Avanzando en Anticonceptivos No Hormonales: El Enfoque ABHD2
La investigación se centra en ABHD2 para desarrollar opciones de anticonceptivos no hormonales.
Oliver Arnolds, Eve M. Carter, Madison Edwards, Edvard Wigren, Evert Homan, Pauline Ribera, Kirsty Bentley, Martin Haraldsson, Nmesoma Theo-Emegano, Peter Loppnau, Magdalena M Szewczyk, Michelle A Cao, Dalia Barsyte-Lovejoy, Karen Vester, Anna Thrun, Alexandra Amaral, Ralf Lesche, Jens Münchow, W. Felix Zhu, Louisa Temme, Christoph Brenker, Timo Strünker, Michael Sundström, Matthew H. Todd, Aled M Edwards, Claudia Tredup, Opher Gileadi
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- La búsqueda de soluciones no hormonales
- El papel del Calcio en la función del esperma
- La proteína ABHD2: Un nuevo objetivo
- Avances con ABHD2
- Desarrollo de inhibidores
- Pruebas y caracterización
- Influencias esteroides y ABHD2
- Hiperactivación del esperma: ¿Cuál es el trato?
- El misterio de la concentración de Ca2+
- Descubriendo el mecanismo
- Conclusión: ¿Qué sigue para la anticoncepción no hormonal?
- Fuente original
- Enlaces de referencia
La planificación familiar es un aspecto importante de la salud y el bienestar. A pesar de los avances en anticonceptivos, alrededor de 164 millones de mujeres en todo el mundo aún no tienen acceso a métodos de planificación familiar confiables. Los anticonceptivos hormonales son comunes y efectivos, pero muchas mujeres dudan en usarlos por preocupaciones sobre efectos secundarios. Esto ha llevado a un interés creciente en opciones anticonceptivas no hormonales. Desafortunadamente, las opciones en esta área son bastante limitadas. El dispositivo intrauterino (DIU) de cobre es una de las pocas opciones que ofrece alta efectividad, pero algunas usuarias dejan de usarlo por los efectos secundarios.
La búsqueda de soluciones no hormonales
Los investigadores están tratando de encontrar nuevas formas de prevenir el embarazo sin depender de hormonas. Un enfoque implica dirigir proteínas específicas que juegan un papel en la reproducción. Estas proteínas contribuyen a la formación y función de los espermatozoides y óvulos, así como al proceso de fertilización en sí. La idea es desarrollar moléculas pequeñas que puedan interferir con las actividades de estas proteínas en varias etapas. Esto requiere identificar los blancos de proteínas y entender cómo funcionan.
Calcio en la función del esperma
El papel delEl calcio juega un papel crítico en el desarrollo y movimiento de las células espermáticas. Cuando las células espermáticas maduran y se vuelven activas, sus niveles de calcio intracelular aumentan. Este aumento de calcio está controlado en gran parte por un canal especializado llamado CatSper. Este canal responde a cambios en el ambiente dentro del tracto reproductivo femenino, como la presencia de ciertas hormonas.
Cuando los espermatozoides encuentran progesterona, que es liberada por células cercanas, activa CatSper para que se abra, permitiendo que el calcio fluya hacia adentro. Este aumento de calcio es esencial para la motilidad del esperma, ayudando al espermatozoide a nadar hacia el óvulo. Sin embargo, los investigadores han encontrado que la activación de CatSper puede ser bloqueada usando Inhibidores específicos, abriendo la puerta a potenciales nuevas formas de anticoncepción.
La proteína ABHD2: Un nuevo objetivo
Una proteína de interés en este contexto se llama α/β hidrolasa dominio 2 (ABHD2). Se ha sugerido que ABHD2 podría actuar como un receptor para hormonas como la progesterona en las células espermáticas. Esta proteína es parte de una familia más grande de enzimas involucradas en la descomposición de grasas. Los investigadores creen que cuando ciertas hormonas se unen a ABHD2, podrían influir en la actividad del esperma, incluyendo el crucial proceso de hiperactivación.
