Congelación ultra rápida de espermatozoides humanos: efecto sobre la función espermática y producción de especies reactiva de oxígeno / Ultra rapid freezing in human spermatozoa: effect on sperm function and reactive oxygen species production

RESUMEN

El incremento del número de pacientes que desean mantener su fertilidad, ya sea por motivos oncológicos o de fertilidad, como son los pacientes con enfermedades infecciosas virales trasmitidas por vía sexual, o que se someten en forma voluntaria a la esterilización quirúrgica, requieren de métodos de congelación que preserven en forma adecuada la función de los espermatozoides. En el área de la criobiología, la utilización de técnicas de congelación ultrarrápida ha permitido preservar en forma exitosa ovocitos, embriones y tejido ovárico. Este método se ha incorporado recientemente para preservar el gameto masculino. El presente estudio evalúa el efecto de la congelación ultrarrápida (vitrificación) sobre la función espermática de 10 donantes normozoospérmicos. Los espermatozoides se seleccionaron por Swim-up y la solución espermática se dividió en dos subfracciones. Una fracción se vitrificó sumergiéndola directamente en nitrógeno líquido mientras que la segunda se utilizó como control. En ambas fracciones se determinaron viabilidad, movilidad, potencial de membrana mitocondrial (YMMit), integridad del ADN, reacción de acrosoma espontánea e inducida, y superóxido intracelular (O2.-). Se observó que la vitrificación preserva una adecuada función celular en un alto número de espermatozoides, siendo además un método simple, rápido y de menor costo, ya que no necesita equipo de congelación. No obstante, existe una significativa activación de la producción de especies reactivas de oxígeno, que conlleva a una prematura capacitación espermática, evento que es necesario de modular, especialmente si se utilizan estas células en técnicas de inseminación intrauterina. Futuros estudios con adición de antioxidantes a los medios de congelación parecen necesarios para optimizar esta técnica.

ABSTRACT

The number of patients who wish to maintain their fertility is ever increasing. This group of patients includes cancer patients, those with fertility problems or viral infectious diseases acquired through sexual contact and others submitting to voluntary surgical sterilization; all of the above requiring freezing methods to adequately preserve sperm function. In the field of cryobiology the use of ultra-rapid freezing techniques has successfully preserved oocytes, embryos and ovarian tissue. This method has recently been incorporated in preserving male gametes. This study evaluates the effect of ultra-rapid freezing (vitrification) on sperm function of 10 normozoospermic donors. The sperm were selected by swim-up technique and the solution divided into two fractions. One fraction is vitrified by dipping directly into liquid nitrogen and the second fraction is used as control. In both fractions, viability, motility, mitochondrial membrane potential (YMMit) DNA integrity, spontaneous and induced acrosome reaction and intracellular superoxide (O2.-) were determined. It was noted that vitrification preserves cell function in a great number of spermatozoon, and is also simple, rapid and cost effective as this method does not require freezing equipment. There is however, significant activation of the production of reactive oxygen species, which leads to premature sperm capacitation, an event necessary to modulate particularly when using these cells in intrauterine insemination techniques. Future studies with addition of antioxidants to freezing media are necessary to further improve this technique.