Investigación
Líneas de Investigación:
- Una primera línea de investigación es profundizar en el conocimiento de la fisiología reproductiva de especies silvestres y la respuesta de los espermatozoides y tejido gonadal a los procesos de criopreservación (congelación convencional, congelación ultrarrápida, vitrificación). Para esto se realiza un abordaje básico (endocrino, celular, molecular) desde una perspectiva de la espermatología y criobiología comparada, incluyendo en los modelos experimentales especies silvestres y domésticas.
- Una segunda línea incluye el desarrollo de nuevos diluyentes, procedimientos de criopreservación y de técnicas de reproducción asistida en general, para su aplicación en especies silvestres amenazadas y de interés cinegético, así como en razas domésticas amenazadas.
- Finalmente, nuestro grupo realiza una labor de aplicación de técnicas de reproducción asistida (creación de bancos de germoplasma y tejidos, inseminación artificial, recogida y transferencia de embriones, etc.) que desarrolla directamente con diferentes agentes involucrados en la conservación de la biodiversidad y sostenibilidad del medio natural y rural: parques zoológicos, parques naturales, parques nacionales, reservas de caza, granjas cinegéticas, asociaciones ganaderas, empresas.
Para desarrollar estos trabajos de investigación contamos con 4 laboratorios:
1. Espermatología y Crioconservación en Especies Silvestres.
La actividad de este laboratorio se centra en estudios de criorresistencia espermática y en el desarrollo de nuevos procedimientos de criopreservación de espermatozoides y tejido gonadal. Los objetivos incluyen la investigación del papel del estatus endocrino en la criorresistencia de los espermatozoides, la caracterización gamética, el desarrollo de tecnologías de reproducción asistida adecuadas a cada especie objeto de estudio, la creación de bancos de recursos genéticos, etc. El laboratorio cuenta con los equipos necesarios para este tipo de estudios, así como la capacidad de establecer laboratorios de campo para investigaciones in situ en el medio silvestre, rural, zoos, etc.: espectrofotómetros, microscopios de campo claro, microscopios de contraste de fases, microscopios de fluorescencia, sistemas de análisis computerizados de imagen (Motic Image Advanced 3.0 CASA, Sperm Class Analizet, SCA® v. 4.0), SQS2 (Sperm quality system), balanzas de precisión, agitadores, pH-metros, agitadores oscilantes, vitrinas frigoríficas, congeladores, tanques de nitrógeno líquido, centrífugas convencionales, micro-centrífugas, centrífugas de placa, centrífugas refrigeradas, placas térmicas, baños de agua, cámara de flujo laminar, sistemas de esterilización por ultravioleta, equipos de contaje celular, dispositivo de calentamiento y descongelación de pellets seminales (75ºC), incubadora de CO2, estufas, biocongelador de espermatozoides (Computer Freezer-Icetube 1810, Minitub), etc. Cuenta con la infraestructura para disponer laboratorios de campo en las zonas de trabajo, y material para teleanestesia (dardos, cerbatana, pistola de aire comprimido), equipo de anestesia inhalatoria portátil, monitorización (sistema de pulsioximetría) y recogida de muestras espermáticas mediante electroeyaculación (Electroeyