La descondensación de la cromatina de espermatozoides de mamíferos : estudio de su mecanismo molecular y su posible utilidad como bioindicador del efecto de disruptores endócrinos
A diferencia de las células somáticas, el espermatozoide posee su cromatina empaquetadaprincipalmente por protaminas en lugar de histonas. Las cisteínas presentes en las protaminas formanpuentes disulfuro intra e intercatenarios, lo que le proporciona al núcleo espermático gran estabilidad yresistencia para poder atravesar el tracto masculino, el femenino y llegar con su ADN intacto hasta elsitio de fecundación. Luego que el espermatozoide penetra el oocito es imprescindible que se produzcala descondensación de su cromatina para que se reemplacen las protaminas espermáticas por histonasoocitarias. La descondensación de la cromatina involucra dos eventos: se deben reducir los puentesdisulfuro (tiorreducción) y removerse las protaminas. Las moléculas involucradas en estos procesosserían el glutatión reducido (GSH) y el heparán sulfato (HS) oocitarios. Cuando este proceso decondensación de la cromatina, que ocurre durante la espermatogénesis para mantener la integridad delespermatozoide, se ve afectado por diversas causas, puede resultar en fallas de la descondensación quese evidencian una vez que el oocito es penetrado. Por otro lado, es sabido que la exposición a tóxicosambientales puede provocar efectos deletéreos sobre la calidad de los espermatozoides y la fertilidadmasculina. Las técnicas de reproducción asistida han podido resolver problemas de motilidad, defectosespermáticos, concentración de gametas muy reducida en el fluido seminal (oligozoospermia) perotodavía no pueden solucionar los defectos de la descondensación del núcleo espermático dentro deloocito. Esto pone en evidencia la importancia del proceso de descondensación, que no puede serreemplazado por las técnicas de reproducción asistida, y permite pensar en utilizarlo como un posibleindicador del efecto de disruptores endocrinos, tanto in vivo como in vitro. Los objetivos de esta tesisfueron (1) avanzar en el estudio del mecanismo de la descondensación de la cromatina deespermatozoides, así como también en su (2) rol como posible bioindicador de efectos deletéreoscausados por tóxicos ambientales o ingeridos, tales como el alcohol y el plaguicida endosulfán. Enprimer lugar, fue posible caracterizar el sistema de descondensación in vitro en el modelo de ratón alcoincubar los espermatozoides con distintos glicosaminoglicanos y GSH, determinándose de estamanera las moléculas candidatas a ser posibles agentes descondensantes, las concentraciones y tiemposóptimos de incubación. Como consecuencia de esto, fue posible detectar un efecto sinérgico existenteentre la heparina (utilizada como equivalente molecular del heparán sulfato) y el dermatán sulfato, losúnicos glicosaminoglicanos estudiados con potencial capacidad descondensante. El efecto de estos dosglicosaminoglicanos también fue evaluado mediante la técnica de microscopia electrónica detransmisión, la cual puso en evidencia los cambios sufridos por los espermatozoides durante el procesode descondensación. Una vez caracterizado el sistema, se logró evidenciar el aumento de ladescondensación in vitro que ocurre cuando se incuban los espermatozoides con endosulfán o etanol,como también luego de la ingesta de etanol. Además, fue posible evaluar el efecto del plaguicida sobrela fragmentación del ADN, así como también si existe alguna correlación entre la misma y ladescondensación de la cromatina. Los efectos del etanol observados in vitro fueron confirmados enexperimentos in vivo, en los cuales se intoxicaron ratones macho para realizar experimentos defecundación in vitro. Estos son los primeros resultados obtenidos descondensando in vitro en presenciade heparina y GSH, espermatozoides previamente incubados con endosulfán o etanol, que ponen demanifiesto que este ensayo podría utilizarse como centinela para evaluar posibles efectos de tóxicosambientales o ingeridos.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Subjects: | DESCONDENSACION DE LA CROMATINA ESPERMATICA, HEPARAN SULFATO, HEPARINA, DERMATAN SULFATO, ESPERMATOZOIDE, ENDOSULFAN, ETANOL, SPERM CHROMATIN DECONDENSATION, HEPARAN SULFATE, HEPARIN, DERMATAN SULFATE, SPERMATOZOA, ETHANOL, |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5924_Sanchez http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n5924_Sanchez_oai |
