Ciencias Naturales: Ciencias de la Vida
Detectan los daños genéticos de los espermatozoides humanos
En el trabajo realizado en la Unidad de Genética del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid, se describe un nuevo método para evaluar la fragmentación del ADN del espermatozoide humano. Esta técnica podría tener importantes aplicaciones en el campo de la fertilidad humana y la patología andrológica.
Ensayo cometa en dos dimensiones (2D) en espermatozoides humanos. Tipos de espermatozoides obtenidos cuando una muestra se procesa con el ensayo cometa 2D: 1, espermatozoide sin roturas; 2, espermatozoide con un nivel bajo de roturas de ADN de cadena sencilla; 3, espermatozoide con un nivel alto de roturas de ADN de cadena sencilla; 4, espermatozoide con un nivel bajo de roturas de ADN de cadena doble; 5, espermatozoide con un nivel alto de roturas de ADN de cadena doble; 6, espermatozoide con un nivel bajo de roturas de ADN de cadena sencilla y doble; 7, espermatozoide con un nivel alto de roturas de ADN de cadena sencilla y doble. (a) Tipos de cometa 2D teñidos con Sybr green. (b) Las mismas imágenes después de la aplicación de un filtro digital.
En los últimos años, la fragmentación del ADN del espermatozoide se ha considerado un parámetro importante indicador de la calidad seminal y de la fertilidad de un individuo. Varios estudios han sugerido que la fragmentación del ADN del espermatozoide puede influir en la fecundación, el desarrollo del embrión y las tasas de embarazo y aborto.
Hasta la fecha, se han desarrollado varias técnicas para la evaluación de la integridad del ADN de los espermatozoides, todas ellas capaces de determinar la cantidad de daño de ADN presente en una muestra seminal pero ninguna capaz de establecer el tipo de daño. Es decir, no siendo capaces de diferenciar entre roturas de ADN de cadena doble o sencilla de manera simultánea en la misma célula.
Esta caracterización del daño a nivel celular es importante puesto que, a pesar de que el ovocito posee una capacidad para reparar el ADN del espermatozoide que lo fecunda, esta reparación es más difícil cuando se trata de daño de ADN de cadena doble que en el caso de las roturas de cadena sencilla.
El protocolo del ensayo cometa en dos dimensiones, desarrollado por María Enciso y colaboradores, del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid, y publicado en Reproductive Biomedicine Online, permite la evaluación simultánea de roturas de cadena sencilla y doble en el mismo espermatozoide humano. Se trata de una modificación del ensayo cometa que consiste en la lisis y posterior electroforesis de los espermatozoides incluidos en un microgel de agarosa.
Los espermatozoides se lisan con detergentes y sales en altas concentraciones y el ADN liberado se somete a una electroforesis. Por la acción de un campo eléctrico, los fragmentos de ADN roto, se desplazan y generan una imagen parecida a un cometa, con un núcleo y una cola de fragmentos. La cantidad de daño en el ADN se cuantifica midiendo la longitud y la densidad de la cola del cometa. Cuanto más larga y/o densa es esta cola, mayor es el daño de ADN.
En el ensayo cometa en dos dimensiones, las células se someten a dos lisis y electroforesis sucesivas, una perpendicular a la otra, el resultado es que se generan dos colas de cometa perpendiculares, cada una de ellas correspondiente a un tipo de daño. Daño de cadena doble en el eje X y daño de cadena sencilla en el eje Y. De esta manera, el ensayo permite establecer de forma sencilla el tipo y la cantidad de daño de ADN presente en un espermatozoide.
La presente modificación del ensayo cometa supone una mejora significativa en la evaluación del daño de ADN, puesto que discrimina una amplia variedad de tipos de defectos de ADN, facilitando así la identificación de aquellos que afectan a la fertilidad dependiente o independientemente de la cantidad de ADN dañado.
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