Que factores influyen en la salud de los espermatozoides

Todo el mundo considera que el esperma lo fabrican exclusivamente los hombres. Pero ¿sabías que las mujeres también fabrican esperma? Pues bien, resulta que las hembras también contribuyen a lo que hace que un espermatozoide sea un espermatozoide.

Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, casi el 20% de las parejas de Estados Unidos no consiguen concebir de forma natural tras un año de intentos. En las especies con fecundación interna, como los seres humanos, la capacidad de una hembra para quedarse embarazada y llevar el embarazo a término depende de las interacciones efectivas entre los espermatozoides y el tracto reproductivo femenino (TRF). Cuando esas interacciones son defectuosas, el resultado puede ser un embarazo fallido. Por lo tanto, es crucial comprender los factores que contribuyen a la viabilidad del esperma entre la cópula y la fertilización.

Un equipo de investigación del Departamento de Biología de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Siracusa y de la Universidad de Cornell, dirigido por Steve Dorus, profesor asociado de Biología de la Universidad de Siracusa, ha estudiado la historia vital de los espermatozoides de la mosca de la fruta(Drosophila melanogaster) para comprender mejor la continuidad molecular entre los tractos reproductores masculino y femenino. En otras palabras, cómo los tractos reproductores masculino y femenino proporcionan apoyo para mantener el esperma viable antes de la fertilización. Sus resultados, publicados el 7 de marzo de 2022 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS), arrojan luz sobre importantes acontecimientos que pueden desempeñar un papel en la infertilidad y que hasta ahora no se conocían bien.

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El equipo, que incluye a miembros del Centro de Evolución Reproductiva de la Universidad de Siracusa, exploró los cambios de composición del esperma de la mosca de la fruta, comenzando poco después de salir del testículo, tras la inseminación y, finalmente, después de un almacenamiento prolongado dentro del FRT. La mosca de la fruta es un poderoso organismo modelo para investigaciones como ésta, porque es fácil de cultivar en el laboratorio, tiene un tiempo de generación corto y su genética se conoce muy bien. En su estudio, el grupo descubrió que el proteoma, o la composición proteica, de los espermatozoides experimenta cambios sustanciales después de ser transferidos al FRT.

En las especies con fecundación interna, el "viaje" de desarrollo de un espermatozoide -de camino a su destino final de fecundar un óvulo y comenzar una nueva vida- trasciende los tractos reproductores masculino y femenino. Tras abandonar el testículo, los espermatozoides viajan por las vesículas seminales del hombre y descienden por el conducto eyaculador, donde se mezclan con las proteínas del líquido seminal. El equipo descubrió que muchas de estas proteínas seminales se pierden progresivamente después de que los espermatozoides migren más allá del lugar de inseminación dentro del FRT. Por el contrario, las proteínas derivadas de la mujer, que pueden ayudar a los espermatozoides en funciones como el metabolismo energético, comienzan a asociarse con los espermatozoides inmediatamente después del apareamiento, lo que significa un cambio de guardia de las proteínas.

Tras varios días de almacenamiento en el FRT, el equipo de investigación se sorprendió al descubrir que casi el 20% de las proteínas del esperma habían sido sustituidas por proteínas derivadas de la mujer. Las contribuciones femeninas contribuyen a la viabilidad del esperma durante el prolongado periodo entre la cópula y la fecundación. Este "traspaso" del mantenimiento de la viabilidad del esperma de los machos a las hembras significa que los espermatozoides son materialmente producto de ambos sexos, y esto puede ser un aspecto crucial de la reproducción en todas las especies de fecundación interna, incluidos los humanos.

Al estudiar las formas íntimas en que los espermatozoides interactúan con el FRT durante las etapas finales de la maduración funcional, la investigación del equipo avanza en la comprensión de la fertilidad animal y las contribuciones de cada sexo al éxito reproductivo.

Además de Dorus y Pitnick, otros coautores de la Universidad de Siracusa fueron la antigua investigadora postdoctoral Erin McCullough y la doctora Emma Whittington. Los coautores de la Universidad de Cornell fueron la profesora Mariana Wolfner y la investigadora postdoctoral Akanksha Singh. La investigación del equipo fue financiada por la Fundación Nacional de la Ciencia, los Institutos Nacionales de la Salud y una donación de Mike y Jane Weeden a la Universidad de Siracusa.