Los humanos devuelven el mordisco al desactivar el esperma del mosquito

Una nueva investigación de UC Riverside hace probable que las proteínas responsables de activar los espermatozoides de los mosquitos puedan cerrarse, evitando que naden o fertilicen los óvulos.

El estudio podría ayudar a controlar las poblaciones de Culex, el mosquito doméstico común que transmite la encefalitis cerebral y el virus del Nilo Occidental.

«Durante el apareamiento, los mosquitos se acoplan cola con cola y los machos transfieren el esperma al tracto reproductivo femenino. Puede almacenarse allí por un tiempo, pero aún tiene que llegar del punto A al punto B para completar la fertilización», dijo Cathy Thaler, UCR. biólogo celular y primer autor del estudio.

La clave para completar ese viaje son las proteínas especializadas secretadas durante la eyaculación que activan los flagelos de los espermatozoides, o «colas», que impulsan su movimiento.

«Sin estas proteínas, los espermatozoides no pueden penetrar los óvulos. Permanecerán inmóviles y eventualmente simplemente se degradarán», dijo Richard Cardullo, profesor de biología de la UCR y autor correspondiente del nuevo estudio.

El estudio, detallado en el diario MÁS UNOdetalla un retrato completo de todas las proteínas en el esperma del insecto, lo que permite a los investigadores encontrar las específicas que mantienen la calidad de los espermatozoides mientras están inactivos y que también los activan para nadar.

Para obtener esta información detallada, el equipo de investigación trabajó con un equipo de estudiantes graduados y universitarios que aislaron hasta 200 mosquitos macho de una población más grande. Luego extrajeron suficiente esperma de los pequeños tractos reproductivos para que el equipo de espectrometría de masas detectara e identificara las proteínas.

Anteriormente, el equipo determinó que los espermatozoides necesitan calcio al ingresar a un tracto reproductivo para impulsar el movimiento hacia adelante. «Ahora podemos buscar en el perfil completo de proteínas que hemos creado, encontrar las proteínas de los canales de calcio y diseñar experimentos para apuntar a estos canales», dijo Cardullo.

Este tipo de perfil de proteínas ofrece un camino hacia el control de los mosquitos que es más respetuoso con el medio ambiente que otros métodos que pueden tener efectos tóxicos no deseados. «Hemos renunciado a rociar pesticidas por todas partes, porque eso mata todo, insectos buenos y malos, y daña a otros animales», dijo Thaler.

«Nuestro trabajo sienta las bases para una forma de control biológico, que la mayoría estaría de acuerdo en que es preferible», agregó Cardullo.

La palabra clave es controlar, en lugar de erradicar. Aunque la inmovilización de los espermatozoides sería 100% efectiva para los mosquitos tratados, no es posible ni deseable matar a todos los mosquitos. Esta tecnología cambiaría la proporción de machos fértiles e infértiles en una determinada población de mosquitos, en lugar de eliminarlos a todos.

«Los mosquitos son los animales más mortíferos de la Tierra. Pero por mucho que la gente los odie, la mayoría de los ecologistas se opondrían a un plan para erradicarlos por completo. Desempeñan un papel importante en la cadena alimentaria de los peces y otros animales», dijo Cardullo.

El equipo espera que la información sobre los reguladores de la motilidad del esperma en Culex también se aplique a otras especies de mosquitos. A medida que se intensifica el cambio climático, muchos otros mosquitos, como los que transmiten la malaria, se están trasladando al hemisferio norte.

Además, aprender más sobre la motilidad del esperma Culex puede tener implicaciones para mejorar la fertilidad en humanos.

Cardullo ha estudiado durante mucho tiempo el esperma de mamíferos, con la esperanza de desarrollar un anticonceptivo masculino. Sin embargo, tan importante como prevenir embarazos no deseados es el esfuerzo por ayudar a las parejas a concebir. Las tasas de fertilidad humana han estado cayendo durante años, en parte debido a factores ambientales. Una mejor comprensión de los espermatozoides podría ayudar a superar algunos de estos factores.

«Muchas células tienen flagelos o colas, incluidas las células respiratorias humanas y las células de nuestros intestinos», dijo Cardullo. «Lo que aprendemos en un sistema, como los mosquitos, puede traducirse a otros».