Determinación de indicadores de maduración epididimaria en espermatozoides de la lagartija Sceloporus Siniferus (Sauria: phrynosomatidae) Public Deposited
Epididymal sperm maturation is the process of mammalian spermatozoa, in which they acquire their ability to fertilize the egg after its transit through the epididymis. This transit is not passive, the spermatozoids undergo morphophysiological and biochemical changes, which are responsible for acquiring the characteristics necessary to fertilize. For many decades it was considered that in the reptiles the epididymal sperm maturation process was not carried out. There are very specific works in lizards, where it was found that, in some of them, maturation seems to occur and can be determinant for sperm to fertilize. In this work the oviparous lizard Sceloporus siniferus (Cope, 1870), or spiny lizard, of the order Squamata, family Phrynosomatidae, was used as model. This shows a seasonal reproductive pattern from March to July. The changes that occur in the spermatozoa during transit through the epididymis of this lizard have not been described, therefore, in this work we studied the changes in the phosphorylation of the tyrosine residues of proteins and in the distribution of carbohydrates of the membrane of the spermatozoa of S. siniferus during their epididymal transit, to determine their possible relation the process of epididymal spermatic maturation.Due to the lack of research carried out on the species, to determine the exact moment of sperm presence, it was necessary to capture organisms monthly. It was observed that, the testes and epididymides of S. siniferus increase their size due to the presence of spermatozoa from April to September and from May to September respectively. In order to corroborate the functional status of spermatozoa, it was determined by evaluating the proportion of sperm motility extracted from the testis and from each region of the epididymis (caput, corpus and caudal). The maturation was determined by analyzing the changes in the carbohydrate distribution in the plasma membrane of the cells, in addition to the changes in the phosphorylation of the tyrosine residues of the proteins. Epididymal spermatozoa from the caput of the epididymis were observed, showing less than 2 percent of sperm motility, whereas from the corpus of the epididymis, spermatozoa showed a significant increase in mobility, which continued to increase in the spermatozoa of the cauda. In addition to sperm motility, in the N-acetyl glucosamine and / or sialic acid xiv carbohydrates, mainly throughout the sperm, an increase was also observed from the corpus region of the epididymis during the months of reproduction (May- July), which was also corroborated by flow cytometry. It was not detected the presence of fucose in spermatozoa of any of the evaluated regions in fluorescence microscopy, however, by means of flow cytometry it was possible to detect its presence in smaller quantities with respect to the rest of the analyzed carbohydrates, increasing (not significantly) from of the corpus of the epididymis. Phosphorylation of tyrosine residues was observed in the whole sperm, in the head and in the acrosomal region, this showed an increase when the spermatozoa were obtained from the corpus. The increase in the amount of Nacetylglucosamine and / or sialic acid and protein phosphorylation in tyrosine residues was associated with an increase in sperm motility from that region. The biochemical evidence obtained in the present study allows us to conclude that there are changes in the spermatozoa of the lizard Sceloporus siniferus that could be considered as a process of epididymal spermatic maturation.
La maduración espermática epididimaria es el proceso de los espermatozoides de mamíferos, en el que adquieren su capacidad de fertilizar al óvulo después de su tránsito por el epidídimo. Este tránsito no es pasivo, los espermatozoides sufren cambios morfofisiológicos y bioquímicos, que son responsables de la adquisición de las características necesarias para fertilizar. Durante muchas décadas se consideró que en los reptiles el proceso de maduración espermática epididimaria no se llevaba a cabo. Existen trabajos muy puntuales en lagartijas, donde se encontró que, en algunas de ellas, la maduración parece ocurrir y puede ser determinante para que el espermatozoide fertilice. En este trabajo se utilizó como modelo a la lagartija ovípara Sceloporus siniferus (Cope, 1870), o lagartija espinosa, del orden Squamata, familia Phrynosomatidae. Esta presenta un patrón reproductivo estacional de marzo a julio. Los cambios que ocurren en los espermatozoides durante el tránsito por el epidídimo de esta lagartija no se han descrito, por lo que, en este trabajo se estudiaron los cambios en la fosforilación de los residuos de tirosina de las proteínas y en la distribución de los carbohidratos de la membrana de los espermatozoides de S. siniferus durante su tránsito epididimario, para determinar su posible relación el proceso de maduración espermática epididimaria. Debido a la poca existencia de investigaciones realizadas en la especie, para determinar el momento exacto de presencia de espermatozoides, fue necesario capturar organismos mensualmente. Se observó que, los testículos y epidídimos de S. siniferus incrementan su tamaño debido a la presencia de espermatozoides de abril a septiembre y de mayo a septiembre respectivamente. Se determinó la maduración, analizando los cambios en la distribución de carbohidratos en la membrana plasmática de las células, además, de los cambios en la fosforilación de los residuos de tirosina de las proteínas. Se observó los espermatozoides epididimarios del caput del epidídimo, mostraron menos de 2 porciento de xii movilidad espermática, mientras que a partir del corpus del epidídimo, los espermatozoides mostraron un aumento significativo de movilidad, que siguió aumentando en los espermatozoides de la cauda. Además de la movilidad espermática, en los carbohidratos N-acetil glucosamina y/o ácido siálico, principalmente a lo largo de todo el espermatozoide, también se observó un aumento a partir de la región del corpus del epidídimo durante los meses de reproducción (mayo-julio), lo que también se corroboró por citometría de flujo. No se detectó la presencia de fucosa en espermatozoides de ninguna de las regiones evaluadas en microscopía de fluorescencia, sin embargo, por citometría de flujo se logró detectar su presencia en cantidades menores respecto al resto de los carbohidratos analizados, incrementándose (no significativamente) a partir del corpus del epidídimo. La fosforilación de residuos de tirosina se observó en el espermatozoide completo, en la cabeza y en la región acrosomal, esta mostró un aumento cuando los espermatozoides fueron obtenidos del corpus. El incremento en la cantidad de N-acetilglucosamina y/o ácido siálico y la fosforilación de proteínas en residuos de tirosinas, se relacionó con un incremento en la movilidad espermática a partir de dicha región. Las evidencias bioquímicas obtenidas en el presente estudio permiten concluir que se producen cambios en los espermatozoides de la lagartija Sceloporus siniferus que podrían considerarse como un proceso de maduración espermática epididimaria.
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