Pesquisadores da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, investigam a formação de espermatozoides em nível molecular para entender como anormalidades nesse processo podem deixar homens inférteis. Agora, eles descobriram que modificações nos aminoácidos de proteínas destas células podem estar por trás da infertilidade.
O estudo foi publicado na revista Nature Structural & Molecular Biology e explora características inéditas de proteínas chamadas protaminas. As proteínas, vale dizer, são os bloquinhos primários da vida, parte fundamental dos processos químicos que fazem surgir – e mantêm em funcionamento – um ser vivo. Elas são cadeias de bloquinhos menores, compostos químicos chamados aminoácidos.
As protaminas embalam o DNA nos espermatozoides, no lugar das histonas, proteínas empregadas para o mesmo fim por outros tipos de células do nosso organismo. Essas proteínas não aparecem só entre mamíferos, mas também entre plantas e peixes – ou seja, sua existência engloba centenas de milhões de anos de evolução.
Proteínas dos espermatozoides
Acredita-se que as protaminas empacotam firmemente o DNA em estruturas densas chamadas cromatina porque são ricas em arginina: um aminoácido carregado positivamente que se liga fortemente ao DNA, carregado negativamente.
Mas estudos recentes mostraram que estas proteínas também têm aminoácidos com modificações pós-traducionais inesperadas. “[Isso] sugere que essas modificações devem ter alguma função no empacotamento da cromatina [um complexo de DNA e proteínas no núcleo celular]”, explicou Lindsay Moritz, uma das autoras principais do estudo, em comunicado.
Sim, “modificações pós-traducionais” (PTMs, na sigla em inglês) é um palavrão. Mas veja só: o DNA é um manual de instruções para produzir as proteínas de que você precisa. E um monte de processos químicos rolam para que essa produção aconteça de fato. Eles incluem a cópia e tradução das informações que estão no DNA por moléculas de RNA.
As PTMs, a grosso modo, são alterações que acontecem depois desta tradução e podem mudar as propriedades físicas ou químicas das proteínas correspondentes – neste caso, das protaminas –, alterando a atividade e localização desses bloquinhos, por exemplo.
Pois bem: os cientistas da Universidade de Michigan conduziram experimentos para estudar a composição das protaminas e entender como funcionam essas variações no efeito da proteína.
Substituição de aminoácidos
A equipe fez experimentos com espermatozoides de camundongos em que substituíram um aminoácido chamado lisina por outro, chamado alanina, que não pode ser modificado. O resultado desta única substituição? Espermatozoides com formato anormal, desenvolvimento embrionário prejudicado e fertilidade reduzida.
Os pesquisadores afirmam que substituir a lisina por outro aminoácido, chamado arginina, carregado positivamente, não corrigiu a embalagem defeituosa do espermatozoide. Isso significa, segundo a equipe, que as interações vão além da carga de cada molécula.
“[Este trabalho] revela outra lógica embutida nessas proteínas que nunca consideramos, outros aminoácidos [além da arginina] que estão fazendo trabalhos muito importantes também”, disse Sy Redding, da Universidade de Massachusetts (EUA), em comunicado.
A equipe afirma que estudar essas modificações pode fornecer insights valiosos para compreensão da infertilidade. Eles pretendem examinar as células espermáticas com mais detalhes e recriar o processo completamente in vitro.
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