La estructura específica de la cromatina del espermatozoide es esencial para una fertilidad adecuada y se debe, en parte, a las proteínas que están unidas al ADN, incluidas las protaminas, las histonas en el núcleo.

¿Qué es la Cromatina?

La cromatina es la forma en la que se presenta el ADN en el núcleo celular. Es la sustancia de base de los cromosomas, es la asociación de ADN, ARN y proteínas que se encuentran en el núcleo, que constituye el genoma de dichas células.

La estructura y composición de la cromatina del esperma es notablemente diferente a la de la cromatina de las células somáticas, estando en aquellos más compactada.

El proceso de compactación, tiene un rol protector, pero puede ser un objetivo de los agentes tóxicos, algunos de los cuales pueden afectar preferentemente a las células germinales durante la espermiogénesis.

 La metilación del ADN es una de las principales marcas epigenéticas establecidas durante la espermatogénesis y la distribución de estas histonas en el núcleo del esperma puede tener un importante impacto en la función.

Otro mecanismo epigenético involucra pequeños ARNs. Actualmente está bien establecido que varios ARN se acumulan en el núcleo del esperma: ARNm, ARNp y miARN.

Según la naturaleza de los tóxicos y/o la mezcla de compuestos a los que un individuo habrá estado expuesto durante su vida, las consecuencias sobre la estructura del ADN y la cromatina del esperma siguen siendo impredecibles.

La fragmentación del ADN espermático es cuando existe una lesión o rotura en el material genético del espermatozoide.

Las alteraciones en el material genético de los espermatozoides van a disminuir la fertilidad, así como la calidad de los preembriones, esto hará que las posibilidades de un embarazo disminuyan o no llegue a su término.

Mediante el ensayo, TUNEL se puede hacer una tinción sobre los espermatozoides con una sonda fluorescente que solamente se unirá a las cadenas de ADN rotas.

En el test de dispersión de la cromatina espermática (SCD), los espermatozoides son tratados con un ácido y otros compuestos que hacen que los bucles de ADN compactados se liberen.

Como consecuencia, los espermatozoides que tienen su ADN íntegro presentarán grandes halos de dispersión, mientras que aquellos con el ADN fragmentado tendrán halos de dispersión muy pequeños o ausentes alrededor de la cabeza.

No hay un ensayo único que pueda caracterizar todos los diversos componentes de la calidad de la cromatina del esperma.

Conclusiones:

Una amplia variedad de exposiciones a agentes físicos, como la irradiación o el calor, o a productos químicos, incluidos los fármacos terapéuticos, como los quimioterapéuticos contra el cáncer, pueden afectar la cromatina.

Los tóxicos ambientales, como los plaguicidas, los metales o los componentes del humo del tabaco o los contaminantes del aire, tienen como objetivo las células germinales masculinas.

Los metales se han considerado durante mucho tiempo como tóxicos para la reproducción masculina: altos niveles de plomo, hierro o cadmio provoca daños oxidativos en el ADN del esperma.

Las altas temperaturas testiculares pueden afectar a la fragmentación del ADN espermático. La formación de espermatozoides es un proceso que dura aproximadamente dos meses, todas las agresiones externas que ocurran durante ese plazo de tiempo pueden afectar negativamente.

La administración de antioxidantes o micronutrientes, como el zinc y el ácido fólico o las vitaminas, puede mejorar los efectos de algunos de estos tóxicos en las células germinales masculinas.

El recuento y la motilidad de los espermatozoides no son buenos predictores de la estructura y la calidad del ADN de los espermatozoides.

Por lo tanto, la relación entre los parámetros estándar del semen y los daños en el ADN sigue siendo controvertida, salvo cuando existe taratospermia.

Los valores de fragmentación de ADN superiores al 10% se correlacionaban con menores tasas de fecundación y desarrollo de embriones, y se ha observado, que no se obtenían embarazos cuando la fragmentación de ADN era superior al 20%.

Ciertos datos sugieren que los espermatozoides que contienen rupturas de ADN son capaces de fecundar, pero que puede haber efectos deletéreos en el desarrollo del embrión.

Referencias:

-DIDION BA, KASPERSON KM, WIXON RL, EVENSON DP. Boar,fertility and sperm chromatin structure status: a retrospective report. J Androl. 2009 NovDec;30(6):655-60.

-Kumar K. Deka D. et al.Predictive value of DNA integrity analysis in idiopathic recurrent pregnancy loss following spontaneous conception.J Assist Reprod Genet. 2012; 29: 861-867