Pesquisa revela os mecanismos de ativação dos espermatozoides

Médicos da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, identificaram que a ativação dos espermatozoides e sua habilidade de fertilização dependem diretamente do aumento da temperatura ao entrar no corpo feminino.

A pesquisa identificou pela primeira vez a mudança térmica como um gatilho que pode estimular a mobilidade da célula reprodutiva masculina. O estudo foi publicado na Nature Communications em 17 de abril.

Nos mamíferos, o espermatozoide deve percorrer uma distância equivalente a uma maratona para atingir o óvulo. Ele é liberado dos testículos, onde a temperatura é mais baixa, e se move pela uretra e pelos canais vaginais, nadando por um trajeto que se torna gradualmente mais quente.

O estudo revelou que, com temperaturas acima de 38 °C, o espermatozoide entra em um estado de alta atividade. O movimento se torna mais rápido e dinâmico, com batimentos e giros intensos que facilitam a penetração na membrana externa do óvulo.

CatSper, o termostato do espermatozoide.

A alteração do comportamento é induzida por uma proteína chamada CatSper, presente em todos os mamíferos. Essa estrutura, quando ativada pela temperatura, promove o transporte de íons de cálcio para dentro do espermatozoide, fornecendo energia para os movimentos intensificados do flagelo.

Até então, acreditava-se que o canal CatSper fosse ativado por fatores químicos, como o pH vaginal ou a progesterona. “Esse estado hiperativo no esperma é fundamental para o sucesso da fertilização, e ninguém sabia exatamente como a temperatura o desencadeava”, afirmou a fisiologista Polina Lishko, professora de biologia celular que liderou a investigação.

O gás final

A ativação do CatSper age como um nitrogênio nos carros de corrida. Quando este interruptor térmico é ligado, os espermatozoides mudam de marcha, conforme demonstrado nos testes in vitro. Essa aceleração é decisiva para o sucesso da fecundação e deve ocorrer no momento certo, sem antecedência ou postergação.

Adicionalmente à temperatura, os pesquisadores descobriram que a espermina, uma substância encontrada no plasma seminal, age como um bloqueador temporário da ativação do CatSper, impedindo a liberação prematura da energia armazenada na célula.

A evolução favoreceu órgãos reprodutores com baixas temperaturas.

Essa característica térmica do espermatozoide também justifica a necessidade de manter os testículos em temperatura abaixo da do corpo. Abaixo de 34 °C, o canal CatSper fica inativo, prevenindo o desperdício de energia antes da fertilização.

Mamíferos apresentam mecanismos distintos para manter a temperatura reprodutiva. Elefantes e golfinhos utilizam estruturas para resfriamento sanguíneo. Nos humanos, a localização externa dos testículos exerce essa função de controle térmico.

Espécies que não apresentam tais adaptações, como aves, também não possuem a proteína CatSper. Isso indica que a evolução da fertilidade em mamíferos está relacionada à presença desse canal sensível à temperatura.

Opções para a contracepção

Entender o funcionamento do CatSper permite tanto o tratamento da infertilidade quanto o desenvolvimento de novos métodos contraceptivos masculinos. A proteína só está presente nos espermatozoides, prevenindo efeitos colaterais em outras células.

“Em vez de inibir, pode-se ativar o CatSper com a temperatura, ligando precocemente esse canal para drenar a energia do espermatozoide, de modo que, quando o espermatozoide estiver pronto para realizar sua função e entrar no óvulo”, sugeriu Lishko.

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Fonte: Metrópoles