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Un 40% de los casos de infertilidad están asociados a causas masculinas, siendo en un 20% un factor asociado a ambos géneros. En la actualidad, según la Asociación Española de Urología, hasta el 15% de las parejas no consiguen tener hijos tras un año intentándolo. Esta realidad ha sido la antesala para el grupo de investigación 'Andrología Animal' de la Universidad de Murcia, cuyo objetivo es mejorar la capacidad reproductiva masculina estudiando el papel que desempeña el plasma seminal a la hora de determinar si un individuo es o no fértil.

El plasma seminal es el fluido que rodea a los espermatozoides durante y después de la eyaculación. Por lo tanto, también acompaña a los espermatozoides en su tránsito en el tracto genital de la hembra tras el apareamiento o la inseminación artificial. Clásicamente se consideraba que el plasma seminal era nocivo para los espermatozoides, por lo que se recomendaba eliminarlo, pero actualmente, gracias a las investigaciones realizadas en los últimos años, este concepto ha cambiado hasta el punto de considerar hoy al plasma seminal como elemento fundamental para la fertilidad masculina. El plasma seminal es rico en muy diversas moléculas funcionalmente activas, como proteínas, ácidos nucleicos y lípidos; moléculas que interaccionan tanto con los espermatozoides como con las células funcionales del aparato reproductor femenino. Así, las moléculas del plasma seminal regulan la actividad funcional de los espermatozoides, incluida su capacidad de fecundar al ovocito. En el aparato reproductor femenino, las moléculas del plasma seminal provocan cambios en la respuesta de las células funcionales, principalmente de la respuesta inmune, hacia los espermatozoides y hacia el embrión.

El proyecto 'Desarrollo de un protocolo eficiente, sencillo y rápido para aislar y separar en pureza subpoblaciones de vesículas extracelulares del plasma seminal porcino para su futuro uso clínico' se centra así en las vesículas extracelulares que circulan en el plasma seminal. Las vesículas extracelulares son estructuras esféricas rodeadas de membrana de tamaño nanométrico que desempeñan un cometido fundamental en la comunicación entre células. El estudio de estas pequeñas estructuras, que por su reducido tamaño solo pueden verse con microscopía electrónica, es en sí mismo innovador por todo lo que pueden aportar en multitud de funciones y alteraciones funcionales orgánicas. Por ejemplo, desempeñan un rol importante en enfermedades tan relevantes como las autoinmunes o cáncer.

«Las vesículas extracelulares que nos ocupan, las que circulan en el plasma seminal, encierran muchos secretos que están todavía por descifrar. Por ejemplo, en las últimas investigaciones realizadas hemos encontrado diferencias en el contenido proteico entre las vesículas extracelulares seminales de cerdos fértiles y de cerdos subfértiles. Estas diferencias respaldan nuestra hipótesis de que las vesículas extracelulares seminales están involucradas en la fertilidad y abren la posibilidad a que alguna de estas proteínas 'diferentes' pueda ser utilizada como marcador de fertilidad. Es decir, que identificando dichas proteínas 'diferentes' podamos predecir la fertilidad de un individuo macho o conocer porqué es subfértil o infértil», señala el investigador principal Jordi Roca Aleu, catedrático del área de conocimiento 'Medicina y Cirugía Animal' de la UMU.

El equipo de investigación lo completan las doctoras Xiomara Lucas Arjona e Isabel Barranco Cascales; la técnica especialista María Dolores Ortega González, y los estudiantes de doctorado Ana Parra Hernández y Pablo Martínez Díaz. Los resultados del proyecto formarán parte de las tesis doctorales de los dos estudiantes de doctorado. Con el mencionado equipo investigador, también colaboran en el proyecto investigadores de otras instituciones científicas, destacando la colaboración del doctor Heriberto Rodríguez-Martínez de la Universidad de Linköping (Suecia), un referente mundial en el campo de la andrología. Destaca la contribución de la Empresa AIM Ibérica (Topigs Norsvin España), que facilita las muestras biológicas necesarias para desarrollar el proyecto.

El proyecto pretende aportar mejoras en el conocimiento actual de las causas que explican la fertilidad e infertilidad masculina, más teniendo en cuenta que todavía persisten cuadros clínicos de infertilidad atribuidos a causas desconocidas. De este modo, conocer en profundidad las vesículas extracelulares seminales y su interacción con los espermatozoides y las células funcionales del tracto genital femenino, ayudará a mejorar el conocimiento actual de las causas de la infertilidad masculina.

Para hacerlo posible, están investigando con semen de cerdo, ya que la especie porcina, además de ser de gran interés para la alimentación humana, es también un excelente modelo para la salud humana, incluida la salud reproductiva. En este contexto, el proyecto tiene un doble propósito: por un lado, mejorar la fertilidad de los cerdos macho, los que se utilizan en los programas de inseminación artificial, contribuyendo a que la producción porcina sea más eficiente y bajo la máxima de producir más con menos animales y generando menos residuos (purines, etc.) y, por otro lado, generar resultados que puedan contribuir a mejorar la fertilidad humana. También contribuir a esclarecer alguno de los cuadros clínicos de infertilidad atribuidos a causas desconocidas.

Hasta ahora, la investigación ha puesto en relieve una realidad: las vesículas extracelulares que circulan en el plasma seminal representan una población muy heterogénea, tanto en forma y tamaño, como en composición. La investigación también ha permitido aislar por separado algunas subpoblaciones de vesículas extracelulares, las cuales muestran claras diferencias en composición. Para poder aislar subpoblaciones específicas, están desarrollando procedimiento de aislamiento basados en técnicas de inmunoafinidad que les permitirán aislar por separado subpoblaciones funcionales de vesículas extracelulares seminales. «Una vez aisladas, podremos definir el grado de implicación de cada una de las subpoblaciones de vesículas extracelulares seminales en la respuesta funcional tanto de los espermatozoides como de las células funcionales de los órganos del aparato reproductor femenino, y con ello comprobar su implicación en la fertilidad o infertilidad masculina», indica Roca.

El proyecto comenzó en enero de 2023 con una duración de tres años, que concluirá a finales de 2025. Su puesta en marcha ha sido posible gracias a la Fundación Séneca, que invierte en la investigación 78.726 euros dentro de sus ayudas a proyectos de la Región.

«Solo tenemos palabras de agradecimiento para la Fundación Séneca. Su respaldo a nuestras propuestas científicas ha sido y sigue siendo fundamental, determinante para que nuestro grupo de investigación se consolide y para que hayamos podido concurrir con éxito a convocatorias científicas nacionales e internacionales», señala el investigador principal, que destaca el equipo humano de la Fundación, «muy profesional y próximo a los investigadores para facilitar el trabajo». La Fundación Séneca también está financiando en la actualidad a este grupo una prueba de concepto para explotar comercialmente resultados de sus investigaciones.

Pie de foto: Jordi Roca, junto a los estudiantes de doctorado Ana Parra Hernández y Pablo Martínez Díaz, comentando imágenes de movimiento de espermatozoides obtenidas mediante un analizador CASA. UMU