Científicos descubren como frenar el 'diálogo' entre el espermatozoide y el óvulo

Un investigador del Instituto de Biotecnología de la Universidad Autónoma de México (UNAM) ha descubierto la manera de frenar la fecundación, lo que conllevaría a la creación de un anticonceptivo masculino reversible y no hormonal. 

Esto se debe a que los espermatozoides cuentan con canales iónicos que les permite intercambiar sustancias químicas con el entorno. Mediante este posible anticonceptivo, se bloquearían dichos canales, y los espermatozoides no encontrarían el óvulo, lo que haría imposible la fecundación. Este investigador además, ha descrito por vez primera la membrana exterior de los espermatozoides.

Por otra parte, Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte, en Estados Unidos, desarrollaron en 2012 otro sistema anticonceptivo masculino sin hormonas. En el experimento hicieron rotar ultrasonidos de alta frecuencia alrededor de los testículos de un grupo de ratas macho. Los testículos de las ratas presentaron unos niveles de esperma similares a los de la infertilidad masculina humana. 

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Las iPSc ayudan a combatir los problemas de fertilidad

Según un artículo publicado en la revista Cell Reports el 1 de mayo, investigadores de EE UU han logrado dotar de más espermatozoides a los testículos de un ratón aplicando células procedentes de la piel de un hombre infértil que fueron reprogramadas para que se comportaran como células precursoras del esperma. Los autores creen que en un futuro este tipo de células se podrán trasplantar a los testículos de los hombres con problemas de fertilidad.

En el estudio, los equipos de las universidades de Stanford, Pittsburgh y Montana han utilizado las células de la dermis de un donante con baja producción de esperma y las han reprogramado hacia un tipo de células conocidas como iPSc, ya que tienen características similares a las de las células madre.

Las células iPSc fueron redirigidas hacia células precursoras del esperma. Después, los científicos las inyectaron en los túbulos seminíferos de los ratones y adquirieron la misma forma que las células germinales.

La infertilidad afecta a un 10% o 15% de las parejas y las causas genéticas de esta enfermedad suelen afectar más a hombres que a mujeres debido a la pérdida espontánea de genes clave del cromosoma Y.

El objetivo principal del equipo estadounidense es conocer el paso de los precursores de las células del esperma a esperma. Para ello han estudiado cómo funcionan las células sin los genes específicos de la producción de esperma. En conreto, tres regiones del cromosoma Y en las que se encuentra el factor de azoospermia (AZF). Así crearon iPSc derivadas de células originales de la piel de un hombre sin AZF.

Los autores creen que esta terapia celular podría tener un gran potencial en aplicaciones clínicas. Gracias a este nuevo gran avance en el campo de la investigación, personas con problemas de fertilidad podrían aumentar la producción de esperma.

Por otra parte, este artículo puede relacionarse con el tema del aparato reproductor de la asignatura de biología humana. Para más información, clica aquí.

Los hombres que hacen ejercicio producen semen de mejor calidad

     Esta noticia ha sido extraída de la revista Sinc, lunes 12 de noviembre del 2012
     En los últimos 50 años, causa del consumo de alcohol o tabaco, la calidad del semen ha bajado considerablemente, causando así un aumento de los problemas reproductivos. Esto ha llevado a diversos investigadores a buscar una relación entre las formas de vida de los varones y la calidad de su esperma. Según un nuevo estudio, publicado en la revista European Journal of Applied Physiology, los hombres que practican ejercicio físico poseen mejores niveles hormonales, y su esperma es de mejor calidad.

      Así pues, en la Universidad de Córdoba, se ha analizado el volumen de eyaculado, el contaje espermático, la movilidad y la morfología de los espermatozoides en una serie de varones con el fin de encontrar diferencias en los perfiles hormonales y seminológicos entre hombres físicamente activos y sedentarios. Además para tener más información sobre el ambiente para el proceso de formación del esperma y sobre el estado anabólico o catabólico de los organismos se han analizado las siguientes hormonas foliculoestimulante (FSH), luteinizante (LH), testosterona (T) y cortisol (C).

      Este es el primer estudio comparando este parámetro en dos tipos de poblaciones, por lo cual, y a causa también de su complejidad la muestra ha sido pequeña, de 31 hombres. Los resultados demuestran, que los hombres que realizan algún tipo de ejercicio moderado muestran los mejores valores seminológicos. Las diferencias más considerables que se han hallado en parámetros seminológicos de velocidad progresiva total y morfología, y en los hormonales  de FSH y LH. 

      Por otro lado, Diana Vaamonde, investigadora de la Universidad de Córdoba y autora principal del estudio, realizó hace unos años uno en el cual los parámetros espermáticos de los deportistas de élite –triatletas y jugadores de waterpolo– eran peores que los de los hombres físicamente activos. Así pues, llegamos a la conclusión de que el deporte es bueno para la calidad del esperma, pero un deporte moderado, sin demasiadas cargas físicas ya que estas también pueden disminuir la calidad seminal.

Com són capaços els espermatozoides de trobar l'òvul?

Una recent noticia revela que un grup científic d'investigadors liderats per l'espanyol Luis Álvarez i amb ajuda de l'Institut Max Planck alemà, aseguren que els espermatozoides són capaços de realitzar càlculs molt complexos.

