I ricercatori dell’Università di Osaka li hanno osservati per mesi: spermatozoi che si muovevano a scatti, altri che giravano in tondo, alcuni fermi come se avessero dimenticato la loro missione. Tutti accomunati da un dettaglio invisibile ma decisivo: due proteine difettose, CFAP91 e EFCAB5, che trasformano campioni di nuoto in goffi principianti. La scoperta, pubblicata su Nature Communications, potrebbe spiegare molti casi di infertilità maschile rimasti senza risposta. Un po’ come scoprire che il motore di una Formula 1 aveva due bulloni allentati.
Il flagello degli spermatozoi non è una frusta qualunque
Il team guidato da Haoting Wang ha puntato l’attenzione su una struttura apparentemente semplice ma di una complessità disarmante: il flagello. Quella “coda” che spinge gli spermatozoi verso l’ovulo nasconde un’architettura molecolare precisa, dove ogni proteina ha un ruolo specifico.
I flagelli funzionano come propulsori biologici con raggi radiali che controllano frequenza e ampiezza del movimento. Quando tutto funziona, il risultato è un nuoto elegante e diretto. Quando qualcosa si rompe, gli spermatozoi perdono la bussola.
La proteina CFAP91 era già nota per il suo legame con l’infertilità umana, ma nessuno sapeva esattamente perché. I ricercatori hanno creato topi geneticamente modificati privi di questa proteina, osservando risultati inequivocabili: flagelli malformati e infertilità completa. Ma c’era dell’altro da scoprire.
Lo studio ha utilizzato una tecnica chiamata “proximity labeling” per identificare le proteine che lavorano vicine a CFAP91. È come fare una foto al “quartiere delle molecole” per capire chi fa cosa. Il risultato ha rivelato EFCAB5, una proteina specializzata nel regolare il movimento degli spermatozoi che nessuno aveva mai collegato alla fertilità (e all’infertilità).
CFAP91: l’impalcatura che tiene tutto insieme
Nei topi privi di CFAP91, i ricercatori hanno osservato un collasso strutturale. La proteina funziona come un’impalcatura molecolare che assembla i “raggi radiali” del flagello, quei componenti microscopici essenziali per il controllo del movimento. Senza questa impalcatura, l’intera architettura crolla. Se togli le travi portanti da un edificio la struttura regge per un po’, poi cede.
Quando i ricercatori hanno reintrodotto CFAP91 nei topi modificati, la proteina ha immediatamente iniziato a interagire con le proteine radiali note, confermando il suo ruolo di coordinatore strutturale. Ma la sorpresa è arrivata dall’analisi delle proteine vicine.
EFCAB5: il regolatore silenzioso
La seconda protagonista della storia è EFCAB5, una proteina che fino a questo studio era rimasta nell’ombra. EFCAB5 agisce come un regolatore specializzato del movimento spermatozoi, controllando la motilità con precisione chirurgica. I topi privi di questa proteina mostrano una fertilità ridotta, con spermatozoi che nuotano male nonostante abbiano flagelli strutturalmente normali.
Come spiega Haruhiko Miyata, autore senior dello studio:
“I nostri risultati dimostrano che CFAP91 funge da impalcatura per l’assemblaggio dei raggi radiali, mentre EFCAB5 è fondamentale per il controllo del movimento specializzato degli spermatozoi”.
Due ruoli complementari: uno costruisce la struttura, l’altro la fa funzionare.
Il dato più interessante? Nei topi “knockout” per CFAP91, non solo i flagelli erano malformati, ma l’infertilità era del 100%. Un risultato così netto suggerisce che questa proteina non è un semplice ingranaggio del meccanismo, ma un componente assolutamente critico. Senza CFAP91, gli spermatozoi non sanno letteralmente come muoversi.
Infertilità maschile, verso nuovi obiettivi diagnostici
La scoperta apre prospettive concrete per la diagnosi e il trattamento dell’infertilità maschile. Comprendere il funzionamento di queste proteine potrebbe portare allo sviluppo di test diagnostici più precisi, capaci di identificare le cause molecolari specifiche dei problemi di fertilità. Invece di limitarsi a osservare che gli spermatozoi non nuotano bene, sarà possibile capire esattamente perché non ci riescono.
L’infertilità maschile colpisce circa la metà delle coppie che hanno difficoltà a concepire, ma spesso le cause rimangono misteriose. Studi come questo aggiungono pezzi importanti al puzzle, trasformando un problema generico in meccanismi specifici da investigare. Come vi avevo già raccontato, la ricerca sulla fertilità maschile sta vivendo una fase di accelerazione, con approcci sempre più sofisticati.
La strada è ancora lunga, ma almeno ora sappiamo che due proteine dalle sigle impronunciabili tengono in mano le chiavi della paternità. CFAP91 e EFCAB5: nomi da ricordare, anche se probabilmente non li userete mai in una conversazione normale. Forse un giorno, però, ringrazieremo qualcuno per averle fatte funzionare.
