante -continúa Tomes-: se fusiona la membrana de la vesícula con la membrana exterior del espermatozoide. Nosotros caracterizamos molecularmente la fusión; identificamos qué proteínas están involucradas y en qué orden."

Según los investigadores, para que se formen los poros que van a liberar las enzimas, se necesitan unas moléculas que funcionan como abrojos: uno en la membrana acrosómica y otro en la membrana externa. Al principio, las enzimas acrosómicas están pegadas entre sí y las de la membrana externa, también. Pero cuando el espermatozoide encuentra la superficie de un óvulo, libera calcio, produce la separación de los pares moleculares y la formación de otros pares, esta vez entre la membrana acrosómica y la membrana exterior del espermatozoide. Enseguida, un factor de fusión hace que las dos membranas se unan. Por el poro resultante emergen las enzimas que pueden comenzar a digerir la cubierta del óvulo.

"Pudimos desentrañar este mecanismo in vitro porque tenemos una herramienta que sólo nosotros utilizamos: una toxina que hace «agujeritos» en la membrana plasmática y nos permite ingresar químicos", revela Tomes.

Ahora, el descubrimiento realizado en la universidad cuyana no sólo promete revelar nuevas formas de mejorar o bloquear la fertilización; también podría ofrecer beneficios adicionales si se confirman experimentos preliminares que mostraron que la exocitosis acrosomal utiliza las mismas moléculas básicas de fusión que las células endocrinas y nerviosas, lo que permitiría encontrar nuevas vías para controlar la secreción de neurotransmisores y hormonas, tales como la insulina.