A corrida do espermatozóide para alcançar o óvulo não é fácil. Quando ele finalmente chega lá tem que atravessar camadas espessas de muco que envolvem o óvulo para conseguir penetrá-lo e permitir que seu genoma funda-se  finalmente ao do óvulo, um processo denominado fertilização. Sabemos que o hormônio feminino progesterona tem um papel importante nesse processo. Mas não sabíamos como ele regulava a corrida e a penetração do esperma dentro do óvulo. Dois trabalhos independentes, realizados por pesquisadores da Alemanha e Estados Unidos,  publicados na revista Nature desse mês, mostram como o esperma reage ao progesterona. Essas pesquisas – além de poder esclarecer alguns problemas de infertilidade – poderão ajudar a desenvolver novas drogas contraceptivas.

A progesterona ativa um canal de cálcio no espermatozóide humano

Em experimentos anteriores já foi mostrado que os espermatozóides se direcionam para áreas com altos níveis de progesterona. Esse hormônio também ativa o flagelo, que move o esperma, um fenômeno denominado de hiperatividade.  A novidade é que a progesterona ativa um canal do espermatozóide, chamado CatSper,  permitindo a entrada de cálcio dentro da célula reprodutora masculina. Camundongos que não têm esse canal são inférteis e isso já foi observado também em alguns homens que têm mutações nos genes responsáveis pela produção desse canal.  Espermatozóides sem esse canal também não podem tornar-se hiperativos.

Como foram os experimentos?

Os pesquisadores americanos desenvolveram um método para medir a corrente elétrica gerada por íons como o cálcio (de modo análogo à corrente elétrica dos neurônios ou células nervosas). Verificaram que quando adicionavam progesterona, o hormônio feminino, havia um aumento da atividade elétrica e quando tratavam espermatozóides com um bloqueador do CatSper acontecia o contrário. Já os pesquisadores europeus mostraram que quando adicionavam progesterona aos espermas, o nível de cálcio dentro dos espermas aumentava instantaneamente

Infertilidade e contracepção

O mais interessante é que os resultados desse trabalho podem explicar alguns casos de infertilidade. Isto é, em alguns casos os óvulos não produziriam quantidade suficiente de progesterona ou alguns espermatozóides não reagem adequadamente em resposta a esse hormônio feminino. Segundo alguns cientistas, essa observação pode ser útil e facilmente contornada no processo de fertilização “in vitro” sobre o qual já escrevemos  anteriormente quando falamos de diagnóstico pré-implantação.

Talvez o mais interessante seria a possibilidade de, a partir dessas descobertas, desenvolver uma droga que bloqueasse o canal de cálcio, e que seria um contraceptivo ideal. A grande vantagem é que aparentemente só os espermas é que produzem o canal CatSper e portanto seria um droga específica que poderia não ter muitos efeitos colaterais. E a outra grande vantagem é que poderia ser tomada tanto pelo homem como pela mulher.

Sou estudante de Biologia na UNEB, tenho uma matéria que trata de genética e evolução, e uma questão de aula me intrigou. A síndrome de Down é considerada um “acidente genético”. Mas o que explica esse acidente acontecer com tanta freqüência? E isso ocorre não só na síndrome de Down, mas com outras doenças de alterações cromossômicas numéricas e estruturais.
(Angélica de Jesus)

Muito interessante a aua observação. Na realidade erros genéticos ocorrem o tempo todo na formação dos gametas ou logo no início da embriogênese. Mas na maioria as vezes esses erros são incompatíveis com a vida e não ficamos nem sabendo que eles aconteceram. Sempre que penso na complexidade de inúmeros fatores e mecanismos que precisam ocorrer de modo absolutamente sincrônico para que tudo dê certo, acho um milagre um bebê que nasce sem defeitos.

Como ocorre a síndrome de Down?

Todo mundo já viu crianças e adultos com síndrome de Down (SD). O rostinho, com olhos puxados é muito característico. Quando adultos em geral são gordinhos e têm baixa estatura, mas costumam ter um sorriso cativante. A dificuldade de aprendizado varia, mas o estímulo precoce é fundamental para que a criança atinja seu potencial máximo. A SD ocorre porque a criança nasce com um cromossomo a mais. Ela tem três cromossomos 21, ao invés de dois. Na grande maioria dos casos esse cromossomo 21 a mais é visível no exame do cariótipo (análise  dos cromossomos) e a pessoa tem no total 47 cromossomos e não 46 ou 23 pares como todos nós.

Em alguns pacientes esse cromossomo 21 a mais pode estar translocado – ou colado – em outro cromossomo (geralmente um cromossomo acrocêntrico, o que se chama de translocação Robertsoniana). Nesse caso a pessoa com SD tem aparentemente 46 cromossomos, mas um deles é maior do que o normal porque está com o cromossomo 21 “grudado” nele. Existem ainda casos raros, onde a pessoa tem um mosaico de células: algumas células normais com 46 cromossomos e outras com 47.

O risco de repetição em geral é baixo

O mecanismo mais comum, nos casos onde a criança tem 3 cromossomos 21 soltos, é uma não disjunção. Isto é, em geral na formação do óvulo os cromossomos não se separaram direito e forma-se um óvulo com 24 cromossomos ao invés de 23 (e dois cromossomos 21 ao invés de um). Ao se juntar com o espermatozóide normal do pai, forma-se um embrião com 47 cromossomos. O risco aumenta com a idade materna, provavelmente devido ao envelhecimento do óvulo. Mas mesmo assim o risco de que uma mãe tenha duas crianças com síndrome de Down por esse mecanismo é baixo. O risco de repetição só passa a ser maior quando existe a translocação e nesses casos pode ter sido herdado.

Por que a coincidência do cromossomo 21?

Porque é o único cromossomo, que mesmo em dose tripla permite uma sobrevida mais longa. Existem crianças que chegam a nascer com trissomia do cromossomo 18 (síndrome de Edwards) ou do 13 (síndrome de Patau). Mas são quadros gravíssimos que levam a um  óbito precoce. Qualquer outro cromossomo em dose tripla causa a morte embrionária. Cerca da metade dos fetos abortados espontaneamente tem alterações cromossômicas. E mais recentemente, com o diagnóstico pré-implantação verificou-se que essa ocorrência é muito mais frequente.

A seleção natural é muito alta

Em resumo, a maioria das alterações cromossômicas é tão grave que não permite a sobrevida nem na fase embrionária. E elas ocorrem o tempo todo. Às vezes a perda é tão precoce que a mulher nem percebe que estava grávida. Cerca de 85% dos embriões que se formam com a trissomia do cromossomo 21 não são viáveis. As crianças que nascem com a síndrome de Down estão entre os poucos que conseguiram sobreviver à seleção natural.