a cura di: Istituto Spallanzani
La proteina spermatica AKAP4, una molecola forse poco conosciuta ma di grande interesse per la funzionalità degli spermatozoi. Mafacciamo un passo indietro.Nel 2020, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha definito l’accesso alla cura dell’infertilità un “diritto umano”. In tale occasione, attraverso una nota informativa l’importante istituzione internazionale operante in ambito di salute umana è intervenuta su un tema così rilevante delineando la reale portata dell’impatto che le disfunzioni legate alla sfera riproduttiva hanno sulle famiglie e sulla società evidenziando la complessità dell’ambito in cui si inseriscono gli approcci medicali finalizzati al loro trattamento. Ma leggendo i contenuti della nota, indirizzata prevalentemente agli impatti che questa condizione ha sulle comunità umane, non possiamo non cogliere come certi concetti siano immediatamente applicabili al sistema basato sul principio di riproduzione e selezione del settore zootecnico, seppure con implicazioni diverse.
Coloro che hanno seguito i precedenti interventi che l’Istituto Spallanzani ha presentato in questa sezione nell’ambito del Progetto LEO, ricorderanno che le più frequenti cause di infertilità maschile riguardano prevalentemente problematiche legate all’eiaculato quali l’assenza o la scarsità degli spermatozoi, le anomalie di forma e di motilità degli spermatozoi stessi, parametri che, tuttavia, se presi singolarmente non sono sempre in grado di spiegare il complesso, e apparentemente inafferrabile, concetto di fertilità.
Per aggiungere un ulteriore tassello al complesso puzzle di elementi che concorrono alla definizione di fertilità, vorremmo oggi introdurre uno dei sempre più interessanti marcatori molecolari che, fortunatamente, vengono identificati grazie ai progressi tecnologici: la proteina AKAP4. Infatti, sebbene l’assenza o la debole espressione di tale proteina altamente conservata dai rettili ai mammiferi fosse già stata da tempo correlata a disfunzioni della motilità spermatica, il ruolo del suo precursore proAKAP4 è stato solo recentemente svelato grazie alle tecnologie esistenti e alla messa a punto di strumenti affidabili e di largo impiego per la sua quantificazione.
In sostanza, ciò che oggi appare più chiaro è che la quantità di proAKAP4 negli spermatozoi eiaculati riflette la loro capacità di mantenersi attivi e funzionali fino al sito di fecondazione. Sia il precursore che la proteina attiva si trovano negli spermatozoi esclusivamente a livello mediale del flagello rappresentando quasi la metà delle proteine presenti. Poiché gli spermatozoi eiaculati sono trascrizionalmente poco attivi, processo attraverso cui la cellula copia l’informazione necessaria a costruire la proteina a partire dal proprio DNA, proAKAP4 è completamente sintetizzata nel testicolo prima dell’eiaculazione allo stadio di spermatide per essere poi elaborata nella proteina funzionale AKAP4 solo negli spermatozoi vivi e mobili.
Ad oggi, più di 160 riferimenti bibliografici che citano il coinvolgimento di AKAP4 e del suo precursore nella riproduzione in campo sono riportati in diversi motori di ricerca come PubMED. Nel complesso, le informazioni dimostrano il ruolo di AKAP4 nella motilità spermatica, sia totale che progressiva, sul mantenimento della motilità nel tempo e sulla cascata di eventi che si verificano durante la salita dello spermatozoo nel tratto riproduttivo femminile e, quindi, sulla fertilità. Inoltre, e questo dato appare ancor più rilevante, la stretta correlazione tra concentrazione della proteina rilevata negli spermatozoi e fertilità sembra confermata anche in soggetti con parametri spermatici simili dimostrando di essere un parametro di tipo funzionale.
Dal momento che una disamina approfondita dell’ampia bibliografia su tale argomento sarebbe fuori luogo, di seguito si riporta una serie di brevissime affermazioni relative ai risultati di alcuni studi scientifici riferibili al ruolo della proteina AKAP4 in diverse specie: nei bovini e negli ovini, è in grado di identificare diverse classi di congelabilità tra diversi campioni e di fertilità nel seme refrigerato ovino; nel dromedario, è correlata ad importanti parametri qualitativi dello sperma e le sue concentrazioni mostrano chiare variazioni stagionali; di particolare interesse, nel suino recenti studi suggeriscono che ProAKAP4 è un indicatore di prolificità, dato di notevole rilevanza per poter meglio indirizzare gli obiettivi selettivi rispetto ad un attributo di cosi ampie ricadute in termini di produttività.
All’interno del Progetto LEO è in corso la raccolta dei dati relativi alla quantificazione della proteina ProAKAP4 nella specie suina al fine di caratterizzare i riproduttori utilizzati in FA rispetto ad un carattere dalle grandi aspettative. Stay tuned!
