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La activación del proceso de autofagia celular aumenta la calidad del espermatozoide humano

Investigadores de la Universidad de Extremadura trabajan para mejorar la calidad del semen

La Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió un informe en 2010 en el que el volumen del semen, la concentración de espermatozoides y la motilidad y vitalidad de estos, bajó respecto a anteriores investigaciones realizadas en otros años. En 1999, el volumen de espermatozoides mínimo de referencia estaba en 20 millones por milímetro, actualmente se encuentra casi en un 25% menos, unos 15 millones por milímetro. Por este motivo, los estudios fisiológicos del espermatozoide son importantes, ya que permiten conocer los factores que influyen en la viabilidad del semen en tratamientos de fertilidad.

Investigadores del Departamento de Fisiología en la Facultad de Veterinaria de la UEx han demostrado que las proteínas relacionadas con la autofagia celular están activas también en los espermatozoides humanos. Esto quiere decir que la activación de la autofagia puede estar implicada en la regulación de la supervivencia celular y la motilidad de los espermatozoides. En un estudio realizado en muestras de 33 donantes no fumadores, los resultados han demostrado que la activación de la autofagia lleva a un aumento significativo en la motilidad de los espermatozoides y que, por el contrario, la inhibición de la autofagia resulta en una disminución de la motilidad y vitalidad de los espermatozoides. Este estudio puede resultar útil en la investigación del diagnóstico y tratamiento de la infertilidad en el hombre.

Este estudio supone también la primera vez que se describe el proceso de autofagia en las células del semen. La autofagia es un proceso celular cuya función es desechar las proteínas celulares y orgánulos en mal estado. De esta manera, la célula consigue energía degradando los residuos y logra así mantener el equilibrio celular. A pesar de la gran importancia que tiene este proceso en la regulación de la supervivencia celular, hasta ahora no se había investigado su papel en la regulación de la fisiología del semen humano.

Inés Aparicio, investigadora de este estudio publicado en Scientific Reports, explica que comenzaron el estudio porque habían constatado en muestras de semen fresco que existía una correlación positiva entre la activación de la autofagia y la viabilidad del esperma, y que dicha activación era diferente según el donante. Por este motivo, se propusieron como objetivo investigar si las proteínas implicadas en la regulación de la autofagia están presentes funcionalmente en los espermatozoides humanos.

“Comprobamos que las proteínas claves que regulan el proceso de autofagia estaban presentes y funcionales, y a su vez, identificamos los cambios en la movilidad de los espermatozoides y su supervivencia con la activación o inhibición de la autofagia de manera general en la célula. Asimismo, mediante microscopía electrónica observamos que se acumulaban muchas vesículas, que engloban los contenidos a desechar, en la pieza intermedia del espermatozoide, donde están las mitocondrias, los orgánulos responsables de proporcionar la energía al espermatozoide y mantener la motilidad y supervivencia de la célula”, explica Aparicio. De esta manera, el equipo de investigadores decidió estudiar los cambios en las proteínas asociadas a las membranas de estos orgánulos al activar o inhibir el proceso de autofagia y vieron cómo se da un proceso específico de autofagia llamado mitofagia, que implica la degradación de mitocondrias dañadas al activar el proceso de autofagia. La disfunción mitocondrial, en los espermatozoides humanos, está asociada también con la baja motilidad e infertilidad.

En este estudio, el procesamiento, la preparación y el posterior análisis de muestras al microscopio electrónico se han realizado en el Servicio de Técnicas Aplicadas a la Biociencia y el Servicio de Análisis y Caracterización de Sólidos y Superficies de la Universidad de Extremadura.

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