Introducción

La regulación de la fertilidad en animales domésticos, particularmente de los carnívoros, resulta un aspecto de suma relevancia dadas las implicancias sanitarias y ecológicas del aumento en la población de animales vagos, tanto en áreas rurales como urbanas. Las políticas de control de perros y gatos vagos, apuntan fundamentalmente a dos aspectos: 1. La eliminación mediante métodos humanitarios, lo cual frecuentemente genera controversia desde una perspectiva ético-jurídica y 2. El control de la fertilidad a través de métodos quirúrgicos y no quirúrgicos los que pueden presentar efectividad y riesgos variables.

El objetivo del presente artículo es informar acerca de una innovadora estrategia anticonceptiva en desarrollo, basada en conocimientos de biología de la reproducción e inmunología.

Fecundación y Zona Pelúcida

La fecundación en mamíferos involucra una serie de eventos complejos. Una etapa clave en este proceso, es la unión del espermatozoide a la cubierta del ovocito (óvulo), estructura conocida como zona pelúcida (ZP) y que corresponde a una matriz extracelular que se forma alrededor del ovocito de los mamíferos durante los estadios iniciales de la ovogénesis (folículo primario y secundario).

En términos generales se acepta que la ZP está compuesta de tres tipos de glicoproteínas, agrupadas en tres familias que se han denominado ZP1, ZP2 y ZP3.

Estas tres familias de proteínas representan el 95 % de la masa total de la ZP. Desde un punto de vista estructural cada familia posee el mismo esqueleto polipeptídico y las diferencias radican en el patrón de glicosilación (secuencias de azúcares).

Durante la fecundación, los espermatozoides con su acrosoma intacto se unen a la ZP, específicamente a proteínas ZP3, constituyéndose ZP3 en un receptor primario a espermatozoides. La ZP2 sería el receptor secundario ya que ligaría al espermatozoide después de ocurrida la reacción del acrosoma y la ZP 1 sería el conector entre ZP2 y ZP3 formando una trama filamentosa.

Se ha descrito que ZP3 además de receptor primario, tiene la capacidad de inducir la reacción acrosomal. La actividad ligadora de las proteínas ZP3 se encuentra determinada por las cadenas de azúcares (oligosacáridos), mientras que la capacidad de inducción de reacción acrosómica es dependiente de la cadena polipeptídica.

La fecundación es el resultado final de la adhesión y fusión de los gametos femenino y masculino, por lo tanto una estrategia anticonceptiva es alterar o bloquear los sitios de unión de la célula espermática a la ZP.

Inmunoanticoncepción

Una alternativa para el control de la fertilidad, es el uso de antígenos de los gametos como inmunógenos, es decir, substancias capaces de inducir una respuesta inmune. Las proteínas de la ZP han sido aisladas, purificadas y utilizadas como inmunógenos en diferentes especies de mamíferos silvestres y domésticos, postulándose que los anticuerpos contra dichas proteínas se adhieren a la superficie de la ZP y bloquean la fecundación al prevenir la unión y penetración del espermatozoide. También se ha señalado que los anticuerpos anti ZP causarían la activación prematura del ovocito con la consiguiente reacción cortical de la zona (liberación de gránulos corticales), lo cual impediría la penetración espermática por el endurecimiento de la ZP. El mecanismo exacto por el cual los anticuerpos anti ZP alteran el proceso de fecundación se desconoce.

En general la estructura de las familias de glicoproteínas ZP1, ZP2 y ZP3 es altamente conservada en las especias estudiadas, pudiendo encontrarse un alto grado de homología que va desde 50 a 98 %. Cabe señalar que las glicoproteínas de ZP son codificadas por tres clases de genes y que estos han sido diferenciados por el tamaño de los cDNAs (moléculas de DNA de que son complementarias con una molécula de RNAm maduro).

Esta homología permitiría explicar el éxito alcanzado al inmunizar hembras con preparados de zona pelúcida porcina (PZP). Se describe la inmunoanticoncepción con PZP en varias especies de animales domésticos (conejo, gato, perro, caballo, burro) y silvestres (equinos, ciervos, elefantes, primates, coyotes).

En estudios de inmunolocalización, se describe que los anticuerpos policlonales anti PZP, obtenidos en conejos, son capaces de ligarse a glicoproteínas de ZP en perro, gato, caballo y elefante. Sin embargo, también se ha observado que usando suero de conejos inmunizados con PZP, no ocurre una inhibición efectiva de la unión de espermatozoides a ZP in vitro, ni tampoco de la fecundación in vitro en gatos.

Las principales moléculas relacionadas con la interacción entre el óvulo y el espermatozoide, son los residuos de azúcares presentes en las proteínas de la ZP. Si bien existe semejanza en la estructura de la ZP de diferentes mamíferos, cabe señalar que desde un punto de vista inmunológico podrían existir diferencias entre especies, esto dado por las modificaciones post-traduccionales (patrón de glicosilación) de la proteína. Esta última característica podría influir en la masificación del uso de PZP para la inmunoanticoncepción en otras especies.

Dada la irregularidad en los resultados obtenidos en carnívoros domésticos al inmunizar con aislados de PZP y el escaso conocimiento de las dosis mínimas de antígeno, tipos de adyuvantes y vías más apropiadas de administración; Junto con la presentación de patologías ováricas tales como atrofia ovárica, ovarios poliquísticos y oforitis, en el último tiempo se ha visto estimulado el estudio y desarrollo de vacunas más refinadas; Un ejemplo de esto es el uso de la tecnología del DNA recombinante.

Actualmente llama la atención, la existencia de agrupaciones científicas preocupadas del tema del control de gatos domésticos 'salvajes' (en inglés feral cats), dentro de ellas cabe citar a 'The Alliance for Contraception in Cats and Dogs' (http:// www. vetmed.vt.edu/ACCD/spotlight.htm), conformada por investigadores de diversas Universidades Norteamericanas y en la cual se está desarrollando, a través de ingeniería genética en bacterias, una vacuna anticonceptiva de uso oral para gatos. El uso del DNA recombinante, ha sido descrito también en inmunoanticoncepción de animales silvestres y en primates de laboratorio. Otra alternativa de punta, especialmente proyectada para el control de gatos domésticos (Felis catus) en áreas silvestres, es el empleo de vectores vitales genéticamente modificados con genes de ZP.