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Cientistas investigam por que espermatozoides são mais sensíveis ao aumento de temperatura (Foto: Josefin/Unsplash)
Cientistas da Universidade de Oregon, nos Estados Unidos, criaram um modelo para identificar os mecanismos moleculares que produzem danos ao DNA presente no esperma quando este é exposto ao calor. O estudo foi publicado no último dia 15 de outubro no periódico Current Biology.
Em humanos, a temperatura ideal para a produção de espermatozoides é entre 32ºC e 35ºC, um pouco abaixo da temperatura corporal. Estudos anteriores já mostraram que um aumento de apenas 1ºC já é o suficiente para gerar impactos negativos na fertilidade masculina. Mas por que isso acontece?
Foi o que os pesquisadores de Oregon investigaram. Para isso, eles utilizaram a Caenorhabditis elegans, um tipo de lombriga comumente usado como modelo biológico. Nas observações, eles perceberam que um aumento de 2ºC acima do padrão para o animal fez crescer em 25 vezes os danos ao DNA dos espermatozoides em desenvolvimento em comparação com os não expostos à variação de temperatura.
Além disso, os óvulos fertilizados por esses espermatozoides danificados não produziram descendentes. "O estudo fornece um roteiro para os cientistas realizarem pesquisas em mamíferos e humanos para confirmar se os mesmos mecanismos contribuem para a infertilidade masculina", disse Scott Hawley, especialista que não esteve envolvido na pesquisa, em declaração.
Cientistas podem ter descoberto por que calor é prejudicial ao esperma. Acima: modelo 3D de espermatozoides em desenvolvimento revela locais de danos ao DNA induzidos pelo calor. Os cromossomos são representados em cinza. Locais de dano ao DNA em amarelos (Foto: Nicole Kurhanewicz)
O artigo também ajuda a entender como a meiose, processo que produz as células sexuais, difere entre espermatozoides e óvulos. De acordo com os especialistas, nos indivíduos do sexo masculino, os espermatozoides são as menores células do corpo, se formam aos bilhões em temperaturas abaixo da corporal e são produzidos ao longo de toda a vida adulta.
Enquanto isso, os óvulos são as maiores células do corpo de uma mulher, formados internamente, onde uma temperatura constante é mantida, e são produzidos apenas por um período limitado durante o desenvolvimento fetal. "Sabemos que a produção do esperma é muito sensível ao aumento da temperatura, enquanto a do óvulo não é afetada", explicou Nicole Kurhanewicz, líder do estudo, em comunicado.
Segundo ela, os dados apresentados no estudo sugerem que o desenvolvimento de gametas femininos e masculinos também se diferenciam por sua capacidade de controlar os elementos móveis do DNA (conhecidos como "genes saltadores" ou transposons), de se moverem no genoma e quão sensíveis são ao estresse térmico.
Os transposons são segmentos de DNA que se movem e alteram a informação genética, inserindo-se em novas posições, muitas vezes danificando o material genético. O movimento dos “genes saltadores” normalmente é reprimido no desenvolvimento de espermatozoides e óvulos. No entanto, o novo estudo descobriu que, com a exposição ao calor, esse cenário muda para os gametas masculinos.
Analisando espermatozoides e óvulos, os pesquisadores observaram que o aumento da temperatura causou mais danos ao DNA nos gametas masculinos que nos femininos. Sequenciando o genoma, eles também identificaram os locais dos transposons em todo o genoma, com e sem exposição ao calor. "Descobrimos que após o choque térmico, certos transposons são encontrados em locais novos e mais variáveis no genoma masculino", observou Kurhanewicz.