Estudio morfológico de las mitocondrias espermáticas como aproximación al análisis de la función mitocondrial en la infertilidad masculina

La infertilidad conyugal se define como la incapacidad en las parejas para concebir luego de un período de doce meses. Representa un 15% de las parejas en edad reproductiva. El factor masculino puede ser responsable en más de un 50% de los casos. Su causa es desconocida en un 30 a 50% de estos. A pesar de que la morfología espermática es el parámetro que mejor se correlaciona con la capacidad fecundante del espermatozoide, específicamente la morfología mitocondrial ha sido poco explorada. Fallas en el preciso ordenamiento mitocondrial o en la forma ocurridas durante la espermatogénesis podrían conducir a alteraciones de su función e infertilidad. Posibles cambios dinámicos de la forma mitocondrial en el espermatozoide maduro relacionados a la infertilidad tampoco han sido explorados. Nosotros demostramos que los espermatozoides humanos producen especies reactivas del oxigeno (ROS) y que existe una correlación significativa entre disfunción mitocondrial y la motilidad espermática. Hemos observado correlación entre la alteración de la morfología general del espermatozoide al microscopio óptico y la disfunción mitocondrial. Se observó que los espermatozoides defectuosos al ser tratados con un dador de óxido nítrico, tendían a acumular mayor cantidad y más rápidamente ROS en las mitocondrias, que los espermatozoides normales. Nuestra hipótesis plantea que las mitocondrias de los espermatozoides alteran su forma cuando están disfuncionales, produciendo cantidades mayores de ROS que las normales, este exceso de ROS altera a las mitocondrias en un fenómeno autoperpetuante produciendo espermatozoides con menor capacidad fecundante. Para demostrar esto se analizará la estructura mitocondrial de espermatozoides del semen en pacientes con infertilidad idiopática y se los comparará con un grupo control. Se realizará un espermiograma completo, un análisis ultraestructural de la pieza intermedia y un estudio de la forma mitocondrial utilizando marcadores flourescentes y microscopio confocal, permitiendo comprobar si existen diferencias en la morfología mitocondrial en ambos grupos. Para demostrar que los cambios morfológicos mitocondriales están relacionados con la función de esta y especialmente con la producción de ROS, se incubarán los espermatozoides con inhibidores de la actividad mitocondrial junto con sondas fluorescentes y se analizarán cambios en la morfología. Se estudiarán marcadores de estrés oxidativo a través de inmunocitoquímica, inmunoelectronmicroscopía y westernblott. Se utilizarán espermatozoides humanos y/o de ratón. Para comprobar si estos cambios se relacionan con la capacidad fecundante, se realizará un seguimiento de pacientes que van a realizar un procedimiento de reproducción asistida y se hará fertilización in vitro en ratón. Se utilizarán drogas estimulantes de la mitocondria como prueba de función. Se elaborarán herramientas informáticas que permitan cuantificar estos cambios estructurales. Se contribuirá a la generación de conocimiento vinculado al espermatozoide, las mitocondrias espermáticas y su rol en la infertilidad masculina y se promoverá la investigación interdisciplinaria y la capacitación de recursos humanos.