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| Summary: | A diferencia de las células somáticas, el espermatozoide posee su cromatina empaquetadaprincipalmente por protaminas en lugar de histonas. Las cisteínas presentes en las protaminas formanpuentes disulfuro intra e intercatenarios, lo que le proporciona al núcleo espermático gran estabilidad yresistencia para poder atravesar el tracto masculino, el femenino y llegar con su ADN intacto hasta elsitio de fecundación. Luego que el espermatozoide penetra el oocito es imprescindible que se produzcala descondensación de su cromatina para que se reemplacen las protaminas espermáticas por histonasoocitarias. La descondensación de la cromatina involucra dos eventos: se deben reducir los puentesdisulfuro (tiorreducción) y removerse las protaminas. Las moléculas involucradas en estos procesosserían el glutatión reducido (GSH) y el heparán sulfato (HS) oocitarios. Cuando este proceso decondensación de la cromatina, que ocurre durante la espermatogénesis para mantener la integridad delespermatozoide, se ve afectado por diversas causas, puede resultar en fallas de la descondensación quese evidencian una vez que el oocito es penetrado. Por otro lado, es sabido que la exposición a tóxicosambientales puede provocar efectos deletéreos sobre la calidad de los espermatozoides y la fertilidadmasculina. Las técnicas de reproducción asistida han podido resolver problemas de motilidad, defectosespermáticos, concentración de gametas muy reducida en el fluido seminal (oligozoospermia) perotodavía no pueden solucionar los defectos de la descondensación del núcleo espermático dentro deloocito. Esto pone en evidencia la importancia del proceso de descondensación, que no puede serreemplazado por las técnicas de reproducción asistida, y permite pensar en utilizarlo como un posibleindicador del efecto de disruptores endocrinos, tanto in vivo como in vitro. Los objetivos de esta tesisfueron (1) avanzar en el estudio del mecanismo de la descondensación de la cromatina deespermatozoides, así como también en su (2) rol como posible bioindicador de efectos deletéreoscausados por tóxicos ambientales o ingeridos, tales como el alcohol y el plaguicida endosulfán. Enprimer lugar, fue posible caracterizar el sistema de descondensación in vitro en el modelo de ratón alcoincubar los espermatozoides con distintos glicosaminoglicanos y GSH, determinándose de estamanera las moléculas candidatas a ser posibles agentes descondensantes, las concentraciones y tiemposóptimos de incubación. Como consecuencia de esto, fue posible detectar un efecto sinérgico existenteentre la heparina (utilizada como equivalente molecular del heparán sulfato) y el dermatán sulfato, losúnicos glicosaminoglicanos estudiados con potencial capacidad descondensante. El efecto de estos dosglicosaminoglicanos también fue evaluado mediante la técnica de microscopia electrónica detransmisión, la cual puso en evidencia los cambios sufridos por los espermatozoides durante el procesode descondensación. Una vez caracterizado el sistema, se logró evidenciar el aumento de ladescondensación in vitro que ocurre cuando se incuban los espermatozoides con endosulfán o etanol,como también luego de la ingesta de etanol. Además, fue posible evaluar el efecto del plaguicida sobrela fragmentación del ADN, así como también si existe alguna correlación entre la misma y ladescondensación de la cromatina. Los efectos del etanol observados in vitro fueron confirmados enexperimentos in vivo, en los cuales se intoxicaron ratones macho para realizar experimentos defecundación in vitro. Estos son los primeros resultados obtenidos descondensando in vitro en presenciade heparina y GSH, espermatozoides previamente incubados con endosulfán o etanol, que ponen demanifiesto que este ensayo podría utilizarse como centinela para evaluar posibles efectos de tóxicosambientales o ingeridos. |
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