A molecular approach on sperm changes during epididymal maturation, ejaculation and in vitro capacitation of boar spermatozoa

Abstract

Mammalian spermatozoa acquire functionality during epididymal maturation and ability to penetrate and fertilize the oocyte during capacitation. Sperm quality results indicated that both epididymal maturation and ejaculation are key events for further capacitation, because only ejaculated spermatozoa are capable to undergo the set of changes leading to capacitation. Epididymal maturation is associated with a progressive loss of phosphotyrosine residues followed by a subtle increase after in vitro capacitation. Sperm glycocalix galactose, glucose/mannose and N-acetyl-D-glucosamine content increased distally in the epididymis. Fertilin analysis highlight that proteolytic processing occurrs mainly in testis for ADAM-1, and throughout epididymis for ADAM-2. Fertilin migrates from acrosomal region to acrosomal ridge during sperm transit from the distal corpus to the proximal cauda. All together we establish a basis for sperm assessment about the maturative status of the ejaculated sperm and, open new perspectives in the characterization of proteins markers of the sperm maturation and/or fertility.

Els espermatozoides de mamífers adquireixen la seva funcionalitat durant la maduració epididimària i l’habilitat de penetrar i fecundar l’oòcit durant la capacitació. L’anàlisi de la qualitat espermàtica de mostres epididimaries, ejaculades i capacitades in vitro, indica que tant la maduració epididimària com l’ejaculació són processos essencials per la posterior capacitació. La maduració epididimària està associada a una pèrdua progressiva de residus tirosina fosforilats, seguit d’un increment després de la capacitació in vitro. En el glicocàlix dels espermatozoides epididimaris augmenten significativament els residus galactosa, glucosa/mannosa i N-acetil-D-glucosamina al llarg del seu trànsit pel conducte epididimari. La fertilina és processada a nivell testicular (ADAM-1) i a nivell epididimari (ADAM-2) i relocalitza i concentra a la regió apical durant el seu pas del corpus distal al cauda proximal. En conjunt, en aquest projecte, s'ha establert una base per a l’avaluació espermàtica del grau de maduresa dels espermatozoides ejaculats que obre noves perspectives per la identificació de marcadors de maduració espermàtica i/o de fertilitat en els espermatozoides.