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Reacciones: los ultrasonidos aumentan la movilidad de los espermatozoides un 266 %

Un equipo de investigadores ha demostrado cómo una técnica de ultrasonido no invasiva puede aumentar el movimiento de los espermatozoides humanos en el laboratorio hasta en un 266 %. Utilizando microfluidos de gotas para evaluar células espermáticas individuales, lo cual no se había hecho antes, descubrieron que la exposición al ultrasonido inducía movimiento en esperma inmóvil y mejoraba las velocidades de nado en los móviles. El trabajo se publica hoy en la revista Science Advances

14/02/2024 - 20:00 CET
 
Reacciones

Rocío Núñez - espermatozoides

Rocío Núñez Calonge

Embrióloga, directora científica del Grupo Internacional UR y profesora en el Máster de Reproducción de la Universidad Complutense y Sociedad Española de Fertilidad

Science Media Centre España

Uno de los principales problemas en los casos de infertilidad masculina es la astenozoospermia, es decir, la falta de movilidad de los espermatozoides. Sobre todo, cuando no se conoce la causa. Para solucionarlo se emplean técnicas de reproducción asistida como el ICSI, donde solamente se necesita un espermatozoide móvil para introducirlo dentro del ovocito. 

Los autores presentan un estudio con un novedoso método para mejorar e incluso inducir la movilidad de espermatozoides inmóviles. Para ello, utilizan una plataforma de gotas microfluídica, donde introducen de forma individual los espermatozoides y los someten a ultrasonidos. Al aislar los espermatozoides dentro de las gotitas, aunque la transmisión acústica provoca cierto movimiento de las gotitas y hay flujo dentro ella, las células individuales se pueden identificar fácilmente antes y después de la exposición. 

El estudio está muy bien diseñado y las conclusiones respaldadas por datos sólidos. Los resultados muestran que los espermatozoides con baja movilidad inicial son aquellos que experimentan el mayor cambio en la movilidad después de la exposición ultrasónica (a 800 mW y 40 MHz). El porcentaje de espermatozoides no progresivos en una muestra se reduce del 36% a solo el 10% después de 20 segundos de tratamiento ultrasónico. Este aumento en la motilidad es aún más profundo cuando se trata de espermatozoides inmóviles, ya que hace que el 34% de los espermatozoides inmóviles vivos sean móviles después de la exposición. 

Se sabe que la falta de movilidad de los espermatozoides está asociada a una alteración en las mitocondrias, que es como el “motor” de los espermatozoides, el cual necesita energía. En este trabajo, para resolver el mecanismo subyacente detrás del aumento de la movilidad causado por el ultrasonido, se evaluó la regulación de la función mitocondrial mediante el control de los niveles de potencial de membrana mitocondrial, o lo que es lo mismo, verificar el suministro de energía dentro de la célula, que puede afectar a la movilidad. Los resultados demostraron que la aplicación de los ultrasonidos mejoraba este potencial. 

La verdadera importancia de este trabajo radica en la posible aplicación en los casos de pacientes con espermatozoides totalmente inmóviles o en muestras de biopsia de testículo. En estos casos, se han aplicado técnicas, como ellos mismos describen, como la pentoxifilina, una sustancia que, aplicada a los espermatozoides provoca su movimiento. Sin embargo, no está demostrada su seguridad, y no es útil en muchos casos. Por ello, poder utilizar una técnica que no sea lesiva para los espermatozoides, sin necesidad de tinción ni tratamiento químico, ofrece un tremendo potencial para mejorar los resultados clínicos mediante ICSI. 

La nota de prensa, a pesar de describir los resultados con precisión, no resalta esta utilidad, que es la más importante del estudio.

No declara conflicto de interés
ES

Antonio Urries - espermatozoides

Antonio Urries

Director de la Unidad de Reproducción Asistida del Hospital Quirónsalud de Zaragoza y presidente de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (ASEBIR)

Science Media Centre España

Las técnicas de reproducción asistida llevan mejorando sus resultados desde el nacimiento del primer bebé en Inglaterra en 1976, pero en los últimos años hemos visto como esta progresiva mejora se estancaba a pesar de la incorporación de avanzadas y costosas tecnologías en nuestros laboratorios. Hemos conseguido incrementar nuestra capacidad predictiva y mejorado el estudio y diagnóstico sobre los embriones que obtenemos en los ciclos de fecundación in vitro, pero sin que con ello aumentemos sustancialmente las opciones de embarazo de nuestras pacientes. Conocemos muy bien cómo debe de ser un buen embrión y lo identificamos, pero aún nos queda mucho recorrido para saber cómo mejorar la calidad de esos embriones.   

Es por ello que últimamente se está volviendo el foco hacia el desarrollo de nuevas técnicas básicas de laboratorio que nos permita un mejor tratamiento y procesado de los gametos, tanto óvulos como espermatozoides, y este trabajo encajaría perfectamente en este planteamiento. 

En este sentido, la lógica nos indica que un incremento en la movilidad espermática debería ser importante dentro de un proceso reproductivo, pero realmente no se ha visto que sea tan determinante cuando aplicamos técnicas de fecundación in vitro.  

