Publication
Aquaporins as molecular partners of CFTR in Sertoli Cells
| dc.contributor.advisor | Oliveira, Pedro Fontes | |
| dc.contributor.advisor | Alves, Marco Aurélio Gouveia | |
| dc.contributor.author | Jesus, Tito Miguel Boléo Teles de | |
| dc.date.accessioned | 2014-03-11T15:37:03Z | |
| dc.date.available | 2014-03-11T15:37:03Z | |
| dc.date.issued | 2013-09 | |
| dc.description.abstract | The establishment of the adequate ionic and water environment within the lumen of the seminiferous tubules (SFT), with the secretion of its numerous components, is vital for the normal occurrence of spermatogenesis. Specific transporters for HCO3 -, a mobile physiological buffer that plays a crucial role in the maintenance of intracellular and extracellular pH, have been described in the SFTs. Additionally, water transporters known as Aquaporins have been identified in the SFT, being most probably involved in the secretion of the luminal fluid. Within the SFT, Sertoli cells (SCs) play a crucial role in the establishment of the luminal fluid. Thus, it is imperative to unravel HCO3 - and water transport dynamics in SCs to identify and counteract possible alterations related with reduced male fertility caused by pathological conditions associated with altered water and HCO3 - transport, such as cystic fibrosis (CF). So the first objective of this work was to evaluate mRNA and protein expression of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) in SCs, by RT-PCR and immunoblot, respectively, using primary cultures obtained from 20-day old rats. The second objective was to identify the expression of specific aquaporin (AQP) isoforms (AQP0-AQP9), using a similar approach. Finally, the third objective was to investigate the possible physical interaction between CFTR and specific AQP isoforms in SCs, using the co-immunoprecipitation technique. We were able to detect in cultured SCs both, the expression of mRNA transcripts and of proteins of the bicarbonate transporter CFTR and AQP isoforms 4, 8 and 9. The presence of the proteins AQP6 and AQP7 was also detected although no mRNA transcript correspondent to these AQPs isoforms was observed. Furthermore, in the present study, we observed a direct interaction between AQP4 and CFTR, using the co-immunoprecipitation technique. Thus, in the SFTs, ion and water secretion, driven by specific SCs membrane transporters, is an important step that helps to control the final osmolarity and fluidity of the luminal content. Our results allowed us to identify the expression of various AQP isoforms in rat SCs, particularly AQP4, AQP8 and AQP9, highlighting the importance of water transport in these cells and suggesting that the different AQPs may serve more than one particular function. Additionally, our results indicate that AQP4 physically interacts with CFTR, evidencing a possible role for this HCO3 - transporter in the regulation of AQPs and water homeodynamics in rat SCs. Defective water transport might be the leading cause of the obstructive pathologies, followed by atrophy and infertility, which are observed in men with CF. So it is possible that disruption of a functional complex involving AQP4 and CFTR might contribute to the pathogenesis of male infertility/subfertility in CF. | por |
| dc.description.abstract | O estabelecimento da composição adequada no lúmen dos túbulos seminíferos (SFTs), com a secreção dos vários componentes, é vital para a normal ocorrência da espermatogênese. Transportadores específicos de HCO3 - , que atua como um tampão fisiológico celular que desempenha um papel crucial na manutenção do pH intracelular e extracelular, foram descritos nos SFTs. Além disso, a presença de transportadores de água conhecidos como Aquaporinas, tem também sido sugerida nos SFTs, estando estes provavelmente envolvidos na secreção do fluido luminal. Nos SFTs, as células de Sertoli (SCs) têm um papel crucial no estabelecimento do fluido luminal. É por isso imperativo compreender a dinâmica do transporte de água e HCO3 - em SCs, a fim de identificar e neutralizar possíveis alterações nesses sistemas, relacionadas com a redução da fertilidade masculina causadas por condições patológicas associadas com alterações no transporte de água e HCO3, como acontece na fibrose cística (CF). Assim, o primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão de mRNA e proteína do regulador de condutância transmembranar da fibrose cística (CFTR) em SCs, por RT-PCR e imunodetecção (respetivamente), utilizando culturas primárias obtidas a partir de ratos de 20 dias de idade. O segundo objetivo foi identificar a expressão de isoformas específicas de aquaporinas (AQP0-AQP9), utilizando uma abordagem similar. Finalmente, o terceiro objetivo foi investigar a possível interação física entre o CFTR e isoformas de AQP específicas em SCs, usando a técnica de co-imunoprecipitação. Fomos capazes de detetar a expressão de transcritos de mRNA e de proteínas do transportador CFTR e das isoformas AQP4, AQP8 e AQP9 em SCs de rato. A presença das proteínas AQP6 e AQP7 também foi detetada, embora não se tenha observado a presença dos transcritos correspondentes. Além disso, no presente estudo, observou-se uma interação direta entre AQP4 e CFTR, usando a técnica de co-imunoprecipitação. Assim, a secreção de iões e de água nos SFTs, impulsionada por transportadores de membrana específicos presentes nas SCs, é um evento importante no controle da osmolaridade e fluidez do conteúdo luminal. Os nossos resultados permitiram identificar a expressão de várias isoformas de AQP em SCs rato, particularmente AQP4, AQP8 e AQP9, destacando a importância do transporte de água nessas células e sugerindo que as diferentes AQPs podem desempenhar mais de que uma função particular. Além disso, os nossos resultados indicam também que a AQP4 interage fisicamente com o CFTR, sugerindo um possível papel para este transportador na regulação das AQPs e na homeodinâmica do transporte de água em SCs de rato. Disfunções no transporte de água podem ser a causa de patologias obstrutivas, associadas com a atrofia e infertilidade observadas em homens com CF. É por isso possível que a rutura de um complexo funcional envolvendo a AQP4 e o CFTR possa contribuir para a infertilidade/subfertilidade masculina subjacente à patogénese da CF. | |
| dc.identifier.tid | 201002647 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.6/1621 | |
| dc.language.iso | eng | por |
| dc.peerreviewed | yes | por |
| dc.publisher | Universidade da Beira Interior | por |
| dc.subject | Fertilidade masculina | por |
| dc.subject | Transportador membranar | por |
| dc.subject | Transportador de bicarbonato | por |
| dc.subject | Transportador de água | por |
| dc.subject | Regulador transmembranar da fibrose cística (CFTR) | por |
| dc.subject | Aquaporinas | por |
| dc.title | Aquaporins as molecular partners of CFTR in Sertoli Cells | por |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.citation.conferencePlace | Covilhã | por |
| person.familyName | T. Jesus | |
| person.givenName | Tito | |
| person.identifier.ciencia-id | 7610-C807-AE72 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0001-6295-9979 | |
| person.identifier.scopus-author-id | 55932415900 | |
| rcaap.rights | openAccess | por |
| rcaap.type | masterThesis | por |
| relation.isAuthorOfPublication | 762b4f16-8e0a-43ae-9936-372aba71db0f | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | 762b4f16-8e0a-43ae-9936-372aba71db0f |