Graduada logró optimizar técnica no convencional de fecundación in vitro en bovinos PDF Imprimir E-mail

En el marco de su trabajo de tesis, la Dra. María Elena Arias optimizó la técnica de inyección intracitoplasmática de espermatozoides ICSI en bovinos, logrando mayor eficiencia en la formación de embriones y activación de ovocitos, que es el principal déficit de esta técnica. 22/05/2013

 

Mara Elena AriasLa ICSI es una técnica no convencional de reproducción in vitro que consiste en inyectar un espermatozoide directamente al ovocito, mediante un sistema de intromanipulación. Si bien se ha utilizado en humanos como método de reproducción, poco se ha aplicado en especies animales como los bovinos, aun cuando podría impactar significativamente en el desarrollo de esta industria.

Por eso la investigación realizada por la Dra. María Elena Arias, en el marco de su trabajo de tesis, apuntó precisamente a optimizar esta técnica, obteniendo positivos resultados que abren nuevas posibilidades en el área de reproducción humana y animal. 

La graduada explica que el principal problema que tiene la ICSI es la baja producción de embriones, porque existen diferentes complicaciones en la descondensación del núcleo espermático, vale decir,  el espermatozoide una vez inyectado es incapaz de activar al ovocito para dar inicio al desarrollo embrionario. “Entonces evaluamos diferentes pre tratamientos espermáticos que facilitaran la activación del ovocito luego de la inyección”, señaló la Dra. Arias, quien desarrolló el estudio en el Centro de Biotecnología de la Reproducción de la UFRO, CEBIOR, entidad pionera en Chile en esta materia y perteneciente a BIOREN-UFRO.

 

Los tratamientos

Los espermatozoides se sometieron a varios tratamientos antes de realizar la ICSI, uno consistió en incubarlos en diferentes concentraciones de hidróxido de sodio NaOH, efecto que por primera vez se describe en un estudio. Otro tratamiento es con Dithiothreito DTT -que busca facilitar la descondensación nuclear-, y por último, espermatozoides incubados en un medio denominado sp- TALP por diferentes lapsos de tiempo. “Luego evaluamos los parámetros de calidad y funcionalidad espermática y, en base a eso, definimos el mejor tratamiento que resultó ser sp-TALP”, indicó la investigadora.

El estudio revela que es factible generar embriones bovinos por ICSI utilizando espermatozoides previamente tratados con hidróxido de sodio y que el pre tratamiento clásico que se utiliza en bovinos -que es el DTT- no es indispensable para el adecuado desarrollo embrionario con ICSI, “porque probamos que el tratamiento sp-TALP por dos horas es suficiente”, reafirma la investigadora.

En forma paralela, se evaluó el efecto de cuatro compuestos químicos sobre el desarrollo y calidad de embriones bovinos generados con ICSI, con el fin de incrementar su potencial desarrollo y, con ello, aumentar la tasa de descendencia viable. Se trata de 6-dimetilaminopurina (DMAP), cicloheximida (CHX), etanol (EtOH) y un inhibidor de la síntesis de proteínas (INP). “Los resultados determinaron que los tratamientos con CHX e INP permiten generar una alta tasa de desarrollo y formación de blastocistos y embriones de buena calidad mediante ICSI, no así el protocolo que utiliza etanol y DMAP”, sentenció la Dra. Arias.

Adicionalmente, el estudio comparó los sistemas de producción ICSI y fecundación in vitro, para ver si existe diferencia entre los embriones generados por ambas técnicas, en cuanto a las tasas de desarrollo y a calidad embrionaria medida por recuento total y diferencial de células y mediante análisis de expresión génica. “Efectivamente vimos que habían diferencias en las tasas de desarrollo embrionario, las tasas son menores en ICSI, la calidad medida por el número total de células no se ven alteradas, sin embargo, los embriones ICSI poseen un mayor número de células en la masa celular interna, que son las células que dan origen al embrión”, agrega.

 

Proyecciones

La tesis de la Dra. María Elena Arias -que logró 4 publicaciones ISI, más 7 relacionadas con actividades de investigación complementarias- tiene amplias proyecciones. En el ámbito de la investigación básica, permite estudiar la interacción entre ovocito y espermatozoides, en tanto, en el área de la ciencia aplicada permitiría generar animales transgénicos, utilizar espermatozoides de animales de alto merito genético, pero que tienen baja calidad de semen, recuperar razas en peligro de extinción, producir animales sexados, entre varias otras.

“En Chile es poco lo que se hace de transferencia de embriones mediante fecundación in vivo y aun menor in vitro, entonces la idea es generar más investigaciones de este tipo. Si se utilizaran estas técnicas, el progreso genético sería más rápido, pero los productores están acostumbrados a reproducir los animales por inseminación artificial. Lo cierto es que desconocen los reales beneficios de esta técnica”, afirma la investigadora.

Para el Dr. Raúl Sánchez, profesor guía de la nueva doctora y Vicerrector de Investigación y Postgrado de la UFRO, el aporte más interesante de este trabajo es que permite explicar –desde la aplicación en bovinos- algunos fenómenos y técnicas que se reproducen en humanos, como la ICSI.

Los resultados de la tesis, que fue cofinanciada por tres proyectos Fondecyt -1120241, 1080216, 1100449- y por Conicyt -a través de la beca para estudiantes de doctorado en Chile- apoyan la necesidad de futuras investigaciones, con el objetivo de mejorar los factores responsables de la baja eficiencia de esta técnica en bovinos.

Por ahora, la Dra. Arias continúa colaborando como investigadora en el CEBIOR, actualmente apoya dos proyectos Fondecyt, uno del Dr. Raúl Sánchez sobre fecundación in vitro y otro del Dr. Ricardo Felmer relacionado con ICSI. También participa en un proyecto de inserción a la academia relacionado con técnicas no convencionales de fecundación.