During sperm capacitation, the actin polymerization and the flagellar hyper-motility are important to acquire the sperm fertilizing capacity. However, the molecular mechanisms that regulate such events are not completely elucidated. In somatic cells, the protein Rac1 promotes actin polymerization, through its interaction with WAVE (WASP-like verprolin-homologous protein) and by activating the Arp2/3 complex. Although Rac1 is identified in the mammalian sperm, its role in sperm physiology is still unknown. The aim of this study is elucidate the role of Rac1 in the spermatozoon. The changes that Rac1 has during capacitation were studied by confocal microscopy. The results showed that Rac1 was located in non-capacitated sperms in acrosome and along the flagellum, while in capacitated sperms; in the apical region of the acrosome and along the flagellum. To determine whether Rac1 acts through WAVE, it was determined the presence of WAVE3, found the WAVE3 isoform throughout the sperm flagellum in non-capacitated and capacitated states. Furthermore, we observed co-localization between WAVE3 and Rac1 along the flagellum. In order to determine the role of Rac1 during capacitation, sperms were capacitated in the presence of the specific inhibitor of Rac1 (NCS23766), this produced changes dependent on the inhibitor concentration. The sperm motility decreased compared to the controls, whereas the flagellum acquired a pronounced curved shape. To determine whether these changes are due to changes in the amount F-actin, we analyzed the changes of F-actin using TRITC-phalloidin. NCS23766 treated sperm showed a fluorescence decrease in the flagellum, compared to capacitated sperms. The results suggest a possible participation of Rac1 in the stability of the morphology and motility through actin polymerization, which could be mediated by WAVE3.
Durante la capacitación, la polimerización de actina y el desarrollo de la movilidad hiperactivada son procesos muy importantes para la adquisición de la capacidad fecundante de los espermatozoides. Sin embargo, el mecanismo molecular que los regula no ha sido completamente dilucidado. En células somáticas, la proteína Rac1 promueve la polimerización de la actina a través de su interacción con WAVE (WASP-like verprolin-homologous protein) y la activación del complejo Arp2/3. Aunque Rac1 se ha localizado en espermatozoides de mamíferos, su papel en la fisiología espermática es desconocido. El objetivo del presente trabajo fue elucidar la función de Rac1 en los espermatozoides. Mediante microscopía confocal se estudiaron los cambios que sufría Rac1 durante la capacitación. Los resultados muestran que Rac1 cambia de localización durante la capacitación; en espermatozoides no capacitados Rac1 se localizó en todo el acrosoma y a lo largo del flagelo, mientras que en los capacitados, en la zona apical del acrosoma y a lo largo del flagelo. Para determinar si Rac1 actúa a través de WAVE, primero se verificó su presencia, encontrando a la isoforma WAVE3 (Mr.de 60 KDa) a lo largo del flagelo, tanto en espermatozoides no capacitados como en capacitados. Por doble marcaje, se observó la colocalización de Rac1 y WAVE3 únicamente a lo largo del flagelo. Con el fin de determinar el papel de Rac1 en la capacitación, los espermatozoides se capacitaron en presencia de un inhibidor específico de Rac1 (NCS23766), observándose cambios en la movilidad y la morfología del flagelo, que fueron dependientes de la concentración del inhibidor: la movilidad disminuyó en comparación con los controles, mientras que el flagelo adquirió una morfología curva. Para determinar si estos cambios se debían a cambios en la actina-F, esta se analizó mediante faloidina-TRITC. Los espermatozoides tratados con NCS23766 mostraron una fluorescencia baja, a lo largo del flagelo, en comparación a los espermatozoides capacitados. En conjunto, los resultados nos sugieren que Rac1 puede estar involucrado en la estabilidad morfológica y en la movilidad del flagelo de los espermatozoides a través de la polimerización de actina, la cual podría estar mediada por WAVE3.
Relaciones
| En Conjunto Administrativo: |
|
|---|
Descripciones
| Nombre del atributo | Valores |
|---|
| Creador |
|
|---|
| Colaboradores |
|
|---|
| Tema |
|
|---|
| Editor |
|
|---|
| Idioma |
|
|---|
| Identificador |
|
|---|
| Palabra Clave |
|
|---|
| Año de publicación |
|
|---|
| Tipo de Recurso |
|
|---|
| Derechos |
|
|---|
| División académica |
|
|---|
| Línea académica |
|
|---|
| Licencia |
|
|---|