En estudios, niveles más bajos de ABHD2 se han relacionado con problemas de infertilidad masculina, como bajo conteo de espermatozoides y mala motilidad. Parece que ABHD2 podría jugar un papel en las vías de señalización activadas por hormonas como la progesterona. Este descubrimiento ha hecho de ABHD2 un objetivo atractivo para desarrollar nuevos anticonceptivos no hormonales.
Avances con ABHD2
Para entender cómo funciona ABHD2 y su potencial para el desarrollo anticonceptivo, los investigadores han estado ocupados creando y probando varios inhibidores que bloquean su función. Trabajaron para producir ABHD2 en el laboratorio y establecieron pruebas para ver qué tan bien funcionaban estos inhibidores.
A través de estos estudios, identificaron algunos inhibidores compuestos efectivos que pueden reducir la actividad de ABHD2. Algunos de estos compuestos mostraron gran promesa, obstaculizando efectivamente la función de la proteína y potencialmente llevando a métodos anticonceptivos innovadores.
Desarrollo de inhibidores
El camino para fabricar inhibidores no está exento de obstáculos. Los científicos inicialmente intentaron producir la proteína ABHD2 completa para pruebas, pero encontraron dificultades. Finalmente, modificaron la proteína para que fuese más fácil de trabajar y lograron producir una forma más estable. Esta proteína modificada se utilizó luego en ensayos para evaluar qué tan bien diferentes compuestos podían inhibir su actividad.
Se probaron varios compuestos prometedores, cada uno mostrando diferentes grados de efectividad. Un compuesto conocido como MAFP se encontró que bloqueaba ABHD2 a bajas concentraciones. Otros compuestos también demostraron potencial, despertando interés en pruebas adicionales.
Pruebas y caracterización
En el laboratorio, los investigadores utilizaron diversas técnicas para evaluar los inhibidores que desarrollaron. Midieron qué tan efectivamente los inhibidores reducían la actividad de ABHD2 y evaluaron su estabilidad térmica. Algunos compuestos llevaron a un notable aumento en estabilidad, lo cual es una buena señal para potenciales usos terapéuticos.
Notablemente, estos inhibidores fueron probados contra una variedad de otras proteínas similares para asegurarse de que apuntaran específicamente a ABHD2 sin afectar a otras, lo que lleva a opciones anticonceptivas más seguras.
Influencias esteroides y ABHD2
Un aspecto interesante de la investigación sobre ABHD2 es su interacción con esteroides. Inicialmente, se pensaba que los esteroides jugaban un papel significativo en la activación de ABHD2 y, por ende, en la influencia en la función del esperma. Los investigadores hipotetizaron que esteroides como la progesterona podrían potenciar la actividad de ABHD2, lo que a su vez podría afectar la hiperactivación del esperma.
Sin embargo, los experimentos mostraron que los esteroides comunes no alteraron significativamente la actividad de ABHD2. Este hallazgo sugiere que la relación entre ABHD2 y las hormonas esteroides puede no ser tan directa como se creía anteriormente. En cambio, parece que ABHD2 opera a través de diferentes mecanismos que no dependen de estas hormonas.
Hiperactivación del esperma: ¿Cuál es el trato?
La hiperactivación es un proceso donde los espermatozoides se vuelven extremadamente activos, permitiéndoles penetrar el óvulo. Los científicos querían determinar si inhibir ABHD2 podría prevenir la hiperactivación cuando los espermatozoides se expusieran a progesterona.
En las pruebas, los espermatozoides fueron tratados previamente con varios inhibidores de ABHD2, y se midió su hiperactivación en respuesta a la progesterona. Sorprendentemente, los inhibidores no parecieron obstaculizar la respuesta de hiperactivación. Esto indica que ABHD2 podría no jugar un papel crucial en este proceso específico de activación del esperma, planteando preguntas sobre su función general en la reproducción.
El misterio de la concentración de Ca2+
El calcio es un jugador vital en la activación del esperma, y los investigadores buscaban entender qué papel podría jugar ABHD2 en la regulación de los niveles de calcio. Monitorearon los cambios en las concentraciones de calcio intracelular en respuesta a los inhibidores de ABHD2 y a la progesterona.
Los resultados revelaron que inhibir ABHD2 tuvo poco impacto en los niveles de calcio o en la respuesta del esperma a la progesterona. El inhibidor de CatSper bloqueó completamente la respuesta de calcio inducida por la progesterona, lo que destaca que otras vías, no ABHD2, son responsables de este proceso.
Descubriendo el mecanismo
Los resultados de estos estudios brindan valiosas ideas sobre cómo los espermatozoides responden a señales hormonales. Los investigadores aún están tratando de armar el rompecabezas de cómo interactúan varias hormonas, proteínas y canales durante la fertilización. La falta de influencia de los inhibidores de ABHD2 en las respuestas a la progesterona sugiere que podrían existir diferentes vías en juego para regular la activación del esperma.
La investigación desafía la noción de que ABHD2 actúa como un receptor de progesterona no genómico, haciendo que los científicos repiensen su papel en la activación del esperma y el potencial para desarrollar anticonceptivos efectivos.
Conclusión: ¿Qué sigue para la anticoncepción no hormonal?
En conclusión, la búsqueda de opciones anticonceptivas no hormonales efectivas continúa. La exploración de ABHD2 y sus inhibidores potenciales representa un área emocionante de desarrollo. Aunque los primeros resultados muestran promesas, aún queda mucho por aprender sobre las complejidades de la biología del esperma y cómo abordarlo efectivamente para la anticoncepción.
A medida que los investigadores avanzan, hay esperanza de que surjan métodos innovadores, ofreciendo nuevas soluciones para la planificación familiar. La naturaleza dinámica de la investigación en salud sexual asegura que algún día, la próxima generación de anticonceptivos podría estar a la vuelta de la esquina. ¡Quién sabe, tal vez tengamos un futuro lleno de formas más seguras y efectivas de planificar familias sin el miedo a efectos secundarios!
El camino puede ser complicado, pero definitivamente vale la pena explorarlo.
Fuente original
Título: ABHD2 activity is not required for the non-genomic action of progesterone on human sperm
Resumen: Sperm activation is controlled by an influx of calcium ions through the CatSper channel, which is activated in the oviduct by a non-genomic action of progesterone. Progesterone has been hypothesized to act as an activator of ABHD2 activity, which in turn hydrolyses 1- and 2- arachadinoyl glycerol, putative inhibitors of CatSper. To explore the idea of targeting ABHD2 activity as a contraceptive target, we synthesized derivatives of published ABHD2 inhibitors, optimizing for potency and in-cell target engagement, and tested active inhibitors and structurally-related inactive derivatives in sperm motility assays and calcium influx assays. We observed no effect of ABHD2 inhibition on basal or progesterone-induced activity in both assays. We also found no evidence for direct binding of progesterone to purified recombinant ABHD2 protein. We conclude that ABHD2 activity is not required for the non-genomic action of progesterone on human sperm.
Autores: Oliver Arnolds, Eve M. Carter, Madison Edwards, Edvard Wigren, Evert Homan, Pauline Ribera, Kirsty Bentley, Martin Haraldsson, Nmesoma Theo-Emegano, Peter Loppnau, Magdalena M Szewczyk, Michelle A Cao, Dalia Barsyte-Lovejoy, Karen Vester, Anna Thrun, Alexandra Amaral, Ralf Lesche, Jens Münchow, W. Felix Zhu, Louisa Temme, Christoph Brenker, Timo Strünker, Michael Sundström, Matthew H. Todd, Aled M Edwards, Claudia Tredup, Opher Gileadi
Última actualización: 2024-12-18 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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