Evaluación de SOCE en ovocitos humanos: implicaciones clínicas

Abstract

La señalización por Ca²⁺ juega un papel clave en fecundación y desarrollo embrionario. Se conoce poco sobre la contribución del influjo del Ca²⁺ extracelular a la señalización global mediada por Ca²⁺ en gametos y embriones tempranos. Para conocer mejor el impacto de la entrada de Ca²⁺ en la fisiología ovocitaria, evaluamos el mecanismo de entrada de Ca²⁺ operada por depósitos intracelulares (SOCE) en ovocitos MII humanos y su sensibilidad al estrés oxidativo, uno de los principales factores implicados en la tasa de éxito de la fecundación in vitro (FIV). El vaciado de los depósitos intracelulares de calcio mediante la inhibición de la Ca²⁺⁻ATPasa del retículo endoplasmático (RE) con tapsigargina (TG), desencadena la entrada de Ca²+ extracelular en ovocitos humanos, siendo este influjo de Ca²⁺ extracelular sensible a inhibición farmacológica. Se concluye que existe un mecanismo responsable de la entrada capacitativa de cationes divalentes en ovocitos humanos, siendo este mecanismo altamente sensible al estrés oxidativo. El peróxido de hidrógeno (H₂O₂), a concentraciones micromolares, incrementa la concentración de calcio intracelular, siendo este efecto dependiente de la presencia del Ca²⁺ extracelular. Este aumento es inhibido por 2-APB, concluyendo que el H₂O₂ estimula la entrada de Ca²⁺ a través de SOCE. Una de las técnicas con más futuro en Reproducción Asistida es la vitrificación de ovocitos, proceso que puede afectar a la integridad de la membrana celular y como consecuencia al mecanismo SOCE. En resumen, se pretende estudiar SOCE en ovocitos humanos y comprobar si este mecanismo se altera por estrés oxidativo y vitrificación.

Calcium signaling plays a key role at many steps of fertilization and embryo development. However, little is known regarding the contribution of extracellular Ca²⁺ influx into the cell to this signaling. We have evaluated the mechanism of store-operated calcium entry (SOCE) in human metaphase II oocytes and its sensitivity to oxidative stress, one of the major factors implicated in the outcome of IVF techniques. The depletion of intracellular Ca²⁺ stores through inhibition of sarco(endo)plasmic Ca²⁺-ATPase with thapsigargin, triggers Ca²⁺ entry in resting human oocytes. Ca²⁺ entry is sensitive to pharmacological inhibition. These results support the conclusion that there is a plasma membrane mechanism responsible for the capacitative divalent cation entry in human oocytes. The Ca2+entry mechanism described in MII oocytes was found to be highly sensitive to oxidative stress. Hydrogen peroxide, at micromolar concentrations elicited an increase of [Ca²⁺]i that was dependent on the presence of extracellular Ca²⁺. This rise was preventable by 2-APB, indicating that it was mainly due to the enhanced influx through store-operated calcium channels. In sum, our results demonstrate the occurrence of SOCE in human MII oocytes and the modification of this pathway due to oxidative stress, with possible consequences in IVF. Finally, one of the techniques with more future in assisted reproduction is the vitification of oocytes. This process can affect the cellular membrane integrity and consequently SOCE mechanism. In summary, we will try to study SOCE in human oocytes and to verify if this mechanism alters by oxidating stress and vitrification.