Sperm proteins as targets for contraception and fertility biomarkers - Silva, Joana Vieira da (2018)
O elevado número de gravidezes indesejadas a nível mundial (~41%) reflete a necessidade premente de novos métodos contracetivos. Para já, os contracetivos masculinos estão limitados ao preservativo, ao coito interrompido e à vasectomia dado que ainda não existem métodos farmacológicos disponíveis. Por outro lado, nos países desenvolvidos, 15% dos casais são inférteis e, em metade dos casos, as causas estão relacionadas com fatores masculinos, sendo a infertilidade idiopática o tipo mais comum de infertilidade masculina. Os principais objetivos deste trabalho consistiram em (1) identificar, caracterizar e modular alvos não-hormonais para a contraceção masculina; e (2) estabelecer um conjunto de biomarcadores para avaliar a fertilidade masculina. No que toca à identificação de alvos para a contraceção masculina, foi dada especial atenção a duas proteínas e aos seus interactors: a fosfoproteína fosfatase 1 (PPP1) e a proteína percursora amilóide (APP). Caracterizámos o interactoma da subunidade catalítica gama 2 da PPP1 (PPP1CC2), uma isoforma específica do testículo e espermatozoide. Demonstrando, pela primeira vez, a interação entre a PPP1CC2 e a A-kinase anchor protein 4 (AKAP4), uma proteína expressa especificamente no testículo essencial para a motilidade do espermatozoide, e o potencial desse complexo como alvo contracetivo. A motilidade do espermatozoide foi, então, modulada eficazmente recorrendo a cell penetrating peptides (CPPs) como sistemas de transporte intracelular de sequências peptídicas direcionadas para padrões únicos de interações proteicas. Um outro interactor da PPP1CC2, a several ankyrin repeat protein variant 2 (SARP2), foi também caracterizado em testículo e espermatozoide. Descrevemos ainda, o interactoma da APP em testículo e espermatozoide humano sendo que a nossa abordagem permitiu a identificação de novos interactores e o reconhecimento de interactores-chave na fertilidade masculina, particularmente na interação espermatozoide-oócito, o que representa um potencial mecanismo alvo para a contraceção masculina. Identificámos diversas proteínas sinalizadoras cuja atividade se correlaciona com parâmetros seminais distintos, tendo o potencial para integrar uma plataforma de diagnóstico que poderá ter várias aplicações: explicar situações de infertilidade idiopática; explicar o insucesso de técnicas de procriação medicamente assistida (PMA) ou abortos de repetição; auxiliar a escolha da técnica de PMA mais apropriada; avaliar a eficácia de intervenções médicas; e clarificar os mecanismos responsáveis pela deterioração da qualidade dos espermatozoides associada com a idade. Para além do potencial para integrar um painel de biomarcadores, essas proteínas permitiram o reconhecimento de vias de sinalização responsáveis por regular funções específicas do espermatozoide que podem ser utilizadas com fins terapêuticos.