Los resultados del estudio, que muestran las propiedades protectoras y reparadoras de las proteínas del plasma seminal, ha sido destacado en la portada de la revista Biology of Reproduction
Se ha demostrado que las células reproductoras comparten rutas metabólicas para la apoptosis y la capacitación, dos procesos esenciales en estas células, y que las proteínas del plasma seminal controlan ambos procesos
Los biólogos del grupo de investigación Biología y Fisiología de la Reproducción, del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Zaragoza (IUCA), llevan años investigando aspectos biotecnológicos de la reproducción ovina, con especial énfasis en el espermatozoide, que tiene una membrana con características muy diferentes a la mayoría de los mamíferos. El objetivo es conseguir mejorar la inseminación artificial en este tipo de ganado, tarea difícil por las características de los espermatozoides y por los daños que sufren por la congelación.
Grupo de investigación Biología y Fisiología de la Reproducción
Determinaron que el problema está en un proceso llamado capacitación, mediante el cual, las células adquieren capacidades para poder fecundar el óvulo. Esto tiene que ocurrir en las inmediaciones del ovocito, de lo contrario, la célula muere antes de alcanzarlo. El frío induce la capacitación prematura de los espermatozoides. Entonces, cuando se lleva a cabo la inseminación artificial con dosis congeladas, la mayor parte de los espermatozoides que ya están capacitados y se depositan en el cuello del útero de la hembra, alejados de los ovocitos, muere antes de llegar.
La investigación de los biólogos Teresa Muiño, José Cebrián y Rosaura Pérez, junto a su grupo de investigadores se centró en el proceso de capacitación y en retrasarlo para conseguir aumentar la eficacia reproductiva. Tras analizar el plasma seminal, determinaron que ciertas proteínas que contenía tenían efectos protectores y reparadores en los espermatozoides, que les ayudaban a cumplir su función en el cuerpo de la hembra, es decir, llegar hasta el ovocito y fecundarlo. Además de esa función, también se demostró que intervienen decisivamente en los procesos tanto de capacitación, manteniendo a la célula sin cambios hasta el momento pr eciso, como de apoptosis, iniciando los procesos de muerte programada de la célula, en el caso de no haber cumplido su función de fecundar al ovocito. Los procesos por los que pasan las células en estas transformaciones reciben el nombre de rutas metabólicas. Su último éxito, que les ha hecho alcanzar la portada de una de las revistas más prestigiosas sobre reproducción: Biology of Reproduction, ha sido la demostración de que capacitación y apoptosis comparten las mismas rutas metabólicas. “Algo que ya esperábamos”, afirma Teresa Muiño.
ENSAYO DE UNIÓN A ZONA: espermatozoides frescos (izquierda) y con apoptosis inducida con ácido betulínico (derecha)
Según afirman los investigadores, las secuencias de estas proteínas de los mamíferos está muy conservada, es decir, muchas especies poseen proteínas muy similares, por lo que sería posible la aplicación de estos avances en otras especies: al tratarse de agentes protectores y reparadores de las células, sería interesante estudiar su empleo en el transporte de órganos, así como en otros casos ajenos a la reproducción.
Este estudio ha sido posible gracias al desarrollo de tecnología propia. Los investigadores principales, durante una temporada en Suecia, trabajaron con un prototipo que no existía en España y que era muy útil para el reconocimiento de la superficie de los elementos, por lo que decidieron, con permiso previo, elaborar una en la propia Universidad de Zaragoza. Tras tres años de trabajo con la escuela de Ingeniería y el equipo de instrumentación científica de la Universidad y muchas pruebas posteriores, consiguieron poner en funcionamiento un instrumento capaz de hacer un proceso cromatográfico de la misma muestra hasta 1600 veces en una hora.
Además de ser la base para el desarrollo de este estudio, les permitió establecer un método de separación de espermatozoides de altísima calidad y de predicción de la fertilidad con un margen de error mínimo. “Tenemos la suerte de que trabajamos en equipo, sin el equipo de instrumentación científica y la gente del grupo, hubiese sido imposible”, reconoce José Cebrián, responsable del grupo de investigación.