Ossido nitrico sintasi e nitrazione della tirosina nell’astenozoospermia idiopatica: studio immunoistochimico

Un deficit funzionale degli spermatozoi è una causa comune di infertilità maschile. Gli spermatozoi umani producono ossido nitrico (NO), che è un radicale generato da tre isoforme di nitrico sintasi (NOS): endoteliale (eNOS), neuronale (nNOS) e inducibile (iNOS). Il ruolo specifico delle isoforme nei gameti non è del tutto chiarito, anche se la iNOS sembra influenzare negativamente la funzionalità degli spermatozoi attraverso la produzione di grandi quantità di NO e, di conseguenza, attraverso la nitrazione della tirosina da parte del perossinitrito.

Il nostro scopo è stato quello di caratterizzare il pattern di espressione delle isoforme della NOS negli spermatozoi isolati da donatori fertili normospermici e pazienti infertili astenozoospermici, utilizzando tecniche di immunoistochimica. Inoltre abbiamo valutato l’espressione immunoistochimica della citrullina, un marker dell’attività della NOS, e della nitrotirosina, che indica la formazione di perossinitrito, che può influenzare la funzionalità degli spermatozoi con la sua azione citotossica.

L’espressione della nNOS e della eNOS è risultata maggiore negli spermatozoi isolati dai donatori fertili normospermici. Al contrario, l’espressione immunoistochimica della iNOS e della nitrotirosina è più alta nei campioni astenozoospermici. I nostri dati riguardanti la citrullina indicano un aumentata attività della NOS negli spermatozoi isolati dai soggetti affetti da astenozoospermia idiopatica.

I nostri risultati sostengono l’ipotesi che un aumento dell’attività della NOS ed un eccesso di nitrazione della tirosina possono influire sulle caratteristiche funzionali degli spermatozoi nell’astenozoospermia idiopatica.

Nitric oxide synthase and tyrosine nitration in idiopathic asthenozoospermia: an immunohistochemical study

Defective sperm function is a common cause of human male infertility.

Human spermatozoa produce nitric oxide (NO), which is a free radical generated by three isoforms of NO synthase (NOS): endothelial (eNOS), neuronal (nNOS), and inducible (iNOS). The specific role of NOS isoforms in gametes is not well understood, even if iNOS seems to negatively affect sperm function through the production of large amounts of NO, and consequently the nitration of protein tyrosine by peroxynitrite.

Our aim was to to characterize the expression pattern of NOS isoforms in spermatozoa isolated from normospermic fertile donors and asthenozoospermic infertile patients, by means of immunohistochemistry. Moreover we evaluated the immunohistochemical expression of citrulline, a marker of NOS activity, and nitrotyrosine, which indicates the formation of peroxynitrite, that may affect sperm functionality through its cytotoxic action.

nNOS and eNOS expression was greater in spermatozoa isolated from normospermic fertile donors. In contrast, the immunohistochemical expression of inducible NOS and nitrotyrosine was higher in asthenozoospermic samples. Our data concerning citrulline indicated enhanced NOS activity in sperm from idiopathic asthenozoospermic patients.

Our results support the hypothesis that increased NOS activity and an excess of tyrosine nitration may affect the functional characteristics of spermatozoa in idiopathic asthenozoospermia.

Dott.ssa Eleonora Salvolini

Dipartimento di Scienze Cliniche e Molecolari

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