Per poter rientrare all’interno del microscopico nucleo cellulare, il genoma umano si presenta aggrovigliato su se stesso. Affinché possa avvolgersi, il DNA necessita di proteine specifiche, chiamate istoni, che compattano la struttura fino a trasformarla in cromatina (DNA avvolto in strutture molto addensate).
Gli spermatozoi (le cellule riproduttive dell’uomo) sono molto più piccoli rispetto alla maggior parte delle cellule. Durante le prime fasi dello sviluppo degli spermatozoi, le proteine istoniche vengono rimpiazzate da proteine ancora più piccole, le protamine. I ricercatori del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) hanno scoperto che questo momento di sostituzione, denominato rimodellamento della cromatina, è essenziale per la fertilità maschile e, quando questo processo non va a buon fine, il risultato è la sterilità.
Possibili cause dell’infertilità maschile
È un luogo comune pensare alla sterilità come se questa dovesse riguardare solo le donne, in realtà gli uomini giocano un ruolo importantissimo nella fertilità e possono essere loro la causa della sterilità in una coppia.
L’infertilità maschile può essere determinata da:
Un problema temporaneo causato da una reazione a determinate condizioni, per esempio
Una condizione permanente causata da un problema dello sperma che potrebbe essere costituito da:
- Seme con pochi spermatozoi (oligospermia)
- spermatozoi deformi
- spermatozoi con problemi di motilità
Gli spermatozoi sono cellule di dimensioni ridotte, addirittura 30 volte più piccoli rispetto all’uovo femminile. Dalla testa alla coda, una cellula di sperma è invisibile a occhio nudo, motivo per il quale ancor più che nelle altre cellule, il DNA deve essere ben confezionato per adattarsi all’interno delle sue minuscole strutture nucleari.
Fertilità maschile: qual è il ruolo della proteina Chd5?
In uno studio pubblicato su Nature Communications, il prof. Alea Mills e Wangzhi Li, hanno identificato un ruolo nell’infertilità maschile dovuto alla proteina Chd5, che regola il rimodellamento della cromatina, il momento in cui le protamine sostituiscono gli istoni.
Dopo aver analizzato i dati provenienti dalle biopsie dei testicoli di uomini con difetti a livello degli spermatozoi, il team ha scoperto che la proteina Chd5 è una potenziale causa di infertilità. “Abbiamo scoperto che gli uomini con i difetti più gravi avevano livelli più bassi di Chd5“, ha affermato il dottor Mills.
Provando a rimuovere copie del gene Chd5 in topi maschi, i ricercatori hanno scoperto che l’assenza del gene e, dunque, della proteina da esso codificata, determina difetti di fertilità tra cui che vanno dall’oligospermia alla riduzione della motilità.
L’assenza della proteina Chd5 determina l’interruzione del rimodellamento della cromatina, in quanto le protamine, infatti, non hanno la possibilità di rimpiazzare efficientemente gli istoni. La conseguenza è un genoma non condensato. A sua volta, quando il genoma non è stato confezionato correttamente all’interno delle cellule spermatiche, il DNA risulta modificato. La doppia elica si danneggia e si è rompe in più punti lungo tutto il genoma.
Se l’assenza di tale proteina determina simili danni, il rovescio della medaglia è che la sua presenza di Chd5 potrebbe essere un fattore protettivo nei confronti patologie connesse a danni al DNA e mutazioni spontanee, come il cancro e l’autismo. Il team di ricercatori sta continuando a esplorare gli effetti di Chd5 nella fertilità umana.
