TransducciTransduccióón de sen de seññales enales enfisiologfisiologíía esperma espermáática:tica:

Aspectos bAspectos báásicos y aplicadossicos y aplicados

ReproducciReproduccióón asistidan asistida

Es todo procedimiento en el cual se manipula, o bien, el gameto masculino o bien, ambos gametos (masculino y femenino) con el propósito de:

Lograr el embarazo en parejas infértiles.Minimizar riesgo de contagio infeccioso en

parejas serodiscordantes fértiles (e infértiles).Evitar el riesgo de transmitir enfermedad genética de uno de los cónyuges o concubinos a la descendencia en parejas fértiles (e infértiles).

Técnicas de reproducción asistida

De baja complejidad:Inseminación artificial (IA)

De alta complejidad:Transferencia intratubaria de gametos (GIFT)Fecundación in vitro (FIV ó IVF)Inyección intracitoplasmática de Spz (ICSI)

ESPERMOGRAMA• ¿Qué es?

• Es el estudio del semen que correctamente realizado y adecuadamente interpretado nos informa sobre:

– espermatogénesis– función de glándulas anexas– permeabilidad de la vía– existencia de infección– existencia de inmunidad– androgenicidad

ESPERMOGRAMA• ¿Qué es?

• Es el estudio del semen que correctamente realizado y adecuadamente interpretado nos informa sobre:

– espermatogénesis– función de glándulas anexas– permeabilidad de la vía– existencia de infección– existencia de inmunidad– androgenicidad

• ¿Qué no es?• Diagnóstico ni de fertilidad ni de

infertilidad (salvo excepciones)

ESHRE June 2002

• From the results of semen we can never predict whether a specific man can become a biological father or not.

• There are no specific properties one can measure in the whole population of sperm that specifically reflect the fertilizing capacity of the very small number of sperm which are able to reach the site of fertilization.

• The results of semen analysis have been used to categorize men into groups with different probabilities of achieving pregnancy within a certain time period.

Diagnóstico basado en clínica y espermograma(s)

probable improbable imposible

fertilidad del varón

Normal – Leves – Moderadas – Severas - Ausencia

Limitaciones del espermograma:a) La interpretación se realiza en términos probabilísticos.b) Alteraciones incluso severas son compatibles con fertilidad conservada.c) El 10% de los varones infértiles tienen espermogramas normales.*

* Guzick, D y col. Fertil Steril 1998;70:207-213.

Surgimiento de una nueva especialidad médica: Andrología.

Un nuevo problema médico no encarado adecuadamente por las especialidades preexistentes.Cambio de paradigma sobre la etiología de la infertilidad conyugal.La dificultad para diagnosticar y tratar la infertilidad masculina.

Las pruebas funcionalesespermáticas surgencomo respuesta a laslimitaciones delespermograma paradefinir con precisión lafertilidad del varón.

“However, even if semen analysis is done with the utmost care, its predictive value remains limited. Reliable sperm function tests do not yet exist and urgently required” (ESHRE, Capri Workshop, 1996)

¿Qué es unaprueba funcionalespermática?

Es toda prueba que evalúa, o bien, una o más de las funciones que el espermatozoide debe cumplir en su

camino biológico desde el abandono del plasma seminal hasta la fertilización del ovocito, o bien una estructura

celular que se requiere para el cumplimiento de la función.

Son pruebas claramente “más allá” del espermograma.

Pru

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GlobalesÍndices de fertilidad

Morfología espermática

Índices teratozoospérmicos (TZI, MAI)

Test de hamster

Fertilización in vitro

EspecíficasMadurez de la cromatina

Integridad de la cromatina

Integridad de la membrana espermática

Resistencia al estrés oxidativo

Migración espermática

Capacitación

Reacción acrosómica

Unión a la zona

Pruebas funcionales espermáticas

• Indicadores de viabilidad (transporte) Test hipoosmótico (THO)

Test de sobrevida espermática (TSE)

Swim up

• Indicadores de penetración Morfología espermática (Kruger)

Reacción acrosómica (RA)

Prueba de estrés espermático oxidativo modificado (MOST)

• Indicadores cromatínicos De maduración

De integridad (no fragmentación)

Propuesta:

Propuesta:

Espermopredictor

Tabla pronTabla pronóóstica de fertilidad masculinastica de fertilidad masculinaCondiciCondicióón restrictiva: Mujer fn restrictiva: Mujer féértil (presuncirtil (presuncióón)n)

Embarazo Ez móviles Kruger ViabilidadTSE, THO

PenetraciónMOST, RA

CromatínicosTAA, TDC

Cariotipo

Natural > 10:000.000 > 14% Normal Normal Normal Normal

IA cónyuge > 5:000.000 > 14 % Normal Normal Normal Normal

FIV > 1:500.000 > 4% Subnormal Normal Normal Normal

ICSI Algunos ¿? Irrelevante Irrelevante Normal Normal

IAD/adopción 0 - - - - -

Estrategia terapéutica: Técnica de reproducción asistida correspondienteTratamiento médico o quirúrgico para escalar en la tabla, pero sí:

Existe causa tratable en estadio tratableSi la edad de la mujer lo permite

Inseminación artificial. Definición.

