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# Biologia# Genética

Insights Genéticos sobre a Infertilidade Masculina

Pesquisas ligam mutações no DNAH12 à infertilidade masculina e a defeitos nos espermatozoides.

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DNAH12 e InfertilidadeDNAH12 e InfertilidadeMasculinaDNAH12 na saúde dos espermatozoides.Estudo revela papel importante do
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A infertilidade masculina é um problema crescente no mundo todo, afetando de 8 a 12% dos casais que tentam ter filhos. Aproximadamente metade dos casos de infertilidade se deve a questões relacionadas a fatores masculinos. Uma causa comum de infertilidade masculina é uma condição chamada asthenoteratozoospermia, que se caracteriza por movimento ruim dos espermatozóides e formas anormais.

Fatores Genéticos na Infertilidade Masculina

Pesquisadores descobriram várias Mutações genéticas ligadas à asthenoteratozoospermia e à infertilidade masculina. Algumas dessas mutações estão em genes que desempenham um papel no movimento dos espermatozóides. Por exemplo, mutações foram identificadas na família do gene DNAH, que inclui vários genes que ajudam na estrutura e função dos espermatozóides.

Entendendo a Estrutura do Esperma

As células espermáticas têm uma estrutura específica que ajuda no movimento. Essa estrutura inclui uma parte chamada Axonema, que é composta por microtúbulos organizados em um padrão conhecido como "9+2". Em um espermatozóide saudável, essa arrumação ajuda no movimento. O axonema consiste em braços de dinamina internos e externos, que são cruciais para o movimento dos espermatozóides.

O Papel dos Genes DNAH

A família de genes DNAH é essencial para a estrutura do axonema. Vários genes dessa família trabalham juntos para criar o movimento necessário para que os espermatozóides nadem de forma eficaz. Mutações nesses genes podem causar problemas no movimento e na forma dos espermatozóides. Alguns estudos mostram ligações entre mutações em genes DNAH específicos e condições como a asthenoteratozoospermia.

Outras Conexões Genéticas

Além dos genes DNAH, os pesquisadores identificaram outros genes relacionados a cílios e Flagelos, que também contribuem para o movimento dos espermatozóides. Apesar de terem identificado vários genes associados à infertilidade masculina, muitos casos ainda permanecem inexplicados. Isso sugere que provavelmente existem mais fatores genéticos que impactam a função dos espermatozóides que ainda precisam ser descobertos.

Investigando o DNAH12

Um dos genes que chamam atenção é o DNAH12, que desempenha um papel único dentro da família DNAH. O DNAH12 é conhecido por ser diferente porque não tem o domínio típico de ligação a microtúbulos encontrado em outras proteínas DNAH. Cientistas preveem que mutações nesse gene podem levar à infertilidade masculina, mas evidências concretas ainda são escassas.

Visão Geral do Estudo de Pesquisa

Em um estudo recente, pesquisadores focaram em 796 homens inférteis do Paquistão e da China diagnosticados com asthenozoospermia. Eles usaram uma técnica chamada sequenciamento do exoma completo para identificar mutações no DNA deles. Esse processo ajuda os pesquisadores a verem o quadro completo da composição genética de uma pessoa e encontrar mutações específicas.

Descobrindo Mutações

Através da pesquisa, eles descobriram seis novas mutações no gene DNAH12 entre os pacientes. Essas mutações levaram à ausência completa da proteína DNAH12 no esperma dos homens afetados. Para entender melhor os efeitos dessas mutações, os pesquisadores criaram dois modelos de camundongos que não tinham o gene DNAH12. Esses modelos mostraram sintomas semelhantes aos dos pacientes humanos, o que forneceu mais evidências da base genética da condição.

Observando Defeitos no Esperma

Os pesquisadores usaram técnicas avançadas de imagem para examinar de perto o esperma dos pacientes humanos e dos camundongos. Eles descobriram que o esperma dos pacientes mutantes do DNAH12 tinha vários defeitos estruturais, incluindo problemas com o axonema. Houve perda de estruturas importantes como o par central de microtúbulos, que é crucial para o movimento dos espermatozóides. Isso confirmou que o DNAH12 é essencial para a estrutura e função adequadas dos espermatozóides.

A Importância das Interações

O estudo também explorou como o DNAH12 interage com outras proteínas envolvidas no movimento dos espermatozóides. Essas interações são necessárias para montar os componentes exigidos para as caudas dos espermatozóides. Quando o DNAH12 está ausente, as proteínas que normalmente trabalham com ele, como DNALI1 e DNAH1, não conseguem se localizar aos flagelos, resultando em função inadequada dos espermatozóides.

Implicações para o Tratamento

Dada a conexão entre mutações do DNAH12 e a infertilidade masculina, essas descobertas abrem portas para tratamentos potenciais. Um desses tratamentos é a injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), um método usado para auxiliar casais com infertilidade. O uso bem-sucedido de esperma de camundongos sem DNAH12 na ICSI indica que essa tecnologia pode beneficiar homens com mutações no DNAH12.

Conclusão

Essa pesquisa destaca o papel crítico do DNAH12 na fertilidade masculina e na formação de espermatozóides saudáveis. Ao entender a base genética da infertilidade masculina, os profissionais de saúde podem oferecer melhores aconselhamentos e tratamentos para casais que estão tendo dificuldade em conceber. Pesquisas futuras provavelmente continuarão a revelar os fatores genéticos que influenciam a função dos espermatozóides, melhorando a vida de muitos que buscam formar suas famílias.

Fonte original

Título: Deficiency in a special dynein DNAH12 causes male infertility by impairing DNAH1 and DNALI1 recruitment in humans and mice

Resumo: Asthenoteratozoospermia, a prevalent cause of male infertility, lacks a well-defined etiology. DNAH12 is a special dynein featured by the absence of a microtubule-binding domain, however, its functions in spermatogenesis remain largely unknown. Through comprehensive genetic analyses involving whole-exome sequencing and subsequent Sanger sequencing on infertile patients and fertile controls from six distinct families, we unveiled six biallelic mutations in DNAH12 that co-segregate recessively with male infertility in the studied families. Transmission electron microscopy (TEM) revealed pronounced axonemal abnormalities, including inner dynein arms (IDAs) impairment and central pair (CP) loss in sperm flagella of the patients. Mouse models (Dnah12-/- and Dnah12mut/mut) were generated and recapitulated the reproductive defects in the patients. Noteworthy, DNAH12 deficiency did not show effects on cilium organization and function. Mechanistically, DNAH12 was confirmed to interact with two other IDA components DNALI1 and DNAH1, while disruption of DNAH12 leads to failed recruitment of DNALI1 and DNAH1 to IDAs and compromised sperm development. Furthermore, DNAH12 also interacts with radial spoke head proteins RSPH1, RSPH9, and DNAJB13 to regulate CP stability. Moreover, the infertility of Dnah12-/- mice could be overcome by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) treatment. Collectively, DNAH12 plays a crucial role in the proper organization of axoneme in sperm flagella, but not cilia, by recruiting DNAH1 and DNALI1 in both humans and mice. These findings expand our comprehension of dynein component assembly in flagella and cilia and provide a valuable marker for genetic counseling and diagnosis of asthenoteratozoospermia in clinical practice.

Autores: Baolu Shi, M. Yang, H. M. J. Hussain, M. Khan, Z. Muhammad, J. Zhou, A. Ma, X. Huang, J. Ye, M. Chen, A. Zhi, T. Liu, R. Khan, A. Asim, W. Shah, A. Zeb, N. Ahmad, H. Zhang, B. Xu, H. Ma

Última atualização: 2024-06-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599934

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599934.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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