Recettori ‘da Nobel’ di caldo e piccante e fertilità maschile

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Quando la temperatura sale, gli spermatozoi rispondono. E ora si è scoperto a Padova che il recettore del caldo e del piccante ne regola la capacità fecondante. Una scoperta legata a doppio filo, dunque, a quella protagonista del Nobel per la Medicina 2021.

I recettori del calore scoperti dal neo premio Nobel David Julius, hanno dunque un importante ruolo anche nella regolazione dei meccanismi chiave per la fertilità. I ricercatori dell’Università di Padova, coordinati da Carlo Foresta, con la collaborazione di Alberto Ferlin e Andrea Di Nisio, hanno infatti scoperto la presenza del recettore per il caldo, Trpv1, sulla membrana degli spermatozoi umani.

L’importanza di questo recettore è spiegata dal fatto che lo spermatozoo, per raggiungere l’ovocita e fecondarlo, deve percepire piccole variazioni di temperatura che gli permettono di risalire fino alla cellula uovo. I ricercatori padovani hanno dimostrato che questo processo, chiamato termotassi, è regolato proprio dal recettore del caldo Trpv1.

Così come per il corrispettivo recettore neuronale scoperto da Julius, anche negli spermatozoi questo recettore non solo risponde al calore, ma anche alla capsaicina, la sostanza responsabile della sensazione di bruciore data dal peperoncino. L’attivazione di questo recettore determina poi importanti modificazioni funzionali dello spermatozoo, che attivano i meccanismi necessari per la fecondazione dell’ovocita, come l’aumento della motilità.

Al contrario, quando il recettore funziona meno, viene a mancare la capacità attrattiva e si riduce quindi la capacità fecondante dello spermatozoo. “Essendo un recettore di membrana, ogni alterazione strutturale della membrana stessa può interferire con la funzionalità di questo importante recettore – spiega Foresta – Ad esempio in tutti i casi in cui si verifica un aumento di colesterolo di membrana, abbiamo osservato una minor capacità degli spermatozoi di rispondere allo stimolo termico”.

“Questo accade nei casi in cui la produzione di spermatozoi intra-testicolari è alterata per patologie pre-esistenti (per esempio obesità, varicocele, etc), ma può anche verificarsi in spermatozoi già maturi se questi sono esposti a una temperatura più elevata, che a sua volta induce modificazioni importanti della membrana spermatica, e quindi su tutti i suoi recettori, tra cui proprio Trpv1”.

Lo studio evidenzia anche un insospettabile possibile effetto del riscaldamento globale sulla capacità riproduttiva. Le variazioni anomale della temperatura ambientale possono avere infatti un ruolo nel giustificare il progressivo declino della fertilità umana, e proprio i recettori del caldo sugli spermatozoi potrebbero esserne influenzati negativamente.

Durante la fase ovulatoria, precisano i ricercatori padovani, nell’apparato riproduttivo femminile si assiste a un incremento della temperatura fino a 37,2°C. Ciò rappresenta un noto meccanismo di attrazione (termotassi) per gli spermatozoi, di fondamentale importanza per la fecondazione.

Tuttavia ad oggi non era noto come gli spermatozoi potessero percepire questo cambiamento di temperatura. Gli esperimenti condotti presso l’Unità di Andrologia e Medicina della Riproduzione dell’Azienda Ospedale Università di Padova, diretta da Foresta, hanno dimostrato che l’aumento di temperatura viene percepito dagli spermatozoi grazie allo stesso recettore identificato dal Nobel David Julius. Inoltre, come nel caso dei neuroni, anche gli spermatozoi curiosamente rispondono alla capsaicina.

Ma come mai? “E’ semplicemente una questione di compresenza”, ci spiega Foresta, “altrimenti le popolazioni con un grande consumo di peperoncino” potrebbero beneficiare di un vantaggio in termini di fertilità.

Queste scoperte sono state pubblicate su due importanti riviste internazionali: PLos One e International Journal of Molecular Science.

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