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Ciencias de la Vida y de la Materia

Producción de gonadotropinas recombinantes de lenguado senegalés: aplicaciones para la monitorización y el control de la maduración sexual en acuicultura

Investigador Principal:
Joan Cerdà Luque

Centro de Investigación: 
Laboratorio IRTA (Instituto de Investigación y Tecnologías Agroalimentarias)-Instituto de Ciencias del Mar. CSIC. Barcelona.

Sinopsis: 
Joan Cerdà El objetivo del proyecto ha sido la obtención de nueva información acerca de la función biológica de las gonadotropinas, hormona estimulante del folículo (FSH) y hormona luteinizante (LH), durante la espermatogénesis del lenguado senegalés (Solea senegalensis), especie de pez plano de gran interés comercial en el sur de Europa y Asia. Con ello se pretende contribuir al desarrollo de nuevos métodos para el control de la diferenciación y maduración sexual de esta especie en acuicultura. Dos de los logros del proyecto han sido la producción de FSH y LH recombinantes de cadena única de lenguado (rFSH y rLH) en una línea celular de mamífero, y el desarrollo de un ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA), específico para la detección de FSH. La rFSH y rLH que se han producido son biológicamente funcionales tanto in vitro como in vivo a través de la activación específica de sus correspondientes receptores en el testículo, aunque el receptor de FSH de lenguado responde también a la LH como ocurre en otros teleósteos. Mediante la producción de anticuerpos específicos contra estos receptores se ha demostrado que la capacidad esteroideogénica de la FSH en el testículo de lenguado se debe a la activación de receptores de FSH en las células de Leydig, un mecanismo que solo existe en algunos peces. Los estudios de expresión de 22 genes potencialmente implicados en la función de las células de Sertoli, la esteroidogénesis, y la diferenciación de las células germinales, en respuesta a la rFSH y rLH, sugieren que en el lenguado la FSH posiblemente mantiene la espermatogénesis, mientras que la LH podría ser más preponderante en la etapa de espermiación (producción de semen). Finalmente, el avance más notable del proyecto ha sido el descubrimiento, por primera vez en vertebrados, de la presencia del receptor de LH en las células germinales del lenguado y otros teleósteos. En el lenguado, se ha demostrado que el receptor de LH de las espermátidas controla directamente la diferenciación de estas células en espermatozoides, lo cual revela la existencia de un nuevo mecanismo endocrino para el control de la espermatogénesis en peces. Los métodos desarrollados en este proyecto permitirán evaluar y tratar posibles disfunciones endocrinas de animales en cultivo con el fin optimizar la producción de gametos masculinos, tanto para la reproducción natural como para la fecundación in vitro. Asimismo, el hallazgo del receptor de LH en las espermátidas puede ayudar a diseñar mejores métodos para el control de la reproducción de machos de lenguado en cautividad, y abre nuevas posibilidades de preservación a largo plazo de células germinales de peces para la conservación de la biodiversidad y acuicultura.

Imagen

Imagen: Detección del receptor de la hormona luteinizante (color rojo o verde) en las células germinales (espermátidas) de diferentes peces.

Producción científica:

Artículos generados en Revistas 4 (más 2 en preparación)
Comunicaciones en congresos nacionales 2
Comunicaciones en congresos internacionales 4

Relación de artículos:

  • Chauvigné F., Tingaud-Sequeira A., Agulleiro M.J., Calusinska M., Gómez A., Finn R.N., Cerdà J. (2010) Functional and evolutionary analysis of flatfish gonadotropin receptors reveals cladal- and lineage-level divergence of the teleost glycoprotein receptor family. Biology of Reproduction 82:1088-1102.
  • Forné I., Castellana B., Marín-Juez R., Cerdà J., Abián J., Planas J.V. (2011) Transcriptional and proteomic profiling of flatfish (Solea senegalensis) spermatogenesis. Proteomics 11:2195-2211.
  • Cerdà J., Manchado M. (2011) Advances in genomics for flatfish aquaculture. Genes and Nutrition 8:5-17.
  • Chauvigné F., Verdura S., Mazón M.J., Duncan N., Zanuy S., Gómez A., Cerdà J. (2012) Follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone mediate the androgenic pathway in Leydig cells of an evolutionary advanced teleost. Biology of Reproduction 87(2):35, 1-11.
  • Chauvigné F., Zapater C., Cerdà J. A novel role of the vertebrate luteinizing receptor triggering the differentiation of spermatids to spermatozoa (en preparación).
  • Chauvigné F., Zapater C., Crespo D., Planas J., Cerdà J. Gonadotropic control of steroid biosynthesis and gene expression during the progression of spermatogenesis in Senegalese sole (Solea senegalensis) (en preparación).

Relación de comunicaciones en congresos nacionales:

  • Verdura S., Chauvigné F., Mazón M.J., Zanuy S., Gómez A., Cerdà J. (2011) Producción de gonadotropinas recombinantes de lenguado Senegalés (Solea senegalensis) para el control de la reproducción. Resumenes del XIII Congreso Nacional de Acuicultura, 21-24 Noviembre, Barcelona, O-041 (Comunicación Oral).
  • Cerdà J. (2012) Producción de hormonas recombinantes para el control de la reproducción en acuicultura: el caso del lenguado Senegalés. Workshop Biotecnología y Recursos Genómicos Aplicados a la Acuicultura. Avances logrados en AQUAGENET, 16-17 Mayo 2012, Cádiz (Ponencia Invitada).

Relación de comunicaciones en congresos internacionales:

  • Chauvigné F., Finn R.N., Gómez A., Cerdà J. (2010) Senegalese sole gonadotropins and their receptors: applications for the gametogenic control in aquaculture. 9th International Congress on the Biology of Fish, 5-9 Julio, 2010, Barcelona (Comunicación Oral).
  • Cerdà J. (2011) Advances in genomics for flatfish aquaculture. 2nd International Conference on FOOD-OMICS: A science for nutrition, health and wellness in the post-genomic era. Cesena, Italy, June 22-24, 2011. Abstract Book p 5-6 (Ponencia Invitada).
  • Verdura S., Chauvigné F., Mazón M.J., Zanuy S., Gómez A., Cerdà J. (2011) Production of Senegalese sole recombinant gonadotropins for the control of reproduction: new insights into the endocrine control of spermatogenesis. Workshop -The Cultivation of Soles V, 5-7 Abril, 2011, Faro Portugal (Comunicación Oral).
  • Chauvigné F., Zapater C., Cerdà J. (2013). Novel insights into the endocrine control of male fertility in the flatfish Senegalese sole (Solea senegalensis). 17th International Congress of Comparative Endocrinology (ICCE), 15-19 Julio, Barcelona (Comunicación Oral).



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