Item


Physiological role of mitochondrial and plasma membrane channels in sperm

The spermatozoon is a highly specialised cell that travels along the female reproductive tract to deliver its genetic information into the oocyte. During this journey, the interaction with the varying environment is crucial for sperm capacitation, which is a process they must go through to acquire effective fertilising ability and culminates in the acrosome reaction. Cryopreservation, which is the most efficient procedure for long-term storage of sperm, also challenges these cells because of the drastic changes in extracellular medium composition. The exchange of water and other molecules across the plasma membrane, but also across intracellular membranes are essential for the adaptation to extracellular media. Water permeability is facilitated by aquaporins (AQPs), a family of water channels whose main function is linked to volume regulation. Different groups of AQPs have been identified to date: orthodox AQPs, aquaglyceroporins (GLPs) and superAQPs. Voltage-gated proton channel (HV1 or HVCN1) allows proton flow through the plasma membrane, which is linked to intracellular pH and regulates capacitation-associated events. Finally, although different types of K+ channels are present in sperm, the SLO subfamily of channels seems to be highly relevant. Essentially, K+ channels regulate plasma membrane potential, which is linked to capacitation-related events. The involvement in mammalian sperm capacitation and cryopreservation of these three types of channels (AQPs, HV1 and K+ channels) was investigated in this Dissertation

L’espermatozoide viatja a través del tracte reproductor femení per fer arribar la seva informació genètica a l’oòcit i, al llarg aquest recorregut, l’adaptació a les condicions externes és crucial per la capacitació, un procés necessari per l’adquisició de la seva capacitat fecundant. La criopreservació, que és el procediment més eficient per la conservació d’espermatozoides a llarg termini, també exposa el gàmeta masculí a canvis dràstics en el medi extracel·lular. El transport d’aigua i altres molècules a través de les membranes (tant la plasmàtica com les intracel·lulars), és important per l’adaptació al medi extracel·lular. El transport d’aigua és possible gràcies a les aquaporines (AQPs), una família de canals transmembrana d’aigua el paper de les quals està relacionat amb la regulació del volum cel·lular. Les AQPs es poden classificar en: AQPs ortodoxes, aquagliceroporines (GLPs) i superAQPs. Els canals de protons operats per voltatge (HV1 o HVCN1) regulen el pas de H+ a través de la membrana plasmàtica i, per tant, el pH intracel·lular, que influeix en els esdeveniments associats al procés de capacitació. Finalment, els espermatozoides de mamífer presenten diferents tipus de canals de K+, i la subfamília de canals SLO és especialment rellevant. Essencialment, els canals de K+ regulen el potencial de membrana, que activa alguns dels canvis que s’esdevenen durant la capacitació. En aquesta Tesi s’ha explorat la possible funció d’aquests tres tipus de canals (AQPs, HV1 i K+) durant la capacitació i la criopreservació dels espermatozoides de mamífer

Programa de Doctorat en Tecnologia

Universitat de Girona

Manager: Yeste Oliveras, Marc
Other contributions: Universitat de Girona. Departament de Biologia
Author: Delgado Bermúdez, Ariadna
Date: 2022 July 28
Abstract: The spermatozoon is a highly specialised cell that travels along the female reproductive tract to deliver its genetic information into the oocyte. During this journey, the interaction with the varying environment is crucial for sperm capacitation, which is a process they must go through to acquire effective fertilising ability and culminates in the acrosome reaction. Cryopreservation, which is the most efficient procedure for long-term storage of sperm, also challenges these cells because of the drastic changes in extracellular medium composition. The exchange of water and other molecules across the plasma membrane, but also across intracellular membranes are essential for the adaptation to extracellular media. Water permeability is facilitated by aquaporins (AQPs), a family of water channels whose main function is linked to volume regulation. Different groups of AQPs have been identified to date: orthodox AQPs, aquaglyceroporins (GLPs) and superAQPs. Voltage-gated proton channel (HV1 or HVCN1) allows proton flow through the plasma membrane, which is linked to intracellular pH and regulates capacitation-associated events. Finally, although different types of K+ channels are present in sperm, the SLO subfamily of channels seems to be highly relevant. Essentially, K+ channels regulate plasma membrane potential, which is linked to capacitation-related events. The involvement in mammalian sperm capacitation and cryopreservation of these three types of channels (AQPs, HV1 and K+ channels) was investigated in this Dissertation
L’espermatozoide viatja a través del tracte reproductor femení per fer arribar la seva informació genètica a l’oòcit i, al llarg aquest recorregut, l’adaptació a les condicions externes és crucial per la capacitació, un procés necessari per l’adquisició de la seva capacitat fecundant. La criopreservació, que és el procediment més eficient per la conservació d’espermatozoides a llarg termini, també exposa el gàmeta masculí a canvis dràstics en el medi extracel·lular. El transport d’aigua i altres molècules a través de les membranes (tant la plasmàtica com les intracel·lulars), és important per l’adaptació al medi extracel·lular. El transport d’aigua és possible gràcies a les aquaporines (AQPs), una família de canals transmembrana d’aigua el paper de les quals està relacionat amb la regulació del volum cel·lular. Les AQPs es poden classificar en: AQPs ortodoxes, aquagliceroporines (GLPs) i superAQPs. Els canals de protons operats per voltatge (HV1 o HVCN1) regulen el pas de H+ a través de la membrana plasmàtica i, per tant, el pH intracel·lular, que influeix en els esdeveniments associats al procés de capacitació. Finalment, els espermatozoides de mamífer presenten diferents tipus de canals de K+, i la subfamília de canals SLO és especialment rellevant. Essencialment, els canals de K+ regulen el potencial de membrana, que activa alguns dels canvis que s’esdevenen durant la capacitació. En aquesta Tesi s’ha explorat la possible funció d’aquests tres tipus de canals (AQPs, HV1 i K+) durant la capacitació i la criopreservació dels espermatozoides de mamífer
Programa de Doctorat en Tecnologia
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/687324
Document access: http://hdl.handle.net/10256/22360
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: L’accés als continguts d’aquesta tesi queda condicionat a l’acceptació de les condicions d’ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Subject: Esperma
Sperm
Aquaporines
Acuaporinas
Aquaporins
HVCN1
Canals de potassi
Canales de potasio
Potassium channels
Capacitació
Capacitación
Capactitation
Criopreservació
Criopreservación
Cryopreservation
575 - Genètica general. Citogenètica general. Immunogenètica. Evolució. Filogènia
576 - Biologia cel·lular i subcel·lular. Citologia
612 - Fisiologia
Title: Physiological role of mitochondrial and plasma membrane channels in sperm
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors