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Avanzare con i contraccettivi non ormonali: l'approccio ABHD2

La ricerca si concentra su ABHD2 per sviluppare opzioni contraccettive non ormonali.

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

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Scoperta di Scoperta di contraccettivi non ormonali contraccettivi. Esplorando il ruolo di ABHD2 nei futuri
Indice

La pianificazione familiare è un aspetto importante della salute e del benessere. Nonostante i progressi nei contraccettivi, circa 164 milioni di donne nel mondo non hanno ancora accesso a metodi di pianificazione familiare affidabili. I contraccettivi ormonali sono comuni ed efficaci, ma molte donne esitano a usarli per via dei timori legati agli effetti collaterali. Questo ha portato a un crescente interesse per opzioni contraccettive non ormonali. Purtroppo, le scelte in questo ambito sono abbastanza limitate. Il dispositivo intrauterino (IUD) in rame è una delle poche opzioni che offre alta efficacia, ma alcune utenti smettono di usarlo a causa degli effetti collaterali.

La ricerca di soluzioni non ormonali

I ricercatori stanno cercando nuovi modi per prevenire la gravidanza senza fare affidamento sugli ormoni. Un approccio consiste nel mirare a proteine specifiche che giocano un ruolo nella riproduzione. Queste proteine contribuiscono alla formazione e alla funzione di spermatozoi e ovuli, così come al processo di fertilizzazione stesso. L'idea è sviluppare piccole molecole che possano interferire con le attività di queste proteine in varie fasi. Questo richiede di identificare gli obiettivi proteici e comprendere come funzionano.

Il ruolo del Calcio nella funzione degli spermatozoi

Il calcio gioca un ruolo fondamentale nello sviluppo e nel movimento delle cellule spermatiche. Quando le cellule spermatiche maturano e diventano attive, i loro livelli di calcio intracellulare aumentano. Questo aumento di calcio è principalmente controllato da un canale specializzato chiamato CatSper. Questo canale risponde ai cambiamenti nell'ambiente all'interno del tratto riproduttivo femminile, come la presenza di alcuni ormoni.

Quando gli spermatozoi incontrano il progesterone, rilasciato da cellule vicine, ciò attiva CatSper, permettendo al calcio di entrare. Questo afflusso di calcio è essenziale per la motilità degli spermatozoi, aiutandoli a nuotare verso l'ovulo. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che l'attivazione di CatSper può essere bloccata usando Inibitori specifici, aprendo la strada a potenziali nuovi metodi contraccettivi.

La proteina ABHD2: un nuovo bersaglio

Una proteina di interesse in questo contesto è chiamata α/β idrolasi dominio 2 (ABHD2). È stato suggerito che ABHD2 possa fungere da recettore per ormoni come il progesterone nelle cellule spermatiche. Questa proteina fa parte di una famiglia più ampia di enzimi coinvolti nella degradazione dei grassi. I ricercatori credono che quando alcuni ormoni si legano ad ABHD2, potrebbero influenzare l'attività degli spermatozoi, incluso il cruciale processo di iperattivazione.

Negli studi, livelli più bassi di ABHD2 sono stati collegati a problemi di infertilità maschile, come bassi conteggi spermatici e scarsa motilità. Sembra che ABHD2 possa svolgere un ruolo nelle vie di segnalazione attivate da ormoni come il progesterone. Questa scoperta ha reso ABHD2 un bersaglio interessante per sviluppare nuovi contraccettivi non ormonali.

Fare progressi con ABHD2

Per capire come funziona ABHD2 e il suo potenziale per lo sviluppo contraccettivo, i ricercatori sono stati impegnati a creare e testare vari inibitori che bloccano la sua funzione. Hanno lavorato per produrre ABHD2 in laboratorio e impostare test per vedere quanto bene funzionano questi inibitori.

Grazie a questi studi, hanno identificato alcuni inibitori di composti efficaci che possono ridurre l'attività di ABHD2. Alcuni di questi composti hanno mostrato grande promesse, ostacolando efficacemente la funzione della proteina e potenzialmente portando a metodi contraccettivi innovativi.

Sviluppo di inibitori

Il percorso per creare inibitori non è senza ostacoli. Gli scienziati inizialmente hanno provato a produrre la proteina ABHD2 completa per i test, ma hanno incontrato difficoltà. Alla fine, hanno modificato la proteina per renderla più facile da gestire e sono riusciti a produrre una forma più stabile. Questa proteina modificata è stata quindi utilizzata in saggi per valutare quanto bene diversi composti potessero inibire la sua attività.

Vari composti promettenti sono stati testati, ognuno mostrando diversi gradi di efficacia. Un composto noto come MAFP è stato trovato capace di bloccare ABHD2 a basse concentrazioni. Altri composti hanno anche dimostrato potenziale, facendo scattare l'interesse per test ulteriori.

