Existen tres funciones especiales del espermatozoide que se requieren para una fecundación exitosa: la activación e hiperactivación de la movilidad, la capacitación espermática y la reacción acrosomal (RA). Los espermatozoides maduros de los mamíferos están en reposo en el tracto reproductivo del macho. Después de la eyaculación, se convierten en móviles. A medida que se mueven a través del tracto reproductor femenino se vuelven competentes para fertilizar el ovocito. Durante este período, llamado capacitación, los espermatozoides comienzan a moverse progresivamente, desarrollando la movilidad hiperactivada, y pueden sufrir la RA (Yanagimachi, 1994). La capacitación requiere cambios en el pHi, en la [Ca2+]i y en el adenosín monofosfato cíclico (AMPc). La [Ca2+]i se incrementa, ya sea por la entrada de Ca2+ al citoplasma a través de los canales de la membrana plasmática, o por la liberación de Ca2+ de pozas internas. Se han propuesto que varios tipos de canales permeables a Ca2+ participan en la fisiología del espermatozoides (Darszon et al., 2006), incluyendo los canales de Ca2+ dependientes del voltaje (CaV), los canales activados por pozas internas (por sus siglas en inglés SOC) los canales modulados por nucleótidos cíclicos (GNC), canales catiónicos específicos del espermatozoide (CatSper1-4) entre otros. Las alteraciones de la movilidad y la forma de los espermatozoides generalmente son de origen desconocido y no tienen tratamiento específico. La astenozoospermia o astenospermia es la disminución de la movilidad de los espermatozoides del hombre y es la alteración seminal más frecuente y causa infertilidad debido a que impide que los espermatozoides se desplacen hasta el óvulo y lo penetren. El uso de inhibidores de fosfodiesterasas (PDE), que evitan la degradación del AMPc y con ello mantienen altos sus niveles y la actividad de la PKA, ha sido una herramienta útil para estimular la movilidad en espermatozoides que presentan un porcentaje de movilidad menor al 50% (astenozoospermia) o de aumentarla en aquellos que ya la presentan. En estudios previos realizados en el Laboratorio de Biomembranas, que está a mí cargo, observamos que este efecto puede depender del tipo de inhibidor de PDE, específicamente, la pentoxifilina (PF), un inhibidor ampliamente usado en la clínica, y la papaverina (PAP), un inhibidor que también estimula notablemente la movilidad espermática (Hernández-Rueda, 2008; Neri, 2007). También se reportó un aumento en el calcio intracelular basal y una mayor entrada de calcio inducida con progesterona (componente activo del fluido folicular del óvulo) con 5 minutos de incubación con papaverina, observándose una estimulación de la actividad de la PKA (Torres-Flores et al., 2008). Pudiera haber una relación entre el aumento en el calcio intracelular basal y la generación de una población proclive a la hiperactivación en la población tratada con papaverina, esta condición favorcer e incrementar la movilidad, así como la capacidad fecundante en espermatozoides humanos astenozoospermicos. Las propuestas planteadas pretenden profundizar en el estudio de la movilidad del espermatozoide humano e intentar establecer los mecanismos que están involucrados en el mantenimiento del calcio intracelular y la movilidad, tanto en condiciones normales así como en la presencia de alguna patología, en este caso, la astenozoospermia, alteración seminal más frecuente y la causa de infertilidad debido a que impide que los espermatozoides se desplacen hasta el óvulo y lo penetren.

CONTRIBUCIÓN DEL TROYECTO La reproducción es una característica universal de todos los seres vivos y el proceso más importante que ha aparecido durante la historia de la vida y no del todo entendido. El éxito de la reproducción sexual depende de la correcta comunicación entre los dos gametos, el espermatozoide y el ovocito. Cuando estos procesos altamente regulados van mal, la infertilidad puede ocurrir. A pesar del creciente conocimiento de las causas genéticas de la infertilidad (Matzuk y Lamb, 2008). La tasa de nacimientos de la población está disminuyendo en la mayoría de los países. La esterilidad es un problema social de suma importancia, que se puede presentar en ambos sexos. Los avances en el diagnóstico y en el tratamiento de la infertilidad se han mantenido relativamente estancados, se estima que este problema afecta 1 de cada 20 hombres (Dada R et al., 2012). Las propuestas planteadas en este proyecto intentan profundizar en el estudio de la movilidad del espermatozoide humano e intentar establecer los mecanismos que están involucrados en el mantenimiento del calcio intracelular y la movilidad, tanto en condiciones normales así como en la presencia de alguna patología, en este caso, la astenozoospermia, alteración seminal más frecuente y la causa de infertilidad debido a que impide que los espermatozoides se desplacen hasta el óvulo y lo penetren. Un mejor entendimiento de los mecanismos que regulan la movilidad espermática nos permitiría tener un mayor control de dicha capacidad y poder aplicar fármacos que permitan no sólo estimular, sino también inhibir la movilidad de los espermatozoides, y poder tener acceso, más adelante, a algún anticonceptivo masculino eficaz y saludable.