Efecto del cadmio sobre la glicosilación de la membrana plasmática de espermatozoides epididimarios de ratas Wistar Público Deposited

Spermatozoa, when passing through the epididymis, undergo biochemical changes as part of their maturation; Among them, it is necessary to generate changes in the plasma membrane that give way to the assembly and remodeling of the carbohydrates N-acetylglucosamine, sialic acid, mannose and fucose, which are added to the surface of the sperm to prepare them so that they can fertilize successfully to the oocyte. However, these changes can be altered by exposure to environmental pollutants such as cadmium (Cd), which is linked to the decrease in sperm parameters. Until now, it has not been described whether Cd alters the ability of the epididymis to regulate the presence and distribution of these carbohydrates. The objective of the present study was to determine the effects of Cd exposure in spermatozoa during epididymal maturation in the Wistar rat, particularly in the presence and distribution of carbohydrates in the plasma membrane. 4 experimental groups were formed: 1 control and 3 treated with CdCl2 by i.p. in doses of 0.125, 0.25 and 0.5 mg/kg. The administration was carried out on postnatal days (PND) from 1 to 49. After euthanasia at 90 PND, sperm were obtained from the caput, corpus and cauda of the epididymis to which sperm determination was performed and incubated with specific lectins for the carbohydrates N- acetylglucosamine and/or sialic acid, mannose and fucose. We found the presence of Cd during adulthood, both in the blood and in all the regions of the epididymis analyzed, together with a decrease in the concentration of testosterone. In the histological analysis, various alterations were observed in the epididymal epithelium of all the groups treated with Cd, which interrupted sperm maturation which was examined using the distribution patterns and fluorescence indices of the carbohydrates N- acetylglucosamine and/or sialic acid, mannose and fucose, present in the plasma membrane; likewise, there was a decrease in sperm concentration and vitality. We consider that male infertility problems related to Cd could be due to alterations in the glycosylation process of sperm during their transit through the epididymis.

Los espermatozoides al transitar por el epidídimo tienen cambios bioquímicos como parte de su maduración; entre ellos, es necesario que se generen cambios en la membrana plasmática que den paso al ensamblaje y la remodelación de los carbohidratos N-acetilglucosamina, ácido siálico, manosa y fucosa, que son agregados a la superficie de los espermatozoides para prepararlos para que puedan fertilizar con éxito al ovocito. Sin embargo, estos cambios pueden ser alterados por la exposición a contaminantes ambientales como el cadmio (Cd), que está ligado a la disminución de los parámetros espermáticos. Hasta ahora, no se había descrito si el Cd altera la capacidad del epidídimo para regular la presencia y distribución de estos carbohidratos. El objetivo del presente estudio fue determinar los efectos de la exposición de Cd en espermatozoides durante la maduración epididimaria en la rata Wistar, particularmente en la presencia y distribución de carbohidratos de la membrana plasmática. Se formaron 4 grupos experimentales: 1 control y 3 tratados con CdCl2 por vía i.p. en dosis de 0.125, 0.25 y 0.5 mg/kg. La administración se realizó los días postnatales (DPN) 1 al 49. Tras la eutanasia a los 90 DPN, se obtuvieron espermatozoides del caput, corpus y cauda del epidídimo a los que se les realizó la determinación espermática y se incubaron con lectinas específicas para los carbohidratos N-acetilglucosamina y/o ácido siálico, manosa y fucosa. Encontramos presencia de Cd durante la edad adulta, tanto en la sangre, como en todas las regiones del epidídimo analizadas, junto con una disminución en la concentración de testosterona. En el análisis histológico se observaron diversas alteraciones en el epitelio del epidídimo de todos los grupos tratados con Cd, que interrumpieron la maduración espermática la cual fue examinada por medio de los patrones de distribución y los índices de fluorescencia de los carbohidratos N-acetilglucosamina y/o ácido siálico, manosa y fucosa, presentes en la membrana plasmática; asimismo, hubo disminución de la concentración y la vitalidad espermática. Consideramos que los problemas de infertilidad masculina que se relacionan con el Cd podrían deberse a las alteraciones en el proceso de glicosilación de los espermatozoides durante su tránsito por el epidídimo.

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Última modificación: 10/05/2022
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