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sábado, 3 de mayo de 2014

Avances para tratar la infertilidad masculina con células madre

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20140502/abci-regeneran-espermatozoides-celulas-madre-201405011403.html


Científicos de EE.UU. logran células precursoras de espermatozoides en tres varones con azoospermia.




«Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo», dijo Arquímedes para explicar que una palanca sería capaz de levantar cualquier peso. En terapia celular se podría hacer casi el mismo juego de palabras. «Dadme un pedazo de piel y regeneraré cualquier tejido». Desde que el japonés Shinya Yamanaka demostró que las células de la piel podrían reprogramarse y convertirse en neuronas, células del corazón, del páncreas o de cualquier órgano se abrió una nueva era en la que se aspira a fabricar células de repuesto a la medida de cada paciente. Y, poco a poco, se están logrando resultados en los laboratorios.

El último experimento con reprogramación celular se publica en la revista «Cell» y demuestra que sería posible generar nuevos espermatozoides a partir de una muestra de piel de un varón.

El avance de la Universidad de Montana (EE.UU.) es el primer paso para devolver la fertilidad a hombres estériles, con azoospermia, la forma más grave de infertilidad. Los varones que tienen azoospermia son incapaces de fabricar espermatozoides o si lo hacen apenas consiguen unos pocos. Para concebir de forma natural se necesita una concentración de más de 20 millones por mililitro.


Los investigadores del Instituto de Medicina Regenerativa de Montana recurrieron a la estrategia que le mereció el nobel al japonés Yamanaka. Así fabricaron células germinales, las precursoras de los espermatozoides. Esta estrategia consiste en tomar una muestra de la piel, aislar sus células y transformarlas en una iPS, una célula pluripotente similar a la embrionaria. Lo hicieron con cinco varones. Tres de ellos tenían un problema genético, una mutación en su cromosoma Y, que les impide fabricar espermatozoides. Los otros dos eran fértiles.

En el experimento, las células iPS de los cinco pacientes se trasplantaron a los testículos de ratones estériles. Una vez inyectadas, las iPS fueron convirtiéndose sin ninguna manipulación en células espermatogénicas o germinales, las precursoras de los espermatozoides. Solo bastó con depositarlas en su ambiente natural. Estas células dejaron de evolucionar antes de convertirse en espermatozoides maduros, probablemente según explican los investigadores, por las diferencias entre los procesos reproductivos entre los seres humanos y los ratones.

La maduración se interrumpió con independencia de que las células procedieran de los voluntarios estériles o fértiles. Sí se comprobó que las iPS de los varones infértiles produjeron menos precursoras de espermatozoides que los voluntarios sanos.


Pese a los inconvenientes, los investigadores declaran sentirse «sorprendidos por la eficiencia» de la técnica. «Podría ser posible trasplantar células germinales derivadas de células madre directamente dentro de los testículos de hombres con problemas para fabricar espermatozoides», aventuró Renee Reijo, una de las investigadoras del Instituto de Medicina Regenerativa involucrada en este trabajo.

Reijo cree que la técnica podría ayudar tanto a varones con azoospermia de origen genético como a hombres estériles por tratamientos del cáncer.

El artículo publicado en «Cell» da esperanzas para pensar que en un futuro la azoospermia no será un freno para ser padre. Y, de momento, ofrece nuevas pistas para entender el proceso de generación de espermatozoides, a contar con un modelo de estudio. «Nuestro sueño es utilizar este modelo para fabricar un mapa genético de diferenciación de células germinales humanas, incluidas algunas en unos estadíos muy tempranos», asegura la investigadora.


Quizá la solución a la esterilidad masculina no sea repetir el proceso ideado para los ratones, sino encontrar un tratamiento eficaz con lo que se aprenda de estos experimentos.

De momento, la reproducción asistida con sus tratamientos de fecundación «in vitro» ofrece alguna solución, no siempre definitiva cuando el problema de infertilidad es masculino. En algunos casos de azoospermia, la ausencia de espermatozoides no es total y se pueden rescatar algunos del testículo para intentar inyectar directamente uno de ellos en el óvulo y fecundarlo. Este proceso se llama microinyección espermática o ICSI.