Quant l'òvul allibera els atraents que modifiquen la concentració de calci en l'interior dels espermatozoides, aquests no reaccionen a la concentració en sí, sinò als canvis que es produeixen en aquesta. Del que s'encarreguen és de mesurar els canvis al llarg del temps, és a dir, si la concentració de calci que entra de l'exterior varía ràpida o lentament. Matemàticament, el que fan es mesurar la derivada temporal. Així, en funció dels valors dels canvis, alteren la manera en la que menejen la cua i canvíen de direcció, és a dir, que menejen la cua al són de la velocitat de canvi del calci.
Aquest fenòmen ha sigut únicament provat en esperma de espècies marítimes, però aquest grup d'investigadors segueix esforçant-se per conèixer si aquest descobriment s'extendeix també al esperma humà.

L'estudi planteja que al existir altres sustàncies missatgeres que controlen les funcions cel·lulars, seria possible afirmar que les cèl·lules en general són capaços de realitzar càlculs químics complexos i que elles mateixes posseirien les ferramentes necesàries per a fer-ho.

ESPERMA HUMÀ A PARTIR DE CÈL·LULES MARE EMBRIONÀRIES

Segons la notícia publicada en el periòdic ElMundo, un equip d'investigadors de la Universitat de Newcastle han ideat un tècnica que permet crear esperma humana a partir de cèl·lules mare embrionàries (són cèl·lules cultivades obtingudes a partir masses de cèl·lules internes no diferenciades de la primer fase de l'embrió humà (sovint anomenat blastocist, que és un embrió entre 50 i 150 cèl·lules)).

L'estudi va partir de l'obtenció de cèl·lules mare d'un embrió per mitjà de tècniques de cultiu i un marcador genètic fluorescent que els va permetre identificar les cèl·lules mare germinals, és a dir, aquelles a partir de les quals es desenrotllen els òvuls i l'esperma. Les cèl·lules que tenien el cromosoma XY (propi del gènere masculí, perquè el del femení és XX) eren capaços de dividir-se (meiosi) i convertir-se en esperma madura. El dit esperma tenia les mateixes característiques aparents que una esperma natural, però a l'hora de produir-se la fecundació, les cèl·lules mares femenines no van ser capaços de completar el procés, cosa que demostra que és essencial el cromosoma Y perquè la maduració completa de l'esperma es duga a terme.

Una de les finalitats d'este estudi és estudiar com les cèl·lules implicades en la reproducció es veuen afectades per toxines, com per exemple, per què els xics joves amb leucèmia que passen per sessions de quimioteràpia es poden tornar estèrils per a tota la vida i així probablement arribar a una solució. O, com creuen els científics responsables d'esta troballa, estudiar la formació de l'esperma per a arribar així a un millor coneixement de com es transmeten les malalties genètiques.

D'altra banda, els experts apunten que l'esperma invitro no serà utilitzat per als tractaments de fertilitat ja que l'objectiu dels investigadors és només estudiar el procés de formació del mateix.

A pesar de l'entusiasme dels investigadors, el seu descobriment no convenç a tota la comunitat científica britànica, perquè asseguren que no estan convençuts de que s'haja desenrotllat completament esperma humana a partir de cèl·lules mare.

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El esperma tiene 'la culpa' de que los hombres vivan menos

No sólo en los seres humanos; también en la mayoría de las especies de mamíferos son las hembras las que tienen una longevidad superior a los hombres. Sin embargo, hasta ahora existen teorías diversas para tratar de explicar este fenómeno, cuyas causas no están claras al cien por cien. Una nueva investigación japonesa sugiere que la 'culpa' podría estar en la parte del genoma que heredamos por vía paterna.

Para demostrarlo, el equipo de Tomohiro Kono, director del Instituto de Investigación Nodai, con sede en Tokio, diseñó ratones de laboratorio creados a partir de dos madres, es decir, sin rastro de genes masculinos en su genoma. Para ello, tomaron un óvulo de ratones de sólo un día de vida y lo manipularon genéticamente para que se reconvirtiese en esperma. Mediante transferencia nuclear, trasplantaron dicho material en otro ovocito de ejemplares adultos a los que se les había extraído previamente el núcleo y obtuvieron de ahí un embrión de ratón que implantaron posteriormente en el útero de una 'madre de alquiler'.

Los ratones nacidos por esta técnica (a los que llamaron 'ejemplares bimaternos') carecían por tanto de progenitor masculino y fueron criados exactamente en las mismas condiciones que otro grupo de ratones normales, tal y como describen sus autores en las páginas de la revista 'Human Reproduction'.

La comparación entre ambos grupos les demostró que los ratones 'huérfanos de padre' vivían 186 días más de media que los ejemplares normales; lo que supone aproximadamente un tercio más. Se trata, según explican los autores, de la primera evidencia que demuestra que algunos genes del esperma pueden influir de alguna manera en la longevidad de los mamíferos.

'Genes de la longevidad'
Concretamente, le echan la 'culpa' al gen Ragrf1, que se expresa habitualmente en el cromosoma heredado por vía paterna y que es responsable del crecimiento posnatal. Sin embargo, como reconoce Kono, no se puede descartar que existan otros 'genes de la longevidad', también implicados en que las mujeres vivan más tiempo, pero aún no descubiertos.
En otro de sus experimentos, los investigadores comprobaron el peso de los roedores a los 49 días de nacer y, posteriormente, al cabo de 20 meses. Los animales que carecían de genoma paterno eran más delgados y, además, tenían un sistema inmune más reforzado que sus compañeros. A su juicio, esto tiene también su explicación genómica, relacionada con la selección reproductiva.

"Mediante un mayor tamaño, los individuos machos maximizan sus posibilidades de reproducirse, algo en lo que realizan una fuerte inversión que resulta en una longevidad más corta. Sin embargo, las hembras, no se esfuerzan tanto en estos comportamientos tan costosos y reservan su energía para dar a luz y cuidar de la descendencia", concluyen en su trabajo.

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