Uma equipa internacional liderada por Hiroki Shibuya, do RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research no Japão, descobriu um componente estrutural crítico nos gâmetas masculinos de ratinhos. A sua ausência provoca malformações no flagelo, a cauda que permite aos espermatozoides nadar, conduzindo a uma infertilidade completa. O estudo, que recorreu a uma técnica avançada de microscopia, foi publicado na revista Science Advances.

A infertilidade masculina, responsável por cerca de metade dos casos de infertilidade conjugal, mantém mecanismos por deslindar. “As causas da infertilidade feminina têm sido amplamente estudadas”, nota Hiroki Shibuya, “mas os mecanismos subjacentes à infertilidade masculina permanecem pouco compreendidos”. A spermatogénese, processo contínuo de produção de espermatozoides, esconde ainda detalhes à escala subcelular.

A equipa aplicou com sucesso a microscopia de expansão de ultraestrutura a células germinativas masculinas de ratinho, algo inédito. A técnica, uma maravilha da engenharia de imagem, envolve incorporar as células num gel que se expande, ampliando as estruturas internas. Este truque físico permite depois usar microscopia de fluorescência convencional para observar detalhes a uma resolução extraordinária. Os investigadores ajustaram o protocolo, fixando as células de forma suave e removendo citoplasma em excesso, o que contornou a habitual instabilidade destas células e melhorou a nitidez.

O alvo foi o centríolo, uma minúscula estrutura cilíndrica que sofre profundas remodelações durante a formação do flagelo. Sem uma cauda funcional, o espermatozoide fica imóvel, incapaz de alcançar o óvulo. As novas imagens, que seguiram o centríolo ao longo de toda a transformação, revelaram que o seu arcabouço interno se fortalece após a meiose. A análise proteica destacou um aumento nos complexos da proteína POC5 com a centrina nesse suporte.

A prova decisiva da sua importância veio com a manipulação genética. Ratinhos macho submetidos a knockout total do gene POC5 via CRISPR nasceram aparentemente normais, mas produziram zero espermatozoides viáveis. A função do centríolo em outras células do corpo não foi afetada, um detalhe curioso. No entanto, nos espermatozoides, a ausência de POC5 resultou em flagelos deformados que se desintegravam, explicando a esterilidade absoluta.

“O nosso protocolo modificado pode ser estendido a outras análises, incluindo espermatozoides humanos”, avançou Shibuya, vislumbrando novas possibilidades para investigar anomalias estruturais subtis. No longo prazo, este caminho poderá conduzir a novas abordagens diagnósticas e talvez terapêuticas na medicina da reprodução. A cauda do espermatozoide, afinal, depende de um elo molecular até agora obscuro.

Referência bibliográfica:
Hiroki Shibuya et al., Ultrastructural expansion microscopy reveals the centriolar inner scaffold provides structural integrity for sperm flagellum formation, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ado7421. Disponível em: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado7421

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