Es todo aquel procedimiento en que el esperma, preparado o no, es depositado en la mujer mediante

instrumental especializado que reemplaza la copulación ya sea en la vagina, en el cérvix del útero, en la cavidad

uterina, en las trompas de Falopio o en el espacio intrafolicular.

Inseminación artificial. Historia.

De cómo la inseminación artificial quizás ayudó a Enrique IV de Castilla y de cómo aquélla casi cambia

el curso de la Historia Universal.

El sexo que cambió la Historia. J E Pons. Planeta. 2008Ensayo biológico sobre Enrique IV de Castilla y su tiempo. G Marañón. Madrid. 1930

Espermatozoide = animal del esperma

Parte de la carta de Antoni Van Leeuwenhoek (Holanda, 1632)

al Royal College of London:

“Cuando el Sr. Johan Ham me visitó, traía consigo un pequeño frasco que contenía el semen descargado espontáneamente por

un caballero que había visitado a una mujer de dudosa reputación, diciendo que había visto animalcules vivientes a

juzgar porque tenían colas, se movían, pero no permanecían con vida más de 24 horas”

Nuevas causas de infertilidad en ambos sexos. Fecundación artificial como último medio de Tratamiento.Dr. J Gérard. 1890

“Los espermatozoides tienen el vigor de quien los suministra. Son esbeltos, ágiles y saltones en los jóvenes; majestuosos en el hombre maduro; pequeños, con la cabeza gruesa, la cola

deformada, inmóviles o aleteantes en el viejo.”

Las ARTs se consolidan en la segunda mitad del siglo XX

En la década del 50 se empieza a “preparar” el semen para los programas de inseminación artificial.

1978. Primer nacido por FIV.

1991. Primer nacido por ICSI

¿Por qué hay que “preparar” el semen para

las “ARTs”.Los Spz capaces de fecundar al óvulo son una población reducida, seleccionada y capacitada.El plasma seminal contiene, por un lado, sustancias descapacitantes del spz y, por otro, sustancias (prostaglandinas, linfoquinas, citoquinas, etc) y elementos formes nocivos (incluso letales) para la mujer. En condiciones normales no alcanza la cavidad uterina.Los métodos de preparación de semen mejoran los resultados en términos de tasa de embarazo.Es obligatorio para toda ART excepto la IA con depósito del semen en el fondo de saco vaginal. No hacerlo es considerado una práctica de lesa medicina.

Preparación de semen. Objetivo.

Producir una alta concentración de spz móviles eumórficos competentes para la fecundación y a su vez, libre de plasma seminal, spz alterados, células

redondas y microorganismos.Pero... ¿Cuán alta?

Preparación de semen. Métodos.

Lavado (sperm wash)

Migración (swim up)

Filtración

Centrifugación en gradiente de densidad

Sperm wash. Kaskarelis y Comninos, 1959.

Una vez licuada la muestra de semen se diluye con medio de cultivo (Ham's F10, Hepes tamponado) o con suero fisiológico tamponado en la proporción de 1:1 a 1:3.La suspensión se centrifuga por 10 min a 150-200g o por 3 min a 500g.Se descarta el sobrenadante y el pellet resultante se resuspende en un volumen de 0.3 a 0.5 mL de medio de cultivo.El procedimiento puede repetirse una o dos veces más.

El lavado espermático permite separar las células (spz y otras) del plasma seminal pero no permite seleccionar una población de spz competentes.

Se considera un método aplicable como último recurso en muestras seminales oligozoospérmicas extremas que no puedan ser procesadas por otros métodos preparativos.

Swim-up. Lopata y col. 1976.

Después de lavado (ver sperm wash) y concentrado de los spz, el pelletresuspendido en poco volumen es dividido en varios tubos de fondo redondeado y se coloca encima (conservando la interfase) 0.5 mL de medio de cultivo.Los tubos son incubados inclinados (30º) por 30 a 60 min a 37ºC en atmósfera de 5% de CO2 permitiendo así que los spz móviles “naden”hacia la fase superior dejando en la inferior spz inmóviles, células, microorganismos, etc.Se colecta el sobrenadante de todos los tubos evitando destruir la interfase. Se ajusta el volumen final a 0.5 mL.

El swim up permite obtener una excelente o muy buena muestra casi pura de spz móviles eumórficos, pero la tasa de recuperación es baja o muy baja (sólo del 10% dependiendo de las propiedades físico-químicas del semen y de los volúmenes empleados en las fases inferiores).

Centrifugación en gradiente de densidad. Pertoft y col. 1977.

Separación de spz móviles mediante centrifugación 10-20 min a 200-600g en gradiente de densidad discontinuo (90% y 45%) de partículas de sílice coloidal estabilizadas con enlace covalente de silanos hidrófilos (SpermGrad, SupraSperm).El pellet es lavado y resuspendido para inseminar en 0.3-04 mL de medio de cultivo.

