Científicos de la Universidad Católica están estudiando en ratas las causas de la muerte masiva de las células que dan origen al desarrollo de espermatozoides, las llamadas células germinales, y cuyos resultados a futuro podrían ser utilizados para tratar la infertilidad masculina.
Tras cinco años de investigación, un equipo de la Facultad de Ciencias Biológicas ha identificado ciertas enzimas que desencadenan la muerte de dichas células. Estas enzimas, llamadas Adam, se encuentran también en otros órganos del cuerpo y regulan procesos tan diversos como la inflamación o la formación del sistema nervioso.
"Durante la espermatogénesis -el proceso de formación de los espermatozoides-, un gran número de células germinales mueren en el camino. Al observar esto en pacientes infértiles, con una baja producción de espermatozoides, las enzimas involucradas en la muerte de las células están aumentadas. Hay una correlación muy clara", dice el profesor Ricardo Moreno, del Departamento de Ciencias Fisiológicas, quien encabeza el estudio que tiene apoyo Fondecyt.
Muerte masiva
Conocer el mecanismo de funcionamiento de estas enzimas permitiría evitar la autodestrucción de las células germinales y, por tanto, favorecer la producción de espermatozoides. Además, este hallazgo ha generado al interior del equipo una segunda línea de investigación, esta vez en cáncer, con el propósito de ayudar a destruir células tumorales utilizando un mecanismo de acción similar.
El éxito en el desarrollo de espermatozoides está asociado a diferentes factores, tanto hormonales como nutricionales y ambientales (ver recuadro). Sin embargo, poco se había estudiado sobre las causas fisiológicas que pueden interferir en este proceso.
| Otros factores de riesgo |
DIETA
El exceso de grasas aumenta los niveles de colesterol, el que ayuda a fabricar testosterona, la hormona encargada de la producción de espermatozoides. Un aumento de grasa eleva la testosterona en la sangre, por lo que los testículos dejan de producirla.
TÓXICOS
Por el uso, los polímeros (compuestos presentes en productos plásticos) se rompen y toman contacto con el contenido de estos envases. Estudios en ratones muestran que, en altas concentraciones, pueden inducir la muerte de las células germinales.
CALOR
El testículo es el único órgano que funciona a una temperatura inferior a la del organismo. Si aumenta, se detiene la producción de células germinales. Algunos estudios asocian este problema a ciertas ocupaciones (como mineros o choferes).
TABACO
Un estudio realizado por el Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI) mostró que fumar fragmenta el material genético de los espermatozoides, causando infertilidad. Dicha fragmentación es más intensa en quienes fuman más de 20 cigarrillos al día.
ESTRÉS
Factores emocionales también afectan la producción espermática, debido a alteraciones hormonales que alteran la regulación entre el sistema nervioso y el sistema endocrino. |
Los hallazgos realizados hasta el momento indican que la muerte se inicia por la activación de ciertos mecanismos al interior de la célula germinal y que inducen su propia muerte.
"La hipótesis que manejamos es que habría una sobrepoblación de células germinales en el testículo, las que compiten entre ellas por los nutrientes. Las que los consiguen, llegan a convertirse en espermatozoides, y las que no, se mueren, por una expresión de las Adam, que cortan todas las vías que tiene la célula para sobrevivir", explica el profesor Moreno.
Estas enzimas están siempre presentes, pero la muerte de las células las va haciendo más fuertes y numerosas, desencadenando una muerte celular masiva, en especial de aquellas que están más vulnerables.
"Durante la formación de un espermatozoide, la célula se divide en un proceso llamado meiosis, y que da como resultado nuevas células. En ese proceso, el ADN parece estar más expuesto y lábil a la acción de las Adam".
Entender bien este mecanismo podría ayudar a diseñar a futuro fármacos que inhiban a estas enzimas, de manera de aumentar las células germinales sobrevivientes y, por tanto, la formación de espermatozoides. Así, "pacientes que tienen una baja producción de espermios, podrían aumentarla. En el fondo, se podría hacer fértil a alguien que no lo es".
Contra el cáncer
Analizando la acción de las enzimas Adam sobre las células, observaron que éstas también aumentan al tomar contacto con agentes quimioterapéuticos. "Las células tumorales que son resistentes a las drogas podrían no tener estas enzimas".
A partir de esto han iniciado una investigación para estudiar cómo se comportan estas moléculas con diferentes tipos de drogas usadas en quimioterapia, de manera de incorporarlas en las células tumorales resistentes, para hacerlas más vulnerables al tratamiento.
Otra línea de estudio se enfocará en el diseño de un mecanismo que proteja a las células germinales de la acción de drogas para el tratamiento del cáncer, en especial en niños y adolescentes que corren riesgo de ver afectada su salud reproductiva.
Por último, hace ocho meses están haciendo experimentos piloto, en colaboración con la Faculta de Agronomía de la UC, probando distintos extractos vegetales de plantas chilenas que puedan inducir la muerte de células o, por el contrario, que tengan un efecto protector.
"Identificando algunas moléculas que inducen la muerte celular, podrían usarse como un agente anticancerígeno, para matar células tumorales y, por otro lado, ver aquellas que pueden proteger a las células sanas del efecto de la quimioterapia".
Para situar a los interesados, esta página web explica cuáles son los parámetros de un seminograma normal: un volumen de eyaculado de dos a seis mililitros; una concentración de más de 20 millones de espermatozoides por mililitro y un número de espermatozoides móviles de más del 50%.
