Avances en Diagnóstico de Infertilidad Masculina: Tecnologías y Metodologías

Durante mucho tiempo, de cara a la opinión pública, el estudio del varón infértil se limitaba a una valoración del seminograma básico y un perfil hormonal. Cuando la muestra seminal presentaba unos valores por debajo de los límites considerados rangos de normalidad, parecía que todo estuviese perdido o con muy bajos resultados.

 El estudio de las causas de la infertilidad masculina, se han ido desarrollando diversas estrategias a nivel pre-testicular, testicular y post-testicular, como ya tratamos en una entrada del blog anterior, Fig. 2-3.

Fig. 1.- Causas de infertilidad masculina pre-testiculares y testiculares
Fig. 2.- Causas de infertilidad masculina post-testiculares

La incorporación de la ICSI, abrió un campo de posibilidades a aquellos varones que no podían tener descendencia. No obstante, y como ya hemos tratado anteriormente, la ICSI ha de aplicarse en los casos que lo requieran y no se aconseja su utilización de forma general.

Conforme avanzan la tecnología y los conocimientos, queda al descubierto una gran área por investigar en el diagnóstico de la infertilidad masculina y la selección espermática. Recodemos que los mejores espermatozoides seleccionados han de pasar   a través del tracto genital femenino por el útero, oviducto, el istmo y en la ampolla donde llegarán para fecundar un óvulo, pero para ello han de completar diferentes etapas que han sido objeto de numerosos estudios.

Etapas de los espermaozoides en la fecundación del óvulo

La capacitación espermática, es un conjunto de cambios fisiológicos durante la maduración de los espermatozoides, permitiéndoles fecundar un óvulo. Destacando patrones alterados de movilidad (movilidad hiperactivada) y una remodelación sustancial de la membrana plasmática para facilitar la presentación/desenmascaramiento de los receptores de la superficie de los espermatozoides que dirigen la adhesión   y la penetración de la matriz del cúmulo, test de la unión al ácido hialurónico (AH).

Especial importancia tienen los biomarcadores, por ejemplo, el lípido monosialotetrahexosilgangliósido (GM1), se emplea como biomarcador para valorar la porcentual de espermatozoides capacitados mediante el test comercial llamado Cap-Score, que en función de la valoración de la distribución espacial del gangliósido espermático dominante GM1, permite diferenciar entre varones fértiles e infértiles.

Reacción acrosómica conduce a la liberación de su contenido acrosómico, una serie de enzimas que debilitan la capa pelúcida del óvulo y, por otro lado, se produce una remodelación de la estructura de la cabeza del espermatozoide permitiendo la fusión de las respectivas membranas de los gametos y la fecundación.

Además de la contribución del genoma paterno, hay pruebas de que los espermatozoides transmiten factores epigenéticos, incluidos los sncRNAs, son pequeñas cadenas de RNA (Ribonucleic acid, RNA) que no se traducen en proteínas, y van a influir en:

  • Regulación epigenética
  • Maduración del esperma
  • Desarrollo embrionario
  • Efectos intergeneracionales

Es decir, los sncRNAs, intervienen en el proceso de la embriogénesis preimplantacional. Fig. 3

Metodologías desarrolladas en busca del espermatozoide más competente

Basados en los estudios sobre la fisiología de los espermatozoides se han ido desarrollando diversas metodologías a fin de detectar el espermatozoide más competente para conseguir la fecundación.  En la Fig. 5a, podemos ver metodologías más convencionales y más innovadoras, muchas de ellas se emplean en la práctica clínica. Y en la Fig. 5b hacia donde se dirigen los estudios futuros sobre la infertilidad masculina, partiendo de técnicas ya empleadas en los laboratorios, surgen nuevas tecnologías. Además, los algoritmos de la inteligencia artificial (IA) aportan una mayor información objetiva, reducen el tiempo de trabajo y procesan gran cantidad de datos.

Fig. 5a.- Metodologías establecidas e innovadoras

Es de esperar que la tendencia hacia una medicina de precisión permita el manejo de la infertilidad masculina de forma más detallada gracias a las plataformas tecnológicas avanzadas (secuenciación del exoma completo) y los análisis proteómicos (identificación de biomarcadores moleculares). Así como la asociación de tecnología de imágenes avanzada (imágenes holográficas de esperma en 3D) y la IA, cuyos algoritmos podrán seguir mejorando a medida que se disponga de grandes y robustos conjuntos de datos para su entrenamiento, aprendizaje automático.

Comentario

En esta breve exposición se ha tratado de mostrar como es el avance dentro del estudio andrológico de la infertilidad masculina, centrado en la selección espermática, y hacia dónde se encamina. Mucho más allá, usando como pilares técnicas microfluídicas, la robótica o automatización de los procesos y la inteligencia artificial, para la próxima década se espera que muchos de los procesos del laboratorio de FIV se realicen de forma mucho más objetiva y automatizada, ya se habla del “laboratorio de FIV en una caja”, pero esto es otro tema y se escapa a esta entrada.

No obstante, muchas de las metodologías expuestas tienen un desarrollo preclínico y necesitan ser validadas antes de entrar a formar parte de la rutina clínica. Puede que algunas a pesar de ser interesantes desde el punto de vista de la investigación, no se encuentren dentro de un rango satisfactorio de coste/beneficio.

Se abre una nueva etapa con mayor conocimiento y tecnología avanzada que resulta excitante y prometedora, esperemos que no solo faciliten el trabajo en los laboratorios de FIV, sino que permitan hacer realidad el sueño de muchas personas.

Victoria

Autor: Victoria

Me llamo Mª Victoria Hurtado de Mendoza Acosta, soy Embrióloga Clínica Senior acreditada por ESHRE y ASEBIR, con más de 30 años de experiencia en el mundo de la Reproducción Asistida Humana. He trabajado en la empresa privada y hospital público. Me declaro apasionada de mi profesión, miembro activo de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (ASEBIR). Autora y coautora de publicaciones y artículos de libros, Ponente en Congresos nacionales y extranjeros. Profesora de Master en las Univ. de Murcia, Castellón y TECH Univ. Tecnológica, comprometida con la docencia y la divulgación. Además, soy madre de dos mujeres hechas y derechas y mamá adoptiva de una gata y un perro...lo confieso, mi otra pasión son los animales (cofundadora de la Asociación Protectora de Animales ARGOS, www.argos-sevilla.org) Me gustaría ayudar a comprender mejor el mundo de la reproducción asistida, que con frecuencia es duro y complejo. Si te puedo ayudar a aclarar tus ideas o dudas, escribirme a victoriainvitro@gmail.com. ¡Te leo atentamente!

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