Qué es la criopreservación
Qué es la criopreservación. La crioconservación es el proceso de congelación de material biológico a temperaturas extremas; las más comunes oscilan entre los -80 °C y -196 °C en nitrógeno líquido (N2). A estas bajas temperaturas, toda la actividad biológica se detiene, incluidas las reacciones bioquímicas que conducen a la muerte celular y la degradación del ADN. Este método de conservación en teoría permite almacenar células vivas y otros materiales biológicos sin cambios durante siglos.
El desafío de la crioconservación es ayudar a las células a sobrevivir tanto enfriando a temperaturas extremas como descongelando nuevamente a condiciones fisiológicas. La formación de hielo intracelular en particular es un problema crítico que debe controlarse para mantener la membrana celular intacta y las células vivas. Los elementos cruciales para evitar esto son la velocidad de congelación (grados por minuto) y la composición del medio de congelación utilizado. El medio de congelación generalmente consiste en un diluyente, (a veces) una fuente de proteínas, así como un compuesto crioprotector. La elección del crioprotector más adecuado influirá en el resultado de la conservación y será diferente entre diferentes células y diferentes especies.
¿En qué casos se utiliza la criopreservación de esperma?
La criopreservación electiva de ovocitos puede ser una opción prometedora para las mujeres que desean retrasar la paternidad
La tecnología de crioconservación es importante en los programas de mejoramiento para preservar los genes deseados, pero también brinda la oportunidad de salvar especies en peligro de extinción.
La congelación sin protección es normalmente letal. Los efectos biológicos del enfriamiento están dominados por la congelación del agua, lo que resulta en la concentración de los solutos que se disuelven en la fase líquida restante. Las teorías rivales de la lesión por congelación han previsto que los cristales de hielo perforen o separen las células, destruyéndolas por acción mecánica directa, o que el daño se deba a efectos secundarios a través de cambios en la composición de la fase líquida. Los crioprotectores, simplemente al aumentar la concentración total de todos los solutos en el sistema, reducen la cantidad de hielo formado a cualquier temperatura dada; pero para ser biológicamente aceptables, deben poder penetrar en las células y tener una baja toxicidad.
Se ha llegado a un consenso de que la congelación intracelular es peligrosa, mientras que el hielo extracelular es inofensivo. Si se conoce la permeabilidad al agua de la membrana celular, es posible predecir el efecto de la tasa de enfriamiento en la supervivencia celular y la tasa óptima será una compensación entre el riesgo de congelación intracelular y los efectos de los solutos concentrados.
Sin embargo, el hielo extracelular no siempre es inocuo: es más probable que las células densamente compactadas se dañen por las tensiones mecánicas dentro de los canales donde están secuestradas y con sistemas multicelulares complejos, es imperativo no solo asegurar la supervivencia celular sino también evitar el daño a la extracelular. estructura. El hielo se puede evitar mediante vitrificación.
La toxicidad es el principal problema en el uso de métodos de vitrificación. Ya sea que se permita la congelación (crioconservación convencional) o se prevenga (vitrificación), el crioprotector debe acceder a todas las partes del sistema. Sin embargo, existen numerosas barreras para la libre difusión de los solutos (membranas), que pueden producir cambios transitorios y, en ocasiones, en el equilibrio de los volúmenes de los compartimentos, que pueden ser perjudiciales. Por lo tanto, los procesos de difusión y ósmosis tienen efectos importantes durante la introducción de crioprotectores, la eliminación de crioprotectores, el proceso de congelación y durante la descongelación. Estos fenómenos son susceptibles de experimentación y análisis, y esto ha permitido desarrollar métodos efectivos para la preservación de una amplia gama de células y algunos tejidos. Es por eso que estos métodos han encontrado aplicaciones generalizadas en biología y medicina.
Las técnicas de criopreservación mejoran constantemente y logran mejorar las tasas de supervivencia después del proceso de descongelado.
