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¿Qué es la fragmentación del ADN espermático?

La fragmentación del ADN espermático, se refiere a roturas o lesiones en el material genético del espermatozoide. 

En algunos casos el ovocito puede reparar el daño del ADN del espermatozoide que lo ha fecundado. Esto va a depender de varios factores:

¿Puede variar el porcentaje de ADN fragmentado en espermatozoides de distintas muestras de un mismo individuo?

El porcentaje de espermatozoides con ADN fragmentado puede ser el mismo en los distintos ciclos de espermatogenesis del individuo , pero tambien puede variar a consecuencia de factores exogenos ( por ejemplo tras un episodio de gripe o fiebre alta).

¿La criopreservación de semen aumenta el daño a nivel ADN fragmentado de los espermatozoides?

La congelación de las muestras en nitrógeno líquido no modifica la fragmentación de ADN de los espermatozoides, por lo cual se puede realizar el test sobre muestras congeladas que después se pueden emplear en inseminación o RA.

Las causas son variadas y se las puede diferenciar en factores internos o externos al individuo

Los factores internos:

- Selección ineficiente : La producción de espermatozoides se localiza en los túbulos seminíferos (testículos) y en algunos casos los espermatozoides y las células que les dan origen, sufren alteraciones de tipo genético que resultan en roturas del ADN. Estos espermatozoides dañados son generalmente seleccionados y eliminados, pero si el mecanismo de selección falla aparecen espermatozoides con el ADN fragmentado en el eyaculado.

- Maduración incorrecta : Los espermatozoides sufren un proceso de maduración  en el epidídimo. Este proceso de maduración conlleva al empaquetamiento de la cromatina nuclear y la adquisición de la motilidad espermática. Si este proceso no se lleva a cabo correctamente se pueden producir lesiones en el ADN espermático.

Los factores externos incluyen:

- Daño inducido por  radio/quimioterapia .

- Varicocele .

- Episodio de fiebre alta .

- Exposición a elevadas temperaturas .

- Enfermedad inflamatoria aguda y crónica .

Existen varios métodos para medir los niveles de fragmentación. En nuestro centro  utilizamos el estudio de SCD (sperm chromatin dispertion), que es un test con gran proyección clínica que ha sido ampliamente evaluada y recomendado por líderes de opinión en estudios de fragmentación de ADN.

Usando este sistema se ha establecido que cuando el individuo presenta el 30% o mas de los espermatozoides con ADN fragmentado , su probabilidad de conseguir un embarazo a termino es menor al 1% , tanto en fecundación natural como mediante técnicas de reproducción asistida.

Este test se recomienda en  los siguientes casos:

-Infertilidad idiopática (de causa desconocida)

-Fallos repetidos en técnicas de reproducción asistida.

-Casos donde se ha observado una mala calidad embrionaria.

-Pacientes que han sufrido abortos de repetición.

-Varicocele.

-Varones  con edades superiores a los 45 años.

-Episodio febril en los últimos 3 meses.

Bibliografiía :

Evenson et al (2002): J. Androl.23 :25-43

Fernanddez et al (2002) : J.Androl.24 :59-66

Larson et al (2000) : Hum reprod.15 :1717-1722

 Isachenko et al (2004): Hum Reprod.

Importancia de la fragmentación del ADN en la obtención de embarazos viables / utilización del PICSI para seleccionar espermatozoides maduros y con ADN integro.

Los estudios habituales del semen se centran en la determinación de la concentración, motilidad y morfología de los espermatozoides, complementados con ciertas pruebas funcionales y parámetros bioquímicas del plasma seminal (OMS 1999). A pesar de estos estudios, en alrededor del 30-50% de los varones infértiles, la causa de la infertilidad no se puede determinar (infertilidad idiopática)

Recientemente se ha reconocido que el daño (fragmentación) en el ADN de los espermatozoides puede ser la explicación de un elevado porcentaje de estos casos de infertilidad masculina idiopática (1) (2), por lo cual el estudio de la fragmentación del ADN espermático es un tema de investigación activa, con publicaciones continuas en revistas especializadas (3) (4). Estos estudios indican que los espermatozoides con ADN defectuoso pueden tener una morfología, motilidad y capacidad de fecundación normal, pero no dar embarazos viables. Luego de varios estudios, se ha determinado que con la presencia del 30% o más de los espermatozoides con ADN fragmentado, la probabilidad de lograr un embarazo a término es menor del 1%, tanto en fecundación natural como en técnicas de reproducción asistida (1) (2). Es importante destacar que en estos casos es de gran importancia, poder separar los espermatozoides con ADN intacto para utilizarlos en reproducción asistida y de esa manera, mejorar la tasa de embarazo.

Cuando utilizamos ICSI, un espermatozoide es seleccionado (por morfología y motilidad) e inyectado en un óvulo con el objeto de fertilizarlo. Utilizando el método llamado PICSI es posible seleccionar un espermatozoide funcionalmente competente, según lo indica su capacidad de unirse al hialuronato. La técnica del PICSI esta basada en investigaciones donde encuentran que los espermatozoides que se unen al hialuronato son aquellos seleccionados por su madurez, ADN integro y ausencia de aneuploidias. Estudios clínicos sugieren que los espermatozoides seleccionados por PICSI aumentan la tasa de embarazos clínicos, reduciendo los abortos (5) (6).

Principios de acción del PICSI : El Hialuronato es el mayor componente del cumulus oohorus , capa de células que rodea al ovocito. La cabeza de los espermatozoides maduros tienen un receptor específico que habilita al espermatozoide a unirse al hialuronato (5). En contraste, los

espermatozoides inmaduros no tienen esta capacidad de unión. Los espermatozoides maduros presentan ADN íntegros y una baja frecuencia de aneuploides, de esta manera la contribución genomica que el espermatozoide porvee al cigoto es comparable a la que proveen aquellos espermatozoides seleccionados por la zona pelucida durante una fertilización natural (6).

Referencias :

(1) Evenson DP, Jost LK, Marshall D, Zinaman MJ, Clegg E, Purvis K, de Angelis P, Claussen OP. Utility of the sperm chromatin structure assay as a diagnostic and prognostic tool in the human fertility clinic.
Hum Reprod. 1999;14:1039–1049.

(2) Larson KL, DeJonge C, Barnes A, Jost L, Evenson DP. Relationship between assisted reproductive techniques (ART) outcome and status of chromatin integrity as measured by the Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA).
Hum Reprod. 2000;15:1717–1722.

(3) Evenson DP, Larson KJ, Jost LK. Sperm Chromatin Structure Assay: its clinical use for detecting sperm DNA fragmentation in male infertility and comparisons with other techniques.
J Androl. 2002;23:25–43.

(4) L. Muriel, V. Goyanes, E. Segrelles, J. Gosalvez, J. G. Alvarez, and J. L. Fernandez. Increased Aneuploidy Rate in Sperm With Fragmented DNA as Determined by the Sperm Chromatin Dispersion (SCD) Test and FISH Analysis
J Androl, January 1, 2007 ; 28(1): 38 - 49.

(5) Huszar, G., et al . 2003. Hyaluronic acid binding by human sperm indicates cellular maturity, viability, and unreacted acrosomal status.
Fertil. Steril. 79 (3):1616-24.

(6) Jakab, A. et al . 2005. Intracytoplasmic sperm injection: a novel selection method for sperm with normal frequency of chromosomal aneuploidies.
Fertil. Steril . 84 (6):1665-73