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Identificata una proteina in grado di rivelare la fertilità di un maschio

Parere degli esperti |time pubblicato il
Identificata una proteina in grado di rivelare la fertilità di un maschio

Gli articoli della sezione "Il parere degli esperti" riguardano alcuni fra gli argomenti più importanti e dibattuti delle rispettive aree cliniche. Dato il livello di approfondimento raggiunto, i testi possono contenere termini e concetti molto complessi. L’utilizzo del glossario potrà essere di aiuto nella comprensione di questi articoli e altri contenuti del sito, più divulgativi, contribuiranno a chiarire gli argomenti trattati.


Nei Paesi industrializzati è sempre più diffusa la riduzione della natalità, fino ad arrivare in Paesi come l’Italia in cui è diminuita drasticamente sotto i livelli di sostituzione (Eurostat Regional Yearbook 2015). Il fattore maschile è coinvolto in un’ampia percentuale di casi di sterilità: numerosi fattori, tra cui anomalie genetiche, malattie acute e croniche, trattamenti farmacologici per determinate patologie, impatto ambientale e occupazionale, stile di vita e agenti infettivi hanno senza dubbio un ruolo negativo. Ancora molte domande sull’eziologia dell’infertilità maschile rimangono senza risposta, come la sterilità da cause sconosciute che è il tipo più comune d’infertilità maschile.

La genetica degli spermatozoi e in particolar modo la biologia molecolare sono state trascurate negli ultimi decenni per un indiscriminato ricorso alla tecnologia di riproduzione assistita (ART) che ha by-passato l'esigenza di un campione di sperma "normale". Tuttavia, nonostante i continui progressi in quest’arte, non si è avuto un incremento di natalità e quindi è forte la necessità di indagini più approfondite sugli spermatozoi.

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L’attenzione di numerosi ricercatori è focalizzata sulla cromatina spermatica (DNA), organizzata in modo specifico per essere compatta e stabile nel nucleo; un’estrema condensazione nucleare, mediata dalla proteina BRDT, porta alla riduzione di circa il 10% del volume nucleare e protegge il materiale genetico dello spermatozoo da fattori esterni quali stress fisiologici e ambientali, responsabili di indurre anomalie strutturali che sono incompatibili con la fertilità.

Si è alla ricerca di nuovi potenziali marcatori di fertilità maschile che potrebbero essere di aiuto nel predire la capacità di concepire e nell’individuare deficit che possono discriminare uomini fertili da non fertili. La localizzazione e la concentrazione di una particolare proteina negli spermatozoi può essere utile per comprenderne la funzione nei meccanismi di riproduzione e per poter intervenire in caso di anomala presenza.

La proteina p53, così chiamata per la sua massa molecolare (53 kD), ha un’azione preminente nella risposta cellulare al danno del DNA. Conosciuta come il "guardiano del genoma", è un fattore di trascrizione sequenza-specifico che risponde a una vasta gamma di segnali di stress e funzioni cellulari: regola, disattiva e reprime l'espressione di geni e proteine responsabili dell'arresto del ciclo cellulare e del processo di morte cellulare.

La proteina p53 riveste un ruolo importante in tutti i tipi di cellule, ha un ruolo centrale su un’ampia rete di proteine che consentono lo stato di "buona salute" di una cellula e del suo DNA. Questa proteina è il "direttore" di un ben orchestrato sistema di rilevamento e di controllo del danno cellulare: quando si verifica, l'attività della proteina p53 è fondamentale per decidere se riparare o indurre la morte della cellula stessa. La morte di una cellula che ha subito danni gravi del DNA è provvidenziale per l'organismo perché ostacola la riproduzione di cellule con mutazioni pericolose e nocive e, nel caso di concepimento, impedire un anomalo sviluppo embrionario. Un suo aumento è proporzionale al danno cellulare, quindi una sua valutazione quantitativa è indice del grado di danno al DNA.

Si rafforza sempre più l’idea che la proteina p53 svolga diverse azioni sul controllo e sviluppo cellulare sistemico, sul controllo del progetto riproduttivo umano e sulla capacità di controllare e regolare il processo di meiosi della spermatogenesi.

Conoscere la sua concentrazione rapportata al numero di spermatozoi (ng/milioni di spermatozoi) potrebbe avere un ruolo importante nello screening pre-concezionale, individuando soggetti con una “ridotta fertilità” e, nell’ambito della PMA, essere predittiva circa l’esito della fecondazione in vitro. La concentrazione di p53 nel DNA di spermatozoi è ottenuta mediante saggio ELISA, metodica che meglio risponde ai requisiti di laboratorio in termini di oggettività e ripetitività. I risultati sono molto incoraggianti con un incremento significativo dei tassi di gravidanza.

Senza dubbio la proteina p53 ha un ruolo più complesso, diverso dal solo controllo dell’integrità del DNA degli spermatozoi; si ipotizza una sua azione sui tempi e sui modi di sviluppo embrionario. In accordo con altri gruppi di studio, riteniamo che determinare la concentrazione della proteina p53 sia fondamentale per descrivere il “potenziale di fertilità” di un maschio.

Salvatore Raimondo, Mariacira Gentile - Settore Ricerca Laboratorio “Gentile s.a.s.”, Gragnano (NA)

Bibliografia di riferimento

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  • Raimondo S, Gentile T, Gentile MC, P53 protein evaluation on spermatozoa DNA in fertile and infertile males. J Hum Reprod Sci 2019 Apr-Jun;12(2):114–21.
  • Ren ZJ, Zhang Q, Ren PW, et al. TP53 gene Arg72Pro polymorphism and male infertility risk: A meta-analysis. Andrologia 2018 Dec;50(10):e13122.
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