Mecanismos Moleculares de la Fertilización

Nuestros estudios permitirán una mayor comprensión del proceso por el cual un espermatozoide interactúa con el ovocito brindando información esencial tanto para el desarrollo de nuevas técnicas de regulación de la fertilidad como para el diagnóstico y tratamiento de los problemas de infertilidad humana.

 

Our studies will allow a major comprehension of the process by which a sperm interacts with the ovocyte, offering essential information for both the development of new fertility regulation techniques and for the diagnosis and treatment of the human infertility problems.

Mecanismos Moleculares de la Fertilización

  • Directora

    Dra. Patricia Sara Cuasnicú

    Investigadora Superior CONICET

  • Investigadores

    Dra. Débora J. Cohen - Investigadora Independiente CONICET

    Dra. Vanina G. Da Ros - Investigadora Adjunta CONICET

  • Becarios

    Dra. en Ciencias Biológicas Mariana Weigel Muñoz (becaria Post-Doctoral CONICET)

    Lic. en Ciencias Biológicas Nicolás Brukman (becario Doctoral CONICET)

    Lic. en Ciencias Químicas Matías Gómez Elias (becario Doctoral CONICET)

    Lic. en Ciencias Biológicas Guillermo Carvajal (becario Iniciación ANPCyT)

    Lic. en Ciencias Biológicas Ludmila Curci (becaria Doctoral CONICET)

Línea de investigación

El interés de nuestro laboratorio está centrado principalmente en dos líneas de investigación:

a) Mecanismos moleculares involucrados en el proceso de interacción de gametas.

Si bien los mecanismos moleculares involucrados en el proceso de fertilización han sido extensamente estudiados en las últimas décadas, la información obtenida hasta el momento es aún muy limitada. La familia de proteínas CRISP (Cysteine Rich Secretory Proteins) se encuentra integrada por numerosos miembros con una secuencia y estructura altamente conservadas a lo largo de la evolución, desde plantas hasta el humano, indicando que las mismas deben cumplir un importante rol. Sin embargo, son muy pocas las proteínas CRISP cuya función ha sido descripta. Nuestros resultados indican que la proteína epididimaria CRISP1, identificada en nuestro laboratorio y presente en el espermatozoide, participa en el proceso de fertilización tanto en la etapa de interacción del espermatozoide con la zona pellucida (ZP) como en la posterior etapa de fusión, a través de su unión a sitios complementarios en el ovocito. Ambos roles fueron confirmados a través del empleo de ratones knockout (KO) para CRISP1 generados en nuestro laboratorio y que constituyen los primeros ratones KO para una proteína CRISP. Asimismo, recientemente hemos desarrollado ratones KO para la proteína testicular CRISP2, confirmando que la misma es relevante para todas las etapas del proceso de fertilización. En este sentido es muy importante mencionar que tanto CRISP1 como CRISP2 se encuentran presentes en el espermatozoide humano y también cumplen roles las diferentes etapas de interacción de gametas a través de sitios complementarios presentes en el ovocito humano.

Actualmente, trabajamos en la identificación de proteínas CRISP en el tracto reproductivo y en el estudio de su posible rol en el proceso de fertilización. Recientes observaciones utilizando los animales KO para CRISP1 indican que, además de su rol en el tracto reproductivo masculino y femenino, las proteínas CRISP se encuentran presentes en células inmunes, abriendo la posibilidad de que las mismas cumplan un rol como reguladores del sistema inmune. De este modo, consideramos que nuestro estudios contribuirán al esclarecimiento de los mecanismos moleculares involucrados tanto en la fertilidad/infertilidad como en enfermedades con componentes inmunológicos tales como el cáncer y los desórdenes autoinmunes. 

 

b) Potencial uso de proteínas del espermatozoide para el desarrollo de métodos de regulación de la fertilidad.

La relevancia potencial de las proteínas CRISP para la fertilidad de un individuo quedó evidenciada por resultados de nuestro grupo mostrando que la inmunización de ratas con CRISP1 es capaz de producir una respuesta inmune específica y una disminución significativa y reversible de la fertilidad en ambos sexos. Estos resultados, conjuntamente con la existencia de homólogos funcionales a CRISP1 en epidídimo humano, apoyan fuertemente el empleo de estas proteínas tanto para el tratamiento de la infertilidad masculina, como para el desarrollo de nuevos métodos de regulación de la fertilidad. Por esta razón, nuestras investigaciones han contado con el apoyo de la Organización Mundial de la Salud (OMS) durante los últimos viente años.

Publicaciones

Últimos 5 años

1. Alvau A, Battistone MA, Gervasi MG, Navarrete FA, Xu X, Sánchez-Cárdenas C, De la Vega-Beltran JL, Da Ros VG, Greer P, Darszon A, Krapf D, Salicioni AM, Cuasnicu PS, Visconti PE. (2016) “The tyrosine kinase FER is responsible for the capacitation-associated increase in tyrosine phosphorylation in murine sperm.” Development, 143:2325-33

2. Cuasnicú PS., Da Ros VG, Weigel Muñoz M, Cohen DJ. (2016) "Acrosome reaction as a first step for sperm-egg fusion" Special issue on "Sperm Acrosome Biogenesis and Function during Fertilization" in "Advances in Anatomy, Embryology and Cell Biology" (invited review) pags 159-172 (Impact Factor 17.0) 

3. Brukman N.G, Miyata H, Torres P, Lombardo D, Caramelo J.J, Ikawa M, Da Ros V.G, Cuasnicú P.S. (2016) “Fertilization defects in sperm from Cysteine-Rich Secretory Protein 2 (CRISP2) knockout mice: Implications for fertility disorders” Molecular Human Reproduction, 22:240-51

4. Gómez-Elías MG, Munuce MJ, Bahamondes L, Cuasnicú PS, Cohen DJ (2016) “In vitro and in vivo effects of ulipristal acetate on mouse fertilization and early embryo development in mice” Human Reproduction, 31:53-9 (Impact Factor 4.7)

5. Ernesto JI, Weigel Muñoz M, Battistone MA, Vasen G, Martínez-López P, Orta G, Figueiras-Fierro D, De la Vega-Beltran JL, Moreno IA, Guidobaldi HA, Giojalas L, Darszon A, Cohen DJ, Cuasnicú PS (2015) “CRISP1 as a novel CatSper regulator that modulates sperm motility and orientation during fertilization” Journal of cell Biology, 210:1213-24 (Impact Factor 9.8)

6. Vasen G., Battistone M.A., Croci D.O, Brukman N.G., Weigel Muñoz M., Stupirski. J.C., Rabinovich G.A., Cuasnicú P.S. (2015) “The galectin-1-glycan axis controls sperm fertilizing capacity by tuning sperm membrane hyperpolarization” The FASEB Journal, 29:4189-200. (Impact Factor 5.6)

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21. Débora J. Cohen, Julieta Maldera, Gustavo Vasen, Juan Ignacio Ernesto, Mariana Weigel Muñoz, Agustina Battistone and Patricia S. Cuasnicú. (2011). “Epididymal protein CRISP1 plays differentt roles during the fertilization process”. Journal of Andrology 32: 672-8.

22. Débora J. Cohen, Julieta A. Maldera, Mariana Weigel Muñoz, Juan Ignacio Ernesto, Gustavo Vasen and Patricia S. Cuasnicu. (2011). “Cysteine-Rich Secretory Proteins (CRISP) and their role in mammalian fertilization”. Biological Research 44: 135-138.

Laboratorios
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