Los científicos se han esforzado por comprender completamente cómo funcionan los espermatozoides masculinos y por qué a veces no logran fertilizar los óvulos femeninos, lo que tiene implicaciones tanto para los ganaderos que buscan maximizar la producción de alimentos como para las parejas humanas que luchan contra la infertilidad.
En un nuevo estudio de la Universidad de Missouri, los investigadores encontraron que el ion de zinc juega un papel regulador crucial en el proceso de capacitación de los espermatozoides, o una serie de cambios que experimentan los espermatozoides en el tracto reproductivo femenino que les permite fertilizar un óvulo.
Michal Zigo, científico investigador de la Facultad de Agricultura, Alimentos y Recursos Naturales de MU, del laboratorio de Peter Sutovsky, profesor de ciencias animales y del Departamento de Obstetricia, Ginecología y Salud de la Mujer de la Facultad de Medicina de MU, y otros Los colaboradores examinaron las proteínas que interactúan con el zinc del esperma recolectado de un cerdo macho fértil en el Centro Nacional de Investigación y Recursos Porcinos de MU.
«Encontramos que había casi 1800 proteínas en el esperma que interactuaban con los iones de zinc, de lo cual deducimos que el zinc debe servir como un regulador maestro de varios procesos que ocurren dentro del esperma para facilitar el reconocimiento y la unión del macho y la hembra. células sexuales, lo que permite la fertilización», cube Zigo, quien creció en Eslovaquia y estudió en Praga, República Checa, antes de unirse al laboratorio de Sutovsky en MU en 2015.
El zinc mantiene a los espermatozoides en un estado no capacitado en el que no pueden fertilizar un óvulo femenino. Sin embargo, si el zinc se libera del esperma y el proceso de capacitación ocurre prematuramente durante la inseminación synthetic, los espermatozoides se ‘quemarán’ y morirán antes de llegar al óvulo, por lo que el proceso es muy delicado y smart al tiempo.
Sutovsky cube que analizar los niveles de zinc en el esperma de los cerdos machos puede ayudar a los productores de cerdos a tomar decisiones mejor informadas sobre qué cerdos serían más útiles en el proceso de inseminación synthetic. Aumentar cada camada de cerdos con solo un lechón aumentaría los ingresos de los criadores de cerdos de EE. UU. en $ 130 millones por año.
«Al analizar el papel regulador que juega el zinc en los espermatozoides, potencialmente podemos aprender pistas sobre la breve ventana de tiempo en la que los espermatozoides pueden tener las mejores posibilidades de una fertilización exitosa», cube Zigo. «Cualquier cosa que podamos hacer para extender esa breve ventana de oportunidad para cuando el esperma pueda fertilizar con éxito los óvulos femeninos puede tener un impacto positivo en el manejo de la fertilidad para los animales y, potencialmente, también en la terapia de infertilidad humana».
El zinc es un nutriente very important para el cuerpo humano, ya que las deficiencias de zinc pueden causar desnutrición y defectos de desarrollo. Sin embargo, demasiado zinc puede conducir potencialmente a una intoxicación.
«Esta investigación puede ayudarnos a comprender mejor cómo las deficiencias de zinc afectan la infertilidad en los hombres», cube Sutovsky, quien también creció en Eslovaquia y estudió ciencia animal y fisiología reproductiva antes de llegar a MU para continuar con su investigación en 2001. «Para la inseminación synthetic en animales de ganado, el líquido seminal rico en zinc generalmente se diluye de antemano, por lo que nuestra investigación muestra que la dilución prematura puede desencadenar una capacitación prematura, lo que hace que los espermatozoides se quemen y mueran. optimizar la preparación de esperma para la inseminación synthetic y aumentar los resultados de fertilidad exitosos para los ganaderos».
Sutovsky agrega que dado que la nutrición humana depende de la disponibilidad de alimentos, la investigación puede ayudar a los criadores de cerdos a tener más alimentos disponibles, lo que mejora la nutrición humana y disminuye la inseguridad alimentaria en todo el mundo.
«Una mejor salud normal conduce a una mejor salud reproductiva, por lo que al impulsar los esfuerzos de fertilidad y la seguridad alimentaria, nuestra investigación ayuda al círculo de la vida», cube Sutovsky.
Además de comprender mejor el papel que juega el zinc como un regulador clave de la función del esperma, los investigadores también encontraron que las mismas proteínas involucradas en las vías biológicas relacionadas con las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Parkinson, también se encontraban abundantemente en el esperma. .
«El descubrimiento de esta similitud inesperada entre el cerebro y el sistema reproductivo fue sorprendente, y al establecer estos cimientos, los investigadores pueden seguir investigando estos mecanismos en el futuro», cube Zigo.
Como resultado, los espermatozoides podrían convertirse en un modelo no tradicional para estudiar y manejar enfermedades neurodegenerativas.
«El zinc es un regulador maestro de la función del esperma asociado con la unión, la motilidad y la modulación metabólica durante la capacitación del esperma porcino», se publicó recientemente en Communications Biology. El financiamiento para el estudio fue proporcionado por el Programa de Reproducción Animal del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA y la Facultad de Agricultura, Alimentos y Recursos Naturales de MU.
Fuente: Universidad de Missouri, que es el único responsable de la información proporcionada y posee la información en su totalidad. Informa Business Media y todas sus subsidiarias no son responsables de ninguno de los contenidos incluidos en este activo de información.