En la práctica hemos podido comprobar que no existe una relación tan directa entre movilidad y capacidad fecundante y con frecuencia nos encontramos con espermatozoides normales, con buena movilidad, que no son capaces de fecundar al óvulo; mientras otros, con peor motilidad, no tienen ningún problema en hacerlo.  

La explicación radica en que hay otros factores implicados en el proceso con igual o incluso mayor importancia como, por ejemplo, es la interacción entre las proteínas de membrana existentes en la cabeza del espermatozoide y en la zona pelúcida del óvulo, punto que no se contempla en este estudio. 

Un tema aparte sería el de aquellos varones con espermatozoides totalmente inmóviles (astenozoospermia severa) o en los obtenidos mediante biopsia testicular ya que, con frecuencia, en estos casos la movilidad espermática es prácticamente nula, lo que no permite distinguir espermatozoides viables de los muertos, incrementándose el riesgo de un fallo total de fecundación del óvulo en el caso de utilizar estos últimos. La posibilidad de activar dicha movilidad mediante ultrasonidos (en un 33 %) tal como indican los autores permitiría seleccionar espermatozoides viables mejorando con ello las tasas de fertilización en estas situaciones. 

En conclusión, como en cualquier mejora de laboratorio, es importante definir de forma objetiva los casos en los que claramente pueda estar indicada la técnica. En situaciones de ausencia de movilidad espermática severa podría servirnos para distinguir de forma sencilla a los espermatozoides viables de los no viables, pero quedaría por demostrar si realmente este incremento en la movilidad se traduce de forma general en un incremento en las tasas de fertilización sobre el óvulo y en una mejor calidad embrionaria.

Declara no tener conflicto de interés
ES

Rita Vassena - espermatozoides

Rita Vassena

Cofundadora y CEO de Fecundis, empresa de desarrollo de tratamientos de reproducción asistida, y previamente directora científica del Grupo Eugin

Science Media Centre España

La nota de prensa es fiel al contenido del artículo y no hace afirmaciones que no estén respaldadas por la evidencia presentada en el trabajo. 

El estudio es de buena calidad y, además, para poder estudiar el efecto de los ultrasonidos sobre el movimiento de los espermatozoides, los autores han construido un dispositivo de microfluido especial parta poder analizar la respuesta de los espermatozoides a nivel de célula individual. 

Las conclusiones parecen ser robustas, aunque la numerosidad de la muestra no es muy alta. No obstante, vistas las claras y consistentes diferencias entre controles y tratados, y el hecho que es un primer estudio preliminar, considero que los resultados están fundamentados y las conclusiones respaldadas. 

Es un estudio novedoso, hay poca evidencia sobre la utilización de los ultrasonidos a alta frecuencias para estimular el movimiento de los espermatozoides y nunca se había analizado al nivel de células únicas, así que la información aportada es interesante y con potencial de ser utilizada en la clínica. De hecho, este trabajo combina dos técnicas muy interesantes: una es los ultrasonidos a alta frecuencias y la otra es un sistema de microfluido en gotitas que permite analizar los espermatozoides uno a uno. Además, este estudio intenta ir más allá y dar una explicación bioquímica y molecular sobre el cómo se produce el efecto de aumento de motilidad observado en los espermatozoides. Los autores asocian el efecto a variaciones en el potencial de membrana de los espermatozoides, un factor clave en alcanzar la movilidad adecuada para que se produzca una fecundación y un desarrollo adecuado de los embriones a posteriori. 

Más allá del número relativamente pequeño de muestras, y todavía más pequeño de individuos incluidos en el estudio, no hay limitaciones especificas en el estudio. Como el estudio se queda en la muestra de semen analizada y no hay resultados clínicos tras su utilización en pacientes, queda abierta la pregunta de si las mejoras observadas in vitro en la motilidad de los espermatozoides se trasladarán a unas mejoras en los resultados clínicos de los pacientes. 

Según la OMS, en el mundo hay 186 millones de personas que sufren de infertilidad, y la mitad de los casos son de infertilidad de origen masculina. No obstante, una pequeña minoría de los pacientes llega a tratarse y a superar la enfermedad. Una de las razones más importante de este bajísimo acceso a los tratamientos son los costes de los mismos y su baja eficacia. Ante esta emergencia y a una enfermedad absolutamente desatendida a nivel global, los resultados de este estudio nos indican una posible estrategia para adaptar los tratamientos de baja intensidad tecnológica, como la inseminación clásica in vitro o la inseminación intrauterina, a casos más graves. Si los resultados se confirmaran en un entorno clínico, y se comprobara su seguridad para los embriones a desarrollarse, podríamos tener una herramienta para que los tratamientos de fertilidad sean más accesibles y exitosos.

"Soy cofundadora y CEO de Fecundis, una startup que se dedica a desarrollar tratamientos para infertilidad enfocados en los espermatozoides. Soy miembro de la Junta Directiva de la SEF, la Sociedad Española de Fertilidad. Soy parte del consejo científico asesor de compañías en el área de los tratamientos de infertilidad, como Future Fertility (Canada), Exseed Health (UK) y Annaida Technologies (Suiza)".

ES
Publicaciones
Making immotile sperm motile using high-frequency ultrasound
  • Artículo de investigación
  • Revisado por pares
Revista
Science Advances
Autores

Vafaie et al.

Tipo de estudio:
  • Artículo de investigación
  • Revisado por pares
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