Caracterización múltiple de la fragmentación del adn espermático en pacientes infértiles

Abstract

La infertilidad es un problema que afecta al 15 % de las parejas en edad reproductiva. Así pues, el análisis de los factores que impiden obtener un embarazo es un tema de interés creciente Se considera que la infertilidad se debe a un factor masculino en el 30-50% de los casos. Recientemente, varios estudios han demostrado que la integridad del ADN espermático es un factor importante para la correcta transmisión de la información genética paterna. Daños en el ADN podrían afectar tanto a la fertilización como al proceso de desarrollo embrionario. Esta tesis doctoral ha contribuido a la caracterización de la fragmentación del ADN espermático, que se produce como consecuencia de un conjunto de factores que afectan a la molécula de ADN, tales como la producción excesiva de especies reactivas del oxígeno o alteraciones en la capacidad de los espermatozoides para sustituir las histonas por protaminas durante la espermiogénesis. La integridad del ADN espermático se ha determinado mediante el ensayo Terminal transferase dUTP Nick-End Labeling (ensayo TUNEL), the Sperm Chromatine Structure Assay (SCSA) y el test de dispersión de la cromatina espermática (Sperm chromatine Dispersion test, SCDt). Todos los grupos de pacientes analizados (varicocele clínico o subclínico, portadores de reorganizaciones cromosómicas estructurales, pacientes con astenoteratozoospermia) presentaron un incremento de la fragmentación del ADN espermático. Además, los resultados obtenidos mediante los tres métodos mostraron una buena correlación entre ellos. En este estudio se han caracterizado dos subpoblaciones de espermatozoides, inmaduros y con el ADN espermático altamente degradado, que están presentes en proporciones diferentes según los grupos de pacientes analizados. Además, se ha determinado que existe correlación entre la presencia de una proporción alterada en la relación de protaminas P1/P2 y la dinámica de la fragmentación del ADN espermático.

Infertility is a problem that affects 15% of all couples in reproductive age. The analysis of the factors involved in infertility is a matter of increasing interest. Male factors account for 30-50% of cases. Recently, several studies have shown that sperm DNA integrity is a highly limiting factor for the correct transmission of paternal genetic information and this could disturb both the fertilization and the embryo-development processes. This doctoral thesis has contributed to the characterization of sperm DNA fragmentation, which is the result of a complex compendium of stressors acting on the DNA molecule such as the excessive production of reactive oxygen species or the impairment in the sperm capacity to replace histones with protamines during the spermiogenesis stage. Sperm DNA integrity was analyzed with the Terminal transferase dUTP Nick-End Labeling (TUNEL assay), the Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA) and the Sperm Chromatin Dispersion test (SCDt). All patient groups analyzed (clinical or subclinical varicocele, carriers of structural chromosome rearrangements and astenoteratozoospermic) showed an increase in sperm DNA fragmentation. Moreover, the results obtained by the three methods showed a good correlation. This study allowed the characterization of two subpopulations of sperm, immature sperm and highly degraded DNA sperm, which are present in different proportions according to the groups of patients analyzed. Moreover, a correlation between the presence of an altered ratio of P1/P2 protamines and the dynamics of sperm DNA fragmentation has been found.