Le dinamiche della cromatina durante la spermatogenesi
Metà dei casi di infertilità è dovuta a disturbi della spermatogenesi maschile, che nella sua forma più estrema si manifestano come un arresto spermatogenico con conseguente azoospermia. Nonostante la sua rilevanza dal punto di vista clinico, nella maggior parte di casi l’eziologia dell’arresto spermatogenico resta sconosciuta. Durante la spermatogenesi, la cromatina subisce rapide e profonde trasformazioni di composizione e di funzione. La correttezza dell’architettura e della dinamica della cromatina sono fondamentali per il rinnovo, la differenziazione e la meiosi delle cellule spermatiche, a protezione della stabilità genomica. Le alterazioni dell’organizzazione spaziotemporale della cromatina possono portare ad aberrazioni cromosomiche e dare avvio all’apoptosi spermatogoniale o all’arresto spermatogenico. L’obiettivo primario del progetto CHROMATIN IN SSCS (4D analysis of chromatin dynamics during the early stages of spermatogenesis: A journey to the stem of male infertility), finanziato dall’UE, era lo studio dell’arresto spermatogenetico e, in particolare, la descrizione del ruolo delle dinamiche della cromatina nella fisiologia e nella sopravvivenza delle cellule riproduttive maschili. Nella prima parte del progetto, i ricercatori hanno caratterizzato varie proteine implicate nella manutenzione strutturale dei cromosomi durante la spermatogenesi, concentrando la loro attenzione sull’Smc6, una proteina che svolge un ruolo nelle risposte al danno genomico nel lievito e nella drosophila e viene espressa a livelli elevati nei testicoli. Gli scienziati hanno osservato che nelle cellule dei roditori l’Smc6 impedisce la ricombinazione delle sequenze ripetitive trovate nelle regioni dell’eterocromatina pericentromerica, un risultato atteso, poiché in queste regioni la ricombinazione meiotica deve essere soppressa per evitare aberrazioni cromosomiche. Nelle cellule riproduttive umane, tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che l’Smc6 non protegge dalla ricombinazione meiotica aberrante, probabilmente a causa dell’architettura diversa e della natura delle regioni pericentromeriche umane. Complessivamente, i risultati del progetto CHROMATIN IN SSCS hanno fornito informazioni importanti e senza precedenti sui meccanismi molecolari della spermatogenesi. I futuri studi sulla regolazione biochimica dell’Smc6 nel danno genomico e nell’organizzazione cromosomica dovrebbero consentire di decifrare pienamente il ruolo funzionale di questa molecola. Considerando l’impatto socioeconomico della subfertilità nelle società occidentali, queste informazioni aiuteranno a comprenderne meglio l’eziologia sottostante.
Parole chiave
Cromatina, spermatogenesi, infertilità, arresto spermatogenico, CHROMATIN IN SSCS, Smc6
