La competencia es feroz y solo los más fuertes sobreviven a la carrera de obstáculos dentro del tracto reproductor femenino. De los millones de espermatozoides que ingresan a la vagina, solo unos 10 llegan al ovocito o al huevo, lo que demuestra cuán rigurosa es la selección natural de espermatozoidesel proceso es realmente. Entonces, ¿cómo es posible seleccionar solo el mejor esperma para tecnologías de reproducción asistida como la fertilización in vitro? Eso es lo que un investigador de la Florida Atlantic University pretende hacer con su tecnología microfluídica para la medicina reproductiva.
En todo el mundo, casi 48.5 millones de parejas no han podido tener un hijo después de intentarlo durante cinco años o más. Mientras que la fertilización in vitro, la inseminación intrauterina y la inyección de espermatozoides intracitoplasmáticos han sido opciones de tratamiento efectivas para parejas infértiles, solo alrededor de un tercio deestos métodos resultan en nacimientos vivos.
La infertilidad masculina representa aproximadamente del 30 al 50 por ciento de todos los casos de infertilidad, y los hombres infértiles tienden a tener características anormales de los espermatozoides, como baja concentración de espermatozoides, movimiento deficiente de los espermatozoides, forma y tamaño anormales y altos niveles de daño en el ADN.
"El daño en el ADN es una de las características más importantes de los espermatozoides, porque los niveles más altos de daño se asocian con tasas de embarazo más bajas, pérdida temprana del embarazo y tasas de enfermedad aumentadas de los hijos concebidos a través de tecnologías de reproducción asistida", dijo Waseem Asghar, Ph.D., profesor asistente en el Departamento de Computación e Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, y en el Departamento de Ciencias Biológicas de la FAU. "Por eso es tan importante desarrollar métodos para seleccionar el esperma más saludable para las tecnologías de reproducción asistida".
El método más utilizado o convencional para las tecnologías de reproducción asistida implica una técnica llamada centrifugación. Esta técnica hace girar las muestras de esperma rápidamente y, al final, la mayoría de los espermatozoides móviles se usan para la medicina reproductiva. Aunque este método es eficiente en la selecciónEspermatozoides móviles y morfológicamente normales, el proceso es problemático porque tiende a aumentar los niveles de ciertos químicos que causan daño al ADN. Esta técnica también es menos eficiente para seleccionar espermatozoides maduros o deshacerse de los espermatozoides que están cerca de la muerte.
Existen alternativas a la centrifugación, como la tecnología microfluídica, que ha sido ampliamente estudiada para diversas aplicaciones en análisis biológicos y químicos, pruebas y diagnósticos en el punto de atención y análisis clínicos. Asghar actualmente está trabajando en el desarrollo de fácil usoy dispositivos de clasificación de esperma de bajo costo que tienen aplicaciones en inseminación intrauterina, inyección de esperma intracitoplasmática y fertilización in vitro.
"Las tecnologías basadas en microfluidos han surgido como un nuevo sustituto de los métodos convencionales que usan centrifugación", dijo Asghar. "Estos son dispositivos que usan pequeños volúmenes de fluido, pueden permitir un mayor control para clasificar con precisión las células dentro de pequeños volúmenes, y se crean paraimitan lo que sucede naturalmente en el tracto genital femenino. Las metodologías de clasificación de esperma basadas en procedimientos microfluídicos son una opción valiosa ya que estas técnicas eliminan los pasos de centrifugación perjudiciales ".
El dispositivo de Asghar consiste en una entrada para la inyección de una muestra de semen sin procesar sin procesar y dos cámaras de plástico separadas por una membrana porosa. Los espermatozoides más sanos y móviles nadan a través de la membrana porosa dejando atrás espermatozoides menos funcionales y muertos en la cámara inferior.Con esta tecnología de clasificación, un técnico solo tiene que inyectar la muestra de semen en el dispositivo y luego puede recolectar esperma sano de la cámara superior en aproximadamente 30 minutos, por lo que es muy fácil de usar.
Estudios previos de dispositivos microfluídicos han demostrado que la movilidad de la muestra de esperma aumentó a casi el 100 por ciento y la morfología del esperma aislado también mejoró después de la clasificación microfluídica. Y en comparación con otras técnicas utilizadas para tecnologías de reproducción asistida, el uso del dispositivo microfluídicoresultó en tasas significativamente más bajas de daño en el ADN y una mejor recuperación de esperma usando este método.
"Las técnicas de separación de espermatozoides deben ser rápidas, fáciles, de bajo costo y tener la capacidad de seleccionar espermatozoides móviles y morfológicamente normales mientras disminuyen el daño al ADN de los espermatozoides", dijo Asghar. "Dado que la centrifugación tiende a aumentar el daño al ADN, deberíaevitarse. Los estudios futuros deberían centrarse en crear dispositivos de selección de esperma que puedan mejorar los resultados del embarazo y reducir los defectos de nacimiento ".
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Materiales proporcionado por Florida Atlantic University . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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