Nueva solución a la infertilidad: un testículo artificial

Dos compañías norteamericanas, Turek Clinic y MandalMed Inc, han sido premiados para poder continuar con su proyecto de investigación, con fondos del National Institute of Environmental Health Sciences (NIH) de Estados Unidos. Dicho proyecto consiste en crear un testículo artificial humano a partir de células madre.

Esto puede tener grandes implicaciones en el campo de la medicina reproductiva, sobre todo para poder profundizar en los mecanismos de la espermatogénesis, hecho que podrá servir en un futuro para aquellos pacientes que sean incapaces de producir espermatozoides.

Solución a la infertilidad

La espermatogénesis o producción de esperma.

La espermatogénesis se inicia en el niño prepuberal antes de que se complete la maduración general, entre los 12 y los 15 años. El espermatozoide que fecundará el óvulo es uno de entre los varios millones que se generaron en los 72 a 82 días previos a la emisión en el epitelio germinal.

La espermatogénesis, de forma general se divide en tres fases:

Duplicación de las células germinales.

Los espermatogonios. Son las células que en el futuro entrarán en el proceso meiótico. Al parecer existen tres o más tipos celulares que no serían más que diferentes estadios celulares. El espermatogonio A es el más primitivo, existiendo el grande, el oscuro y l claro o el pálido. Este último se separa de la membrana basal tubular, hecho que lo caracteriza y da lugar a otro tipo de espermatogonio, el tipo B, que provee células que entran en la siguiente etapa.

Meiosis.

Es el proceso de división celular que reduce el número de cromosomas de diploide a haploide. El espermatogonio B se separa de la membrana basal tubular y se divide para formar el espermatocito primario, que comienza la primera división meiótica. Esta fase se caracteriza por una larga profase durante la cual los cromosomas homólogos se aparean y forman bivalentes que intercambian material cromosómico mediante el proceso conocido con el nombre de crossing-over.

Meiosis

Por la disposición cromosómica puede clasificarse a los espermatocitos primarios en varios estadios: a) leptoteno, b) cigoteno, c) paquiteno, d) diploteno y e) diacinesis. La división de los espermatocitos primarios resulta en la formación de los espematocitos secunadarios. Estos últimos tienen una vida muy corta, motivo por el cual se visualizan de forma excepcional, dividiéndose para formar las espermátides con 23 cromosomas.

Se reconocen por su aspecto redondeado, núcleo esférico con grandes cúmulos cromatínicos globulares y localización cercana a la luz del túbulo seminífero. A partir de la división meiótica de los espermatocitos secundarios se forman las espermátides, no existiendo otras divisiones celulares. Los cambios que experimentan estas células dan lugar a la formación de los espermatozoides mediante el proceso conocido como espermiogénesis.

Espermiogénesis.

La transformación de las espermátides puede resumirse en los siguientes cambios:

• Formación del acrosoma.
• Desarrollo del flagelo o cola.
• Transformación del núcleo.
• Reorganización de las organelas y el citoplasma.
• Liberación de los espermatozoides desde el epitelio tubular.

Una de las modificaciones más tempranas parece ser el desarrollo del acrosoma. El aparato de Golgi proporciona el material para su formación, creciendo y disponiéndose como un gorro hecho con una media que envuelve parcialmente la cabeza y el núcleo.

El acrosoma es como un lisosoma modificado, con un contenido rico en glucoproteínas y enzimas que serán de utilidad para abrir camino en la zona pelúcida del huevo y en la fertilización. Mientras el acrosoma está creciendo en el núcleo de la espermátide permanece esférico, pero cuando la cabeza está completamente formada, migra hacia la periferia. El núcleo termina un período de intensa actividad metabólica, se elonga hasta formar una densa masa en la que prácticamente no puede visualizarse detalles interiores y queda en una posición periférica, en contacto con la membrana celular.

El flagelo se desarrolla a partir de uno de los centríolos adyacentes al complejo de Golgi. Consite en la formación de un filamento constituido por un círculo exterior de 9 pares de microtúbulos que rodean a un par central único. En la parte proximal los filamentos tienen una estructura modificada, más densa, que se conoce con el nombra de pieza intermedia. En el segmento terminal de la cola los microtúbulos están cubiertos por la membrana celular.

Espermiogénesis

Así, finalmente, el espermatozoide queda constituido de la siguiente manera:

• La cabeza, que incluye el núcleo en forma de pera con una cubierta acrosomal separados entre sí por una delgada cinta de citoplasma libre de organelas. La cabeza tiene una medida aproximada de 5 micras, de las que aproximadamente dos tercios están cubiertos por el acrosoma.
• El cuello, que continúa hacia abajo la cabeza e incluye la base del flagelo.
• La pieza intermedia, con una medida de unas 10 micras, incluye la parte proximal del flagelo.
• La pieza principal, que es la más larga.
• El segmento Terminal, que mide unas 2 micras y al que le falta algunos microtúbulos y algunas fibras densas.

En el hombre la espermatogénesis dura unos 100 días. Este tiempo es variable en las diferentes especies animales. Para valorar el efecto de cualquier tratamiento que intente modificar la espermatogénesis, es necesario tenerlo en cuenta y esperar al final para apreciar cualquier resultado.