El grupo de Señalización Intracelular y Tecnología de la Reproducción (SINTREP) de la Universidad de Extremadura ha determinado el papel que desempeña la proteína AMPK en la motilidad de los espermatozoides de mamífero. La AMPK es una proteína esencial para la homeostasis de la energía celular. Activada cuando la célula tiene baja carga energética, promueve las rutas catabólicas que producen ATP, molécula que contiene la energía necesitada por la célula, mientras que inhibe aquellas vías anabólicas que consumen energía (ATP).

 “En este sentido, nuestra investigación se planteó debido a la falta de información acerca de la regulación del metabolismo energético en el espermatozoide. Asimismo, queríamos constatar la hipótesis de que la proteína AMPK es clave en este proceso, lo cual ya había sido confirmado en células somáticas, es decir, aquellas células que no son gametos”, explica María Julia Bragado, coordinadora de este equipo de investigadores.

Los resultados de los experimentos llevados a cabo por la doctoranda Violeta Calle Guisado, investigadora predoctoral, han confirmado que la AMPK efectivamente está presente en los espermatozoides humanos. También han delimitado el rango fisiológico en el que debe permanecer la actividad de la proteína AMPK para que la motilidad no se vea negativamente afectada. El grupo de expertos ha descubierto que determinados fármacos activan en exceso la actividad quinasa de la proteína AMPK, disminuyendo drásticamente la motilidad de los espermatozoides, por lo que es algo a tener en cuenta para aquellos pacientes que quieran ser padres en un futuro y deban ser tratados con estos fármacos. 

El equipo de investigación ha demostrado que cuando está activada, la proteína AMPK se concentra en el  extremo más apical de la cabeza del espermatozoide, zona crucial para la fusión con el ovocito; y en el flagelo, encargado de la motilidad del espermatozoide.

La trascendencia de estos resultados radica en la ampliación del conocimiento básico acerca de cómo la regulación del metabolismo del espermatozoide de mamíferos controla la función de este gameto, hasta ahora una incógnita, lo que ayudaría a controlar los efectos secundarios de los tratamientos basados en activadores de la proteína AMPK sobre la fertilidad y a encontrar una posible solución para la esterilidad masculina, optimizando las técnicas de reproducción asistida.

“Aún queda mucho por investigar”, indica M. Julia Bragado, “todavía hemos de descubrir las dianas sobre las que actúa la AMPK, los estímulos que hacen que se active o inhiba la motilidad espermática”. 

Esta investigación ha sido publicada en las dos revistas con mayor índice de impacto en el campo de Andrología, Asian Journal of Andrology y Andrology. “Esta publicación supone para nosotros, más allá de la satisfacción personal, una apertura de posibilidades para nuestro futuro, para la formación de más profesionales, y sobre todo, para conseguir financiación, muy difícil en estos momentos”, apunta la coordinadora del grupo SINTREP. Actualmente el equipo cuenta con subvenciones del Ministerio y de la Junta de Extremadura.

Grupo SINTREP

El grupo SINTREP es un grupo de investigación multidisciplinar en el que participan expertos en fisiología, bioquímica y biología molecular y veterinaria que en colaboración con distintas empresas estudia la función de los espermatozoides para resolver retos de la sociedad donde están involucrados, como la reproducción humana y la industria ganadera. Recientemente, junto a investigadores de otras universidades, el grupo SINTREP ha participado en la creación de una Red de Excelencia Científica para la Producción In Vitro de Embriones de Animales de Interés Veterinario (PIVEV). Otros proyectos suyos en curso son la regulación de los procesos funcionales de los gametos, desarrollo de un protocolo de inmunocastración en machos de cerdo ibérico, biotecnología aplicada a su reproducción, estudios de la fertilidad de dosis seminales refrigeradas suplementadas con proteínas de choque térmico HSP mediante ensayos de fecundación in vitro y análisis de la modificación post-traduccional de las proteínas del semen humano y su implicación en la criopreservación mediante técnicas de proteómica.