¿Cuántos espermatozoides se necesitan para que un varón sea fértil?

Cantidad y calidad: En la capacidad de fecundar del espermatozoide influyen muchos factores. No cuenta solo el número. El semen debe tener nutrientes apropiados para alimentar a los espermatozoides que flotan en él y estos deben moverse y contar con una morfología normal
Volumen de eyaculado: de 1,5 a 5 ml.
Número de espermatozoides: Más de 20 millones por mililitro.
Morfología: al menos el 35% debe tener un aspecto normal.
Movilidad: Debe ser mayor del 60%.
Capacidad de avance: Como mínimo +2, en una escala del 1 al 4.
Glóbulos blancos: menos de 1 millón por mililitro de semen.

viernes, 2 de mayo de 2014

Hacia los espermatozoides 'de diseño'

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2014/05/01/53615b1822601d7d128b457f.html


La investigación celular puede ayudar a generar una terapia para la infertilidad masculina.








Los logros que se están consiguiendo en el laboratorio con las células madre o con las iPS (células similares a las anteriores y pluripotentes creadas por el Nobel Shinya Yamanaka), son muy numerosos y diversos. Sin embargo, estos éxitos hay que enmarcarlos, de momento, en el contexto de la experimentación y no de su aplicación como terapias. Uno de los últimos ha sido el que han protagonizado investigadores de varias universidades estadounidenses en el que demuestran que a partir de la piel de hombres estériles se pueden obtener células iPS que, inyectadas en testículos de ratones, dan lugar a células germinales, precursoras de espermatozoides.

Este nuevo paso en investigación celular, más que ayudar a generar una terapia para estos varones -algo que todavía no se puede hacer, ya que no hay ningún dato que demuestre que el uso de estas células sea seguro-, será útil para ayudar a explicar las causas genéticas de la infertilidad masculina y ofrecerá una ventana para conocer la biología básica del esperma.

"Nuestros resultados son los primeros en ofrecer un modelo experimental para estudiar el desarrollo del esperma", afirma Renee Reijo Pera del Instituto de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa y profesora de la Universidad del Estado de Montana (EEUU). "Además, hay potencial para la aplicación de esta terapia celular en la clínica, por ejemplo, para la generación de espermatozoides en un mayor número y de más calidad en el laboratorio", aventura esta prestigiosa investigadora.

Los problemas de fertilidad afectan al 10-15% de las parejas. En un 30% de los casos, el factor masculino es el que está detrás de esta incapacidad para tener hijos. A ese porcentaje hay que unir otro 20% en donde las causas son mixtas: tanto el hombre como la mujer tienen algún problema para concebir. "Hoy en día hay pocos tratamientos para mejorar la calidad del semen y su cantidad. Esta investigación es prometedora, pero todavía preliminar. Habrá que esperar, por lo menos, hasta ver si esta técnica es exitosa en primates", afirma Julio Herrero, coordinador de Reproducción Asistida del Hospital Vall d'Hebron, en Barcelona. Algo que reconoce el mismo equipo de Reijo en su artículo, publicado en la revista Cell Reports, en el que afirman que "se requieren futuros estudios para examinar la eficiencia de este procedimiento en un receptor primate no humano para promover la reconstitución completa de la espermatogénesis".

Porque el experimento en este caso consistió en tomar muestras de la piel de cinco hombres para transformarlas en células madre pluripotentes o iPS. Tres de ellos tenían una mutación genética en su cromosoma Y que les impide producir esperma (tenían azoospermia) y los otros dos eran fértiles. Las células iPS de los cinco fueron transplantadas en los túbulos seminíferos de los testículos de ratones, que previamente habían sido modificados para que fueran estériles.

Lo que comprobaron fue que, una vez inyectadas en los testículos, las iPS se fueron transformando en células madre espermatogénicas, es decir, las precursoras de los espermatozoides. "En este modelo de trasplante, hemos visto la mejor diferenciación a línea germinal que habíamos observado hasta ahora. Estamos sorprendidos por la eficiencia. Nuestro sueño es utilizar este modelo para fabricar un mapa genético de diferenciación de células germinales humanas, incluidas algunas en unos estadíos muy tempranos", adelanta Reijo. Y aunque en el trabajo se comprobó que las iPS de los varones estériles produjeron menos células germinales que las de los hombres fértiles, sí que da esperanza para pensar que, en un futuro, este tipo de esterilidad no sea impedimento para tener hijos.

Si diferenciar células de la piel en otras como neuronas o musculares es algo complicado, lo es mucho más cuando se persigue conseguir espermatozoides u óvulos, como explica Cristina Eguizabal, responsable de la Unidad de Terapia Celular del Centro Vasco de Transfusión y Tejidos Humanos del Servicio Vasco de Salud. "Un gameto sufre una serie de cambios, denominados meiosis, para convertirse en una célula haploide [con 23 cromosomas] a partir de una diploide [con 46 cromosomas]. Esto hace más compleja la diferenciación para estas células que, por ejemplo, para los cardiomiocitos [las del corazón]. También a nivel epigenético, para que sean funcionales requieren de muchos más pasos. Todo esto complica y hace más tediosa la investigación in vitro con estas células, porque además no se conocen muchas cosas sobre los gametos en cuestión de marcadores de diferenciación. El de Reijo es uno de los pocos grupos serios que investiga sobre líneas germinales".

Eguizabal, junto con Juan Carlos Izpisúa y Anna Veiga, publicó en 2011 en la revista Stem Cell un trabajo en este sentido, cuando estaba trabajando en el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB). "En aquel entonces creamos un protocolo para, a partir de iPS, diferenciar líneas germinales masculinas en el laboratorio. Pero ahora, el grupo de Reijo ha dado un paso más: hacerlo in vivo, al inyectarlas en testículos de ratones. Es una prueba de que anidan ahí y de que se diferencian a células madre espermatogénicas, que siguen siendo diploides. Porque no han logrado espermatozoides, ya que el sistema reproductivo del ratón es muy diferente al humano. Pero demuestran que para la diferenciación es muy importante el entorno, el nicho, porque hay señales de otras células cercanas y de hormonas para que las iPS se transformen hacia eso y no hacia otra cosa. Es necesario estar dentro del entorno testicular".

Por su parte, Anna Veiga, directora del Banco de Líneas Celulares del CMRB, destaca que "las iPS son herramientas estupendas para ser modelos de enfermedades. La idea no es intentar encontrar ahora soluciones para la esterilidad sino buscar un modelo de estudio, porque no hay tantas soluciones para varones con problemas de fertilidad. Ahora mismo, los arreglamos pescando los pocos espermatozoides que hay en el testículo, no administrando una terapia para que produzcan más. Este estudio es una herramienta para entender estos problemas y buscar posibles tratamientos pero en un contexto de futuro".

En la misma línea se sitúa José María Vendrell, jefe de la Unidad de Andrología de Salud de la Mujer Dexeus, "éste es un resultado alentador pero, de momento, no cambia la línea de tratamiento de las parejas estériles. Es una expectativa posible para un futuro tratamiento".

En ello insiste la propia investigadora: "Nuestros estudios sugieren que el uso de células madre puede servir como material de inicio para diagnosticar los defectos de las células germinales". Pero también adelanta futuras aplicaciones porque esta técnica tiene "un gran potencial para el tratamiento de personas que por causas genéticas tienen nula o escasa producción de esperma o para los supervivientes a un cáncer que han perdido la capacidad reproductiva debido a tratamientos tóxicos para su gónadas", concluye Reijo.


La azoospermia, trastorno que padecen tres de los participantes de este estudio, se trata de una anomalía que conlleva la inexistencia de espermatozoides en el eyaculado. Se estima que ésta es la causa del 5% de las parejas con problemas de fertilidad. Se produce bien porque los conductos deferentes estén obstruidos o porque haya una causa genética u hormonal. En la primera situación, mediante una biopsia se recupera el esperma del testículo y luego con una técnica de fecundación in vitro se fecunda el óvulo. En cambio, si la causa es genética, "ahora mismo no se hace nada, salvo recurrir a un banco de semen. Ahí es donde este tipo de investigaciones entraría en juego. Pero hay que probar su eficacia y seguridad", explica José María Vendrell, jefe de la Unidad de Andrología de Salud de la Mujer Dexeus.