¿Qué sucede cuando el espermatozoide y el óvulo se encuentran?

¿Qué sucede cuando el espermatozoide y el óvulo se encuentran?
Por sus aportaciones alrededor de esta pregunta, Alberto Darszon Israel investigador titular del Departamento de Genética y Fisiología Molecular del Instituto
de Biotecnología de la UNAM (IBT) en Cuernavaca, Morelos, es distinguido con el
Premio Nacional en Ciencias y Artes en Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales.
La obra científica del Dr. Darszon ha tenido un amplio reconocimiento internacional por sus aportaciones en un
tema de primordial importancia en la biología de la reproducción: “La interacción entre el espermatozoide y el
óvulo”. Para abordar este apasionante e importante tema de investigación, el Dr. Darszon ha combinado estrategias
de tres disciplinas: la bioquímica, la fisiología celular y la electrofisiología. Las células se comunican no sólo con su
medio ambiente sino también entre ellas, y lo hacen mediante moléculas que viajan a través de la membrana que
las cubre. Así, las capas externas del óvulo contienen componentes que éste usa para enviar señales al espermatozoide informándole donde esta ubicado. Dichas señales afectan al espermatozoide y regulan su movimiento y su
capacidad para fecundar al óvulo. Como resultado de los cambios en la permeabilidad a los iones de la membrana
que rodea al espermatozoide, este se transforma morfológicamente y ocurre lo que se conoce como “la reacción
acrosomal”. Durante este proceso se fusiona la membrana del una vesícula, llamada acrosoma, que esta en la cabeza del espermatozoide, con la membrana que rodea a esta célula. Este proceso es indispensable para que el
espermatozoide pueda penetrar las capas que recubren al óvulo para finalmente fusionarse con él y fecundarlo.
En particular, el Dr Darszon ha estudiado los llamados canales iónicos, que son proteínas inmersas en las membranas que rodean a las células, y que en su interior separan diferentes compartimientos. Estos canales regulan
el eficiente transito de los iones del exterior al interior de la célula y entre los compartimientos. Si estos canales
se bloquean entonces las funciones fundamentales del espermatozoide, como la reacción acrosomal, no ocurren
adecuadamente y se inhibe la fecundación. Uno de los más importantes logros en la vida académica del Dr. Alberto Darszon es el haber registrado directamente, por primera vez en el mundo, la presencia de estos canales en el
espermatozoide. La posibilidad de registrar la actividad de estos eficientes transportadores ha permitido entender
el papel que juegan en la fecundación.
El grupo del Dr. Darszon estudia las propiedades del espermatozoide usando como modelo experimental al erizo
de mar pero también ha hecho valiosas contribuciones en otros sistemas como los primeros registros del funcionamiento de los canales del espermatozoide del ratón. El grupo del Dr Darszon, usando novedosas metodologías
ha descrito la presencia y participación de canales para los iones calcio, potasio y sodio del espermatozoide que
participan en la fecundación.
La movilidad es una propiedad fundamental de muchas células: es el caso del espermatozoide. En colaboración
con los Drs. Wood y Whitaker, en 2003 el Dr. Alberto Darszon descubrió que la concentración de calcio cambia en
el espermatozoide del erizo de mar activando canales de calcio en respuesta a ciertas substancias que están en la
capa que rodea al óvulo y que regulan su movilidad. Su grupo descubrió que, a diferencia de lo que se proponía en
el campo, no son los cambios generales en la concentración de calcio los que regulan la movilidad, sino cambios
locales muy específicos. Ahora están desentrañado los mecanismos que le permiten al espermatozoide encontrar
al óvulo. Estos hallazgos sobre la relación entre el calcio y la forma en que se mueve el flagelo del espermatozoide tienen
repercusiones muy importantes en la biología celular ya que muchos tipos celulares tienen un cilio o un flagelo que realizan funciones cruciales.
Recientemente en el laboratorio del Dr. Darszon se ha descubierto que tanto el epermatozoide de ratón como el de humano poseen un canal para el transporte de cloro que cuando sufre alteraciones causa la fibrosis cística renal. Este canal
junto con un canal de sodio también identificado por el grupo del Dr. Darszon participan de manera importante en la
maduración del espermatozoide que ocurre en el tracto genital femenino, fenómeno que eufemísticamente se conoce
como “capacitación” y que es esencial para que el espermatozoide pueda fecundar al óvulo.
Además de la distinción que ahora recibe, el Dr. Alberto Darszon ha recibido también el Premio de la Academia de la
Investigación Científica, en el área de Ciencias Naturales-1985; el premio que otorga la Fundación Miguel Alemán en el
Área de Salud; la beca Guggenheim-1989; el Premio Universidad Nacional (UNAM)-2000 en el área de Ciencias Naturales; en 2008 recibió el Premio Scopus por ser el científico mexicano más citado en las revistas científicas internacionales
relacionadas con las Ciencias de la Vida/Biotecnología; la revista “Industrial Advanced Imaging” le otorgó, junto con el Dr.
Corkidi, el premio “Imaging Solutions of the Year-2008”, en el área de Microscopía:
(http://www.advancedimagingpro.com/publication/article.jsp?pubId=1&id=4824&pageNum=2 por sus estudios e imágenes en 3ª dimensión de la movilidad del espermatozoide. Ha sido distinguido con donativos del Howard Hughes Medical Institute; del International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology; de los Institutos Nacionales de Salud
en los Estados Unidos y de la Wellcome Trust. En 1999 ingresó a la Academia de Ciencias de América Latina; y en 2003 se
le otorgó la distinción de Investigador Nacional de Excelencia del SNI-CONACyT.