Test e caratterizzazione

In laboratorio, i ricercatori hanno usato varie tecniche per valutare gli inibitori che hanno sviluppato. Hanno misurato quanto efficacemente gli inibitori riducessero l'attività di ABHD2 e ne hanno valutato la stabilità termica. Alcuni composti hanno portato a un notevole aumento della stabilità, il che è un segnale positivo per potenziali usi terapeutici.

È interessante notare che questi inibitori sono stati testati contro una varietà di altre proteine simili per garantire che mirassero specificamente ad ABHD2 senza influenzare le altre, portando a opzioni contraccettive più sicure.

Influenze steroidee e ABHD2

Un aspetto interessante della ricerca su ABHD2 è la sua interazione con gli steroidi. Inizialmente, si pensava che gli steroidi avessero un ruolo significativo nell'attivare ABHD2 e quindi influenzare la funzione degli spermatozoi. I ricercatori ipotizzavano che steroidi come il progesterone potessero aumentare l'attività di ABHD2, il che a sua volta potrebbe influenzare l'iperattivazione degli spermatozoi.

Tuttavia, gli esperimenti hanno mostrato che gli steroidi comuni non alteravano significativamente l'attività di ABHD2. Questa scoperta suggerisce che la relazione tra ABHD2 e gli ormoni steroidei potrebbe non essere così diretta come si credeva in precedenza. Invece, sembra che ABHD2 operi attraverso meccanismi diversi che non si basano su questi ormoni.

Iperattivazione degli spermatozoi: qual è il problema?

L'iperattivazione è un processo in cui gli spermatozoi diventano estremamente attivi, permettendo loro di penetrare nell'ovulo. Gli scienziati volevano determinare se inibire ABHD2 potesse prevenire l'iperattivazione quando gli spermatozoi erano esposti al progesterone.

Nei test, gli spermatozoi sono stati trattati in preda con vari inibitori di ABHD2, e la loro iperattivazione in risposta al progesterone è stata misurata. Sorprendentemente, gli inibitori non sembravano ostacolare la risposta di iperattivazione. Questo indica che ABHD2 potrebbe non svolgere un ruolo cruciale in questo specifico processo di attivazione degli spermatozoi, sollevando domande sulla sua funzione generale nella riproduzione.

Il mistero della concentrazione di Ca2+

Il calcio è un giocatore vitale nell'attivazione degli spermatozoi, e i ricercatori miravano a capire quale ruolo potesse avere ABHD2 nella regolazione dei livelli di calcio. Hanno monitorato i cambiamenti nelle concentrazioni di calcio intracellulare in risposta agli inibitori di ABHD2 e al progesterone.

I risultati hanno rivelato che inibire ABHD2 aveva poco impatto sui livelli di calcio o sulla risposta degli spermatozoi al progesterone. L'inibitore di CatSper ha bloccato completamente la risposta al calcio indotta dal progesterone, il che evidenzia che altre vie, non ABHD2, sono responsabili di questo processo.

Scoprire il meccanismo

I risultati di questi studi forniscono informazioni preziose su come gli spermatozoi rispondono ai segnali ormonali. I ricercatori stanno ancora cercando di mettere insieme il puzzle su come vari ormoni, proteine e canali interagiscano durante la fertilizzazione. La mancanza di influenza degli inibitori di ABHD2 sulle risposte al progesterone suggerisce che potrebbero esserci diverse vie in gioco per la regolamentazione dell'attivazione degli spermatozoi.

La ricerca sfida l'idea che ABHD2 funzioni come recettore non genico per il progesterone, spingendo gli scienziati a ripensare il suo ruolo nell'attivazione degli spermatozoi e il potenziale per sviluppare contraccettivi efficaci.

Conclusione: cosa c'è in serbo per la Contraccezione non ormonale?

In conclusione, la ricerca di opzioni contraccettive non ormonali efficaci continua. L'esplorazione di ABHD2 e dei suoi potenziali inibitori rappresenta un'area entusiasmante di sviluppo. Anche se i risultati iniziali mostrano promesse, c'è ancora molto da imparare sulle complessità della biologia degli spermatozoi e su come raggiungere efficacemente questo scopo per la contraccezione.

Mentre i ricercatori avanzano, c'è la speranza che emergano metodi innovativi, offrendo nuove soluzioni per la pianificazione familiare. La natura dinamica della ricerca sulla salute sessuale assicura che un giorno la prossima generazione di contraccettivi potrebbe essere dietro l'angolo. Chissà, forse avremo un futuro pieno di modi più sicuri ed efficaci per pianificare le famiglie senza la paura degli effetti collaterali!

Il percorso potrebbe essere complicato, ma vale sicuramente la pena esplorarlo.

Fonte originale

Titolo: ABHD2 activity is not required for the non-genomic action of progesterone on human sperm

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: Dec 18, 2024

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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