| Resumo: |
As células de Sertoli (SCs) desempenham funções essenciais no processo de formação dos espermatozóides, que vão desde o suporte estrutural do epitélio seminífero ao deslocamento das células germinais e à formação da barreira hemato-testicular (BTB). Controlam ainda a secreção do fluido tubular, que serve como meio de transporte dos espermatozóides imóveis para o epidídimo, nomeadamente o transporte de água e solutos através da membrana plasmática.
As Aquaporinas (AQPs) são proteínas de transporte cuja função principal é mediar o transporte de água através das membranas celulares. Em SCs está descrita a presença de várias isoformas de AQPs, sendo que no testículo a expressão de algumas delas está restringida a essas células. Está descrito igualmente que as SCs expressam a proteína CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Condutance Regulator). Mutações no gene que codifica esta proteína estão diretamente relacionadas com o desenvolvimento de Fibrose Cística e estão implicadas em alterações no sistema reprodutivo masculino, que resultam na infertilidade do indivíduo. Sabe-se que a CFTR funciona como um canal de cloro ativado por cAMP mas também actua na regulação e função de outras proteínas membranares de transporte, nomeadamente AQPs. Este efeito sinergístico entre o CFTR e as AQPs foi observado em vários sistemas celulares, e resultados recentes da nossa equipa demonstraram que ocorre em células do trato reprodutor masculino.
A Aquaporina-9 (AQP9), pertencente ao subgrupo das aquagliceroporinas da família das AQPs, permite o transporte de água, bem como de glicerol e outros pequenos solutos neutros. A AQP9 é expressa em vários tecidos, sendo a aquagliceroporina mais abundante no fígado, onde é a principal via através da qual o glicerol é absorvido do plasma para a gluconeogénese. A AQP9 é também a principal AQP presente no epidídimo, onde participa no transporte transepitelial de fluido e de solutos. Recentemente a nossa equipa identificou a AQP9 em SCs de rato,  |
Resumo
As células de Sertoli (SCs) desempenham funções essenciais no processo de formação dos espermatozóides, que vão desde o suporte estrutural do epitélio seminífero ao deslocamento das células germinais e à formação da barreira hemato-testicular (BTB). Controlam ainda a secreção do fluido tubular, que serve como meio de transporte dos espermatozóides imóveis para o epidídimo, nomeadamente o transporte de água e solutos através da membrana plasmática.
As Aquaporinas (AQPs) são proteínas de transporte cuja função principal é mediar o transporte de água através das membranas celulares. Em SCs está descrita a presença de várias isoformas de AQPs, sendo que no testículo a expressão de algumas delas está restringida a essas células. Está descrito igualmente que as SCs expressam a proteína CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Condutance Regulator). Mutações no gene que codifica esta proteína estão diretamente relacionadas com o desenvolvimento de Fibrose Cística e estão implicadas em alterações no sistema reprodutivo masculino, que resultam na infertilidade do indivíduo. Sabe-se que a CFTR funciona como um canal de cloro ativado por cAMP mas também actua na regulação e função de outras proteínas membranares de transporte, nomeadamente AQPs. Este efeito sinergístico entre o CFTR e as AQPs foi observado em vários sistemas celulares, e resultados recentes da nossa equipa demonstraram que ocorre em células do trato reprodutor masculino.
A Aquaporina-9 (AQP9), pertencente ao subgrupo das aquagliceroporinas da família das AQPs, permite o transporte de água, bem como de glicerol e outros pequenos solutos neutros. A AQP9 é expressa em vários tecidos, sendo a aquagliceroporina mais abundante no fígado, onde é a principal via através da qual o glicerol é absorvido do plasma para a gluconeogénese. A AQP9 é também a principal AQP presente no epidídimo, onde participa no transporte transepitelial de fluido e de solutos. Recentemente a nossa equipa identificou a AQP9 em SCs de rato, e os resultados apontam para um papel desta aquagliceroporina no estabelecimento do ambiente adequado para o desenvolvimento da espermatogénese. Foi ainda descrito que o CFTR e a AQP9 estabelecem uma interação molecular, sugerindo uma relação funcional do CFTR na secreção e homeostase de fluido e soluto do túbulo seminífero, através da modulação da funcionalidade da AQP9.
Em humanos, apesar de a infertilidade masculina estar associada a anormalidades de funcionamento de proteínas de transporte, sabe-se pouco sobre os mecanismos de transporte de água na SCs/BTB, e não há dados relativos à interação entre AQPs e o CFTR nestes sistemas celulares.
Assim, este projeto vem dar continuidade ao projeto financiado do PI que termina em breve com elevado sucesso (visava esclarecer o papel do controle hormonal sobre os transportadores membranares presentes nas SCs) e tem como objetivos principais investigar o papel da interação entre a AQP9 e o CFTR e esclarecer o papel fisiológico da regulação desse processo em SCs humanas.
Esta proposta visa: (1) definir a relevância fisiológica da AQP9 em SCs humanas, avaliando sua expressão intrínseca, regulação e função nessas células e durante a espermatogénese; (2) determinar o papel de CFTR na funcionalidade da AQP9, focando nos mecanismo de regulação; (3) investigar a relevância da AQP9 na permeabilidade ao glicerol das SCs/BTB, bem como na disrupção espermatogénica, uma vez que estudos anteriores mostraram que a administração testicular de glicerol, mesmo em quantidades reduzidas, resulta numa perturbação grave da espermatogénese, acompanhada por disrupção da SCs/BTB. Tendo em conta dados recentemente publicados pela nossa equipa que mostram uma regulação específica associada ao género para a AQP9 em roedores, e a permeabilidade desta AQP ao glicerol ser regulada por fatores testiculares (hormonas esteróides sexuais), é de esperar que as alterações na BTB e espermatogénese induzidas por este poliol possam estar associadas com a modulação da expressão/atividade da AQP9 pelas hormonas esteroides sexuais (androgénios e estrogénios) nas SCs.
Os resultados deste projeto permitirão elucidar o papel das AQPs e CFTR na infertilidade masculina. A identificação de parceiros de ligação específicos do CFTR vai elucidar o funcionamento do CFTR como um regulador de outros canais e transportadores. Isso irá permitir a identificação de novos alvos terapêuticos para a fibrose cística e outras doenças resultantes da disfunção da CFTR, mas também fornecerá informações sobre a patogénese de doenças ligadas a esses transportadores. Finalmente, esta proposta ao identificar parceiros de ligação ao CFTR e novas funções específicas para o CFTR, vai permitir desenhar novas estratégias para a contracepção masculina e para a terapia da fibrose cística. Portanto, espera-se que até o final deste projeto possamos desenvolver novas abordagens que envolverão a interação testicular AQP9-CFTR, protegendo essas estratégias sob uma ou mais patentes. |