Estudio de la maduración de espermatozoides epididimarios del murciélago estacional Corynorhinus mexicanus - Rodríguez Tobón, Ahiezer (Universidad Autónoma Metropolitana, 2018)
The epididymal sperm maturation, comprises a series of morphological and biochemical events that alter sequentially to sperm during its transit along the epididymal tubule, which gives them the necessary characteristics to properly perform the oocyte fertilization. It is considered that in most mammals studied, the maturation ends in the distal part of the corpus of the epididymis before the entry of sperm to the cauda. The bat Corynorhinus mexicanus provides an interesting experimental model for the study of epididymal sperm maturation because after spermatogenesis and the regression of the testes, this bat stores sperm in the epididymal cauda for several months. Earlier research conducted by our group suggested that sperm maturation in this species must be completed in the caudal region of the epididymis, particularly for our research group, is of great interest to know the posttranslational modifications such as the tyrosine phosphorylation and distribution of carbohydrates in the membrane of the sperm during their transit through the epididymis. The aim of the present study was determine for the Mexican big-eared bat (C. mexicanus) through biochemical tests, tyrosine fosforilation and carbohydrates distribution, if the sperm maturation ends in the caudal region of the epididymis. It is noted that the passage of sperm in C. mexicanus is fast unlike those reported in other mammalian species with seasonal reproductive pattern, being more that 200 x 106 cells in the cauda vs 20 x 106 cells in the caput. To confirm the functional status of the cells the percentage of motile cells once the sperm extraction of each one of the regions of the epididymis (caput, corpus and cauda) was determined, finding that over 90% of the male gametes obtained from the cauda were mobile. To know the degree xi maturation of the sperm, the potential to capacitation and perform the acrosome reaction when they induce in vitro was determined. Only those cells obtained from the caudal region with one month of storage showed an increase in the percentage of capacitation (40%), corresponding to increased tyrosine phosphorylation in the second fortnight of September, in the sperms obtained from the cauda. The presence of N-acetylglucosamine and / or sialic acid decreases in the sperm of the caudal region as time storage. Although by fluorescence microscopy was not possible to observe the presence of fucose in the sperm of the three epididymal regions, to perform the analysis by flow cytometry was found that the amount of the sugar is higher in the corpus compared with the epididymal cauda during the month of September; similarly, a greater fluorescence by Concanavalin A was found for binding mannose in corpus epididymal cells late September to early October. In conclusion, the epididymal sperm maturation in C.mexicanus ends in the caudal region of the epididymis and is related to the time that the sperm remains in the epididymis before mating activity.; La maduración epididimaria de los espermatozoides, comprende una serie de eventos morfológicos y bioquímicos que modifican secuencialmente al espermatozoide durante su tránsito a lo largo del túbulo epididimario, que les confiere las características necesarias para poder realizar la fertilización del óvulo. Se considera que, en la mayoría de los mamíferos estudiados, la maduración finaliza en la parte distal del corpus del epidídimo, culminando antes de la entrada de los espermatozoides a la región caudal. El murciélago vespertiliónido, Corynorhinus mexicanus presenta un patrón reproductivo temporalmente asincrónico, donde la producción de espermatozoides se encuentra desfasada varios meses de la temporada de cópula, observándose la completa involución del testículo al momento en que los espermatozoides ingresan al túbulo epididimario, lo que implica un largo periodo de almacenamiento espermático en la región caudal. En este quiróptero hay evidencias histológicas y fisiológicas, que indican que el proceso de maduración de espermatozoides epididimarios requiere un tiempo inusualmente más largo en comparación con el reportado para el resto de los mamíferos, terminando en la región caudal del epidídimo, y parece estar relacionado con el tiempo en que los espermatozoides permanecen almacenados, particularmente para nuestro grupo de investigación, es de gran interés conocer las modificaciones postraduccionales como la fosforilación de tirosinas y distribución de carbohidratos en la membrana de los espermatozoide durante su tránsito por el epidídimo en el murciélago estacional C. mexicanus. El objetivo de la presente investigación fue determinar si en el murciélago C. mexicanus, la maduración espermática termina en la viii región caudal del epidídimo, mediante el uso de pruebas bioquímicas como son: la fosforilación de tirosina y el análisis de la distribución de carbohidratos. Se observó que el paso de los espermatozoides de C. mexicanus es rápido a diferencia de lo reportado en otras especies de mamíferos con patrón reproductivo estacional, encontrándose en promedio 200 x 106 células en la cauda vs 20 x 106 células en el caput. Para corroborar el estatus funcional de las células se determinó el porcentaje de células móviles una vez realizada la extracción de espermatozoides de cada una de las regiones del epidídimo (caput, corpus y cauda), registrando que aproximadamente el 90% de los gametos obtenidos de la cauda eran móviles. Para conocer el grado de maduración de los espermatozoides, se determinó in vitro el potencial para capacitarse y llevar a cabo la reacción acrosomal. Fue notorio que los espermatozoides obtenidos de la región caudal y con un mes de almacenamiento (segunda quincena de septiembre) presentaron un aumento en el porcentaje de capacitación (40%), así como un incremento en la fosforilación de tirosinas. La presencia de los carbohidratos N-acetil glucosamina y/o ácido siálico durante el mes de septiembre, se observó particularmente a nivel post-acrosomal, distribuyéndose a todo el espermatozoide a finales de octubre. La cuantificación de estos azúcares realizada con apoyo de citometría de flujo, indicó que, la unión con WGA-FITC disminuye en los espermatozoides obtenidos de la región caudal conforme transcurre el tiempo de almacenamiento. Aun cuando la microscopia de fluorescencia no nos permitió observar la presencia de fucosa en espermatozoides de ninguna de las tres regiones epididimarias, por citometría de flujo se encontró que la cantidad de este azúcar es mayor en el corpus en comparación con la cuada durante el mes de septiembre; de forma similar, se encontró una mayor fluorescencia de concanavalina A por unión a manosa en espermatozoides obtenidos del corpus del epidídimo entre finales de septiembre y principios de octubre. Durante el análisis por microscopía, se observó que la distribución de manosa en los espermatozoides de las tres regiones epididimarias, de encontrarse en toda la célula durante el mes de septiembre, finalmente se localiza hacia la región sub-acrosomal al termino del estudio. Las evidencias bioquímicas obtenidas en el presente estudio nos permiten concluir que, el proceso de maduración de los espermatozoides de C. mexicanus culmina en la región caudal del epidídimo, probablemente como resultado estratégico del almacenamiento prolongado de espermatozoides, fenómeno directamente relacionado con el patrón reproductivo asincrónico de los machos de esta especie.