Motilidade espermática > Rotas bioquímicas

Para fornecer ligações de alto nível de energia (ATP) que são necessárias à motilidade, o espermatozóide pode utilizar tanto o metabolismo aeróbico quanto o anaeróbico. Em condições normais, o sêmen possui pelo menos de quatro substâncias, que podem ser utilizadas de modo direto ou indireto como fonte de energia: frutose, sorbitol e glicerilfosforilcolina, que estão presentes no sêmen, e o plasmalogênio, presente no espermatozóide.

A frutose é o principal açúcar do sêmen e o espermatozóide realiza a frutólise anaeróbica, produzindo lactato e energia. Quando há déficit de dos substratos energéticos imediatos (frutose, lactato,) os ácidos graxos do plasmalogênio atuam como substratos da respiração do espermatozóide.

Rotas de sinalização

Na motilidade espermática de mamíferos, as duas rotas de sinalização principais são AMPc (monofosfato cíclico de adenosina) /PK-A (proteína cinase A) e Cálcio (Ca).
AMPc/PK-A:
É muito provável que a ação do AMPc afete a motilidade espermática, pela ativação da proteína cinase A (PK-A), que regula a fosforilação protéica de serinas/treoninas no espermatozóide, por efeitos diretos ou indiretos nas tirosinas cinases ou fosfatases.

A atividade da PK-A é dependente da quantidade de AMP cíclico, que por sua vez é regulada pela adenilato ciclase e fosfodiesterase. A ligação do APMc à sub unidade regulatória da PK-A promove a ativação das subunidades catalíticas, que catalisam a fosforilação em resíduos serina/treonina,

Poucas proteínas alvo da fosforilação da PK-A foram identificadas no espermatozóide, uma delas é a dineína axonemal. A fosforilação da dineína é um ponto regulatório crítico da motilidade do flagelo.

Cálcio

No espermatozóide de mamíferos, o Ca (via calmodulina) influencia na capacitação, reação acrossômica, motilidade e hipermotilidade.
O Ca tem papel de regulador da motilidade espermática, e deve ser o mecanismo primário pelo qual ocorre o início da hipermotilidade. Isto pode ser verificado quando se submete o espermatozóide ao Triton–X100, que é capaz de destruir as membrana plasmática e mitocondrial, mantendo intactos o axonema e o citoesqueleto. Espermatozóides de rato e touro, tratados com Triton –X100, apresentam motilidade se o ATP ou o AMPc forem adicionados ao meio. Se o Ca for adicionado, ocorre hipermotilidade.

O Ca pode ter regulação direta na motilidade, através de uma adenilato ciclase “solúvel”, (ACs), que forma AMPc para ativar a PK-A.
Essa ACs é sensível a bicarbonato e Ca. Desta forma, a rota sinalizadora de Ca pode estar relacionada à rota da PK-A.

Canais de Ca:

Vários canais de Ca foram identificados no espermatozóide. Algumas subunidades foram identificadas na peça principal, indicando que estão relacionados com a motilidade espermática. Estes canais são portas de entrada do Ca no espermatozóide e podem proporcionar diferentes padrões de influxo de Ca em diferentes microdomínios do flagelo.