_ Descoperirea unui atipic factorul de șoc termic, HSF5, implicat în mecanismele meiotice are implicații pentru infertilitatea masculină

Cercetătorii de la Universitatea Kumamoto au identificat un nou factor de șoc termic (HSF), denumit HSF5, care joacă un rol crucial în finalizarea meiozei și activarea genelor esențiale pentru formarea spermatozoizilor. Această descoperire oferă informații valoroase asupra cauzelor care stau la baza eșecului spermatogen, principalul contributor la infertilitatea masculină.

În plus, spre deosebire de alți factori tipici de șoc termic, care reglează în primul rând expresia genelor ca răspuns la stres, cum ar fi șocul termic, HSF5 joacă un rol specific în producția de germeni masculini în timpul meiozei în condiții fără stres.

În diviziunea celulelor eucariote, informațiile genomice sunt distribuite în mod egal celulelor fiice în timpul mitozei, în timp ce sunt înjumătățite în timpul unui tip specializat de celulă. diviziune numită meioză, care este necesară pentru producerea celulelor germinale. În celulele germinale masculine, formarea spermatozoizilor urmează finalizării meiozei, cu mai multe programe de reglare a genelor.

Cu toate acestea, mecanismele care guvernează progresia meiotică și factorii specifici de transcripție implicați rămân puțin înțeleși, punând provocări semnificative în medicina reproductivă, în special în ceea ce privește infertilitatea masculină.

Pentru a aborda aceste lacune, profesorul Kei-ichiro Ishiguro, profesorul asistent Ryuki Shimada și echipa lor de cercetare își propun să clarifice mecanismele care reglează meioza masculină care duc la producția de spermă, concentrându-se pe identificarea și caracterizarea factorilor de transcripție înrudiți. Lucrarea este publicată în revista Nature Communications.

Într-un studiu anterior, echipa a identificat o genă de comutare a meiozei MEIOSIN, care activează expresia a sute de gene implicate în formarea spermatozoizilor. Printre aceste gene, factorul de șoc termic a apărut ca un punct de interes pentru testicule datorită sensibilității testiculelor la stresul termic, având în vedere poziționarea lor externă, care menține o temperatură cu 3-4 grade Celsius mai mică decât temperatura internă a corpului de 37 grade Celsius.

Deși rolurile principale ale factorilor de șoc termic, cum ar fi HSF1, HSF2, HSF3 și HSF4, au fost bine identificate, funcția HSF5 rămâne neclară.

„Dacă HSF5 are funcții similare. cu alți factori de șoc termic, sau prezintă funcții complet diferite ridică o întrebare intrigantă, iar abordarea acestei întrebări a fost intenția inițială a studiului nostru”, explică profesorul Ishiguro.

În mod surprinzător, diferit de alte HSF care răspund la stres, studiul a aratat ca HSF5 joaca un rol esential in progresia profaza meiotica in celulele germinale masculine in conditii de non-stres. HSF5 este necesar pentru progresia dincolo de stadiul de pachitenă în timpul spermatogenezei, ghidând programul meiotic spre finalizare și activând genele asociate cu formarea spermatozoizilor.

La fel ca alți factori de transcripție, HSF5 se leagă de promotorii ADN pentru a regla expresia genelor. Ceea ce distinge HSF5 este specificitatea țintă unică. Cercetarea a arătat că motivul ADN-ului pe care îl recunoaște pentru legarea la promotorul genei diferă de cei legați de alți factori de transcripție canonici ai familiei HSF.

Toate aceste descoperiri subliniază rolul atipic al HSF5 în exprimarea genelor în timpul profazei meiotice la bărbați.

Rezultatele acestui studiu au fost validate prin experimente pe șoareci, cu o recunoaștere crucială că HSF5 este prezent și la oameni. Având în vedere că multe cauze de bază ale infertilității la om, în special în cazurile de infertilitate spermatogenă, rămân evazive, se anticipează că rezultatele acestui studiu vor contribui semnificativ la înțelegerea patogenezei infertilității masculine.

(Fluierul)