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Espermatología en Producción y Conservación Animal

Espermatología en Producción y Conservación Animal

La espermatología aplicada a la producción y conservación animal ha de incluir el estudio de mecanismos de señalización potencialmente involucrados no sólo en la propia fisiología espermática, sino también la comunicación y/o interacción macho-hembra, tanto en especies domésticas como en silvestres.

Grupo de investigación dependiente del

Departamento de Reproducción Animal

Este laboratorio centra su actividad en técnicas de biología celular y molecular de la reproducción en especies de interés ganadero, particularmente el modelo porcino. Uno de los principales objetivos de este laboratorio es determinar si los espermatozoides reaccionan a la capacitación in vitro antes y después de ser criopreservados. Además, persigue elaborar los medios de composición definida más adecuados para imitar el estado in vivo del proceso. Los cambios estudiados podrían estar relacionados con información genética (expresión de ARN y proteínas) o epigenética (composición de histonas, ARN no codificantes) y pueden constituir biomarcadores del estado de los espermatozoides. Además, el plasma seminal (con su carga de exosomas y eventual batería de ARN pequeños) presenta un claro efecto en expresión génica (a nivel inmunomodulador) a lo largo del tracto genital de la hembra, incluyendo los sitios de almacenamiento de esperma, y estos cambios que pueden ser duraderos y afectar la fisiología, el comportamiento y la fertilidad: ¿se trata de un mecanismo conservado evolutivamente? Por definición, el laboratorio tiene una gran relevancia comparativa, reduce el uso de animales de experimentación y aborda cuestiones de bienestar animal hacia el establecimiento de los principios 3R.

Líneas de investigación

La principal línea de investigación tiene como objetivo el estudio de los mecanismos de señalización en espermatozoides en sistemas in vitro: capacitación y criopreservación, además de analizar su efecto en el tracto genital de la hembra y, finalmente la definición de biomarcadores de fertilidad en el macho.

En animales con fecundación interna, en diversos taxones/clases de animales, un macho transfiere a la hembra no solo espermatozoides sino también un líquido bastante complejo conocido como líquido seminal o plasma seminal, que contiene proteínas, péptidos, citoquinas y ARN, entre otros componentes. Cada vez hay más datos que sugieren que el líquido seminal influye en la supervivencia de los espermatozoides fertilizadores durante varios intervalos, al modular el sistema inmunológico de la hembra para tolerar los antígenos paternos y, en los mamíferos, hacia la tolerancia de los fetos y la placenta hasta el término. El grupo de investigación tiene como principal objetivo determinar las funciones de señalización de los exosomas del líquido seminal/plasma y su carga de ARN codificantes y no codificantes (con especial atención a los ARN pequeños) en Sus scrofa (cerdo), de fertilidad comprobada. Para ello se analiza de los componentes del plasma seminal y su posible aplicación en la mejora de dos procesos in vitro, la capacitación y la criopreservación. Además, el estudio detallado de la fisiología de los cambios que se producen tras la capacitación y criopreservación, así como el efecto diferencial del tratamiento de los grupos de espermatozoides en los epitelios de los sitios de almacenamiento de espermatozoides femeninos (unión útero tubárica), son dos de los objetivos secundarios del grupo de investigación. Además, la definición del efecto de tales cambios en variaciones en la expresión de genes relacionados con el proceso inmunológico podría representar un mecanismo básico que rige la fertilización interna, garantizando así un desempeño reproductivo exitoso. El conocimiento generado ayudará potencialmente a mejorar las técnicas de reproducción artificial, el diseño de nuevos diluyentes de semen y consideraciones para modular los procesos inmunológicos en la reproducción.

Metodologías y técnicas

  • Análisis de la motilidad espermática y parámetros cinéticos, mediante sistema CASA.
  • Análisis mediante epifluorescencia y/o citometría de flujo de: integridad de membrana, estado de la membrana acrosomal, cambios tempranos de desesta​bilización de membrana, potencial mitocondrial, indicadores de estrés oxidativo (ROS), peroxidación lipídica, análisis de la capacitación.
  • Análisis de proteínas mediante Western Blotting o proteómica masiva (LC-MS/MS).
  • Análisis de ARN codificante y no condificante, mediante RT-qPCR o secuenciación de ARN.
  • Extracción, cuantificación y caracterización de vesículas extracelulares.
  • Criopreservación y manejo in vitro de espermatozoides.

Miembros

Miembros Espermatología en Producción y Conservación Animal
  • Jaume Gardela Santacruz
    Cold-inducible RNA binding protein: an RNA chaperone with potential roles in animal reproductive physiology
    Dirección: Universidad Autónoma de Barcelona/Facultad de Veterinaria
  • Mateo Ruiz Conca
    Mapping the glucocorticoids during reproductive events: checks and balances across species
    Dirección: Universidad Autónoma de Barcelona/Facultad de Veterinaria

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