Proteômica do epidídimo suíno: uso do modelo imunocastrado na identificação de marcadores moleculares para a qualidade seminal - Souza, Ana Paula Binato De (2020)
O epidídimo é um órgão especializado responsável pela maturação de células espermáticas pós-testiculares, dando a ele motilidade e capacidade de fertilização. A passagem dos espermatozoides pelo epitélio epididimal promove interações entre as secreções ao longo das três principais regiões cabeça, corpo e cauda. Cada região tem um perfil proteico garantindo diferentes funções em cada etapa da maturação e armazenamento epididimário. Entretanto este processo é dependente de diversos fatores contribuem na qualidade seminal e estes podem estar relacionados ao sistema androgênico e condições patológicas de cada individuo. Deficiência androgênica causada por uma desregulação endócrina altera a síntese e secreção de proteínas envolvidas em importantes processos celulares da reprodução. A infertilidade masculina é associada a interrupção do eixo hipotálamo-hipófise-gônadas a secreção de hormônio liberador de gonadotrofinas-GnRH que caracterizam o hipogonadismo secundário. Esta patologia altera o perfil proteíco e permite identificar, utilizando abortagens proteômicas, grande numero de proteínas candidatas a marcadores proteicos de fertilidade. A presente tese tem por objetivo avaliar as alterações proteômicas nos espermatozoides (CESperm) e no fluído da cauda do epidídimo (CEF) de suínos imunizados contra GnRH sendo este um modelo para hipogonadismos secundário. Foram obtidos tecidos reprodutivos de 10 suínos machos reprodutores saudáveis e 10 de animais previamente imunizados contra GnRH Vivax (Pfizer). Espermatozoides foram coletados da cauda do epidídimo por dissecação e lavagem, o fluído foi retirado e centrifugado para remoção de resíduos celulares. Após dosagem de proteína total, pools com as amostras do grupo controle e imunizado foram realizadas utilizando 300ug de proteína cada grupo e realizada proteômica utilizando a técnica de MudPIT, composto de separação dos peptídeos por HPLC Agilent 1100, seguido por identificação dos peptídeos por espectrometria de massa utilizando LTQ Orbitrap XL. Analises de bioinformática foram realizadas para categorizar as proteínas em relação a Gene Ontology, vias metabólicas por KEGG, mapeamento funcional e identificação dos genes que codificam proteínas especificas de cada condição e estratégias de validação dos resultados obtidos na proteômica. Além disso foram analisadas a expressão genica, por qPCR, no testículo e três regiões epididimárias de genes associados a proteínas que foram diferencialmente expressas em espermatozoides e fluído epididimário de ambos os grupos. A imunização com GnRH dobrou o número de proteínas no CEF, com 417 proteínas sendo encontradas exclusivamente em amostras de suínos imunizados com GnRH. O CEF de machos imunizados com GnRH apresentou aumento no número de proteínas relacionadas a processos celulares e metabólicos, com afinidade por compostos orgânicos cíclicos, pequenas moléculas e compostos heterocíclicos, além de alterar o perfil enzimático. O aumento significativo no número de proteínas associadas ao sistema ubiquitina-proteassoma foi identificado no CEF de animais imunizados com GnRH. Em espermatozoides (CESperm) foram identificados 1.322 proteínas, com abundancia de proteínas envolvidas no metabolimo dos espermatozoides (enolase, piruvato desidrogenase), reação do acrossomo e capacitação (oxoprolinase, proteína acrossomal SP- 10, diidrolipoil desidrogenase) e interações espermatozoides-oócitos (proteína de ligação à zona pelúcida, zonadesina, molécula de adesão de espermatozoides 1). Além disso, a abundância de proteínas mitocondriais foi severamente afetada, com alterações significativas nas proteínas dos Complexos I e II, bem como na ATPase da cadeia de fosforilação oxidativa. Esses resultados trazem fortes evidências do impacto do hipogonadismo secundário no ambiente epididimário, responsável pela maturação e armazenamento dos espermatozoides antes da ejaculação. Finalmente, as proteínas expressas de forma diferente no CEF e CESperm são candidatos a biomarcadores seminais para distúrbios testículares e epididimários causados por hipogonadismo secundário.