Diferencias entre los métodos de preparación de semen

TécnicaTipo de muestra de semen a procesarRecuperación spz móvilesSelectividad spz móvilesTiempo de trabajo (min) Costo

Sperm washSperm wash Mala Alta Baja 15 Bajo

Swim upSwim up Buena Baja Alta 90 Medio

SeparaciSeparacióón por gradienten por gradienteRegular Media Media 30 Alto

El spz puede ser criopreservado. Paternidad asistida y diferida.

1776. Spallanzani informó que muestras de semen congeladas en nieve contenían spz que podían ser “reanimados” al descongelarlos.1866. Mantegazza comunicó la sobrevida de los spz a -17ºC y sugirió por primera vez el banco de semen.1949. Polge descubrieron el efecto crioprotector del glicerol.1953. Sherman comunicó el primer embarazo con semen congelado con glicerol en hielo seco.1964. Perloff informó el primer embarazo con semen congelado con glicerol en nitrógeno líquido.1970 y +. Se desarrollaron los bancos de semen en el mundo.1978. Primer Encuentro Internacional de Criopreservación de Semen Humano.1986. Se funda el Banco de Semen en el Uruguay.

Banco de semen humano

De cómo la enfermedad de un estudiante de Medicina propició la fundación del banco de semen en el

Uruguay.

Datos del autor. No publicados.

Banco de semen. Misión

Mantener espermatozoides, conservando su capacidad fertilizante, por tiempos prolongados con el fin de emplearlos

en forma diferida para lograr el embarazo por medio de técnicas de

reproducción asistida.

Banco de semen humano. Indicaciones.

• Preservación de la capacidad reproductiva de hombres fértiles que se expondrán a riesgo real o potencial de perderla (quimioterapia, radioterapia, cirugía).

• Aseguramiento de la fertilidad pre-vasectomía.

• Disponibilidad de semen en períodos de ausencia.

• Respaldo frente a técnica de reproducción asistida.

• Almacenamiento de spz obtenidos de testículos o epidídimos.

• Acumulación de semen en casos de subfertilidad.

• Bioseguridad en paciente infectado (HIV, hepatitis C).

¿Qué hacemos si nos consultan por una azoospermia?

Debe ratificarse o rectificarse en un segundo estudioDebe confirmarse mediante el estudio del sedimentoDebe tenerse en cuenta el volumen seminal:

Menos de 0.3 mL despistar retroeyaculaciónMenos de 1.0 mL con pH > 7.0Volumen normal con:

Marcador epididimario normalMarcador epididimario subnormal

Debe tenerse en cuenta además:Volumen testicularConcentración sérica de FSH y/o inhibina B.

¿Qué otras soluciones médicas se le puede ofrecer a la pareja con infertilidad conyugal de causa masculina absoluta y definitiva?

De cómo el Sr y la Sra Smith “solucionaron” su infertilidad conyugal de larga data.

Datos publicados en fuente médica no recordada.Basado en hechos reales. Los nombres son ficticios.

Indicaciones de la inseminaciIndicaciones de la inseminacióón n artificial con semen donadoartificial con semen donado

•• MMéédicasdicas– Infertilidad conyugal de causa masculina absoluta y

definitiva, refractaria a tratamiento.

– Enfermedad hereditaria del hombre que no desea transmitir a su descendencia.

– Enfermedad infecciosa del hombre que no desea transmitir a su compañera.

– Mujer Rh negativa sensibilizada al factor Rh con esposo Rh positivo.

• Sociales

Banco de semen humano. Aplicaciones médicas

CriopreservaciCriopreservacióón de semen propion de semen propio

CriopreservaciCriopreservacióón de semen donadon de semen donado

CriopreservaciCriopreservacióón de semen donadon de semen donado

• Ventajas para los programas de IAD:– Garantía de bioseguridad (cuarentena)

– Garantía de anonimato.

– Disponibilidad de semen

– Garantía en la selección de donantes

– Adjudicación fenotípicamente más adecuada

– Registro de datos

– Trazabilidad

• Desventajas para los programas de IAD:– ¿Menor fertilidad del semen criopreservado?

SelecciSeleccióón de donantesn de donantesPrePre--requisitos:requisitos:

Hombre sano entre 18 y 30 añosEducación secundaria

Fin altruista

SelecciSeleccióón:n:Interrogatorio y examen médico

Estudio de semenEstudio de sangre

Entrega de resultados de análisis (sin costo)

Participación:Entregar muestras de semen para lograr 5 embarazo

Control sanguíneo a los 6 meses de la última muestra entregada

Recompensa:Más allá del viático que se recibe la satisfacción de haber contribuido a la

felicidad de una pareja o de una mujer.

La infertilidad masculina.

Se puede corregir.

Se puede asistir.

Se puede sustituir.

La infertilidad masculina.

Se puede corregir.

Se puede asistir.

Se puede sustituir.

Se puede sublimar.

La infertilidad masculina.

Se puede prevenir.

Se puede corregir.

Se puede asistir.

Se puede sustituir.

Se puede sublimar.

La infertilidad masculina.

Se puede predecir.

Se puede prevenir.

Se puede corregir.

Se puede asistir.

Se puede sustituir.

Se puede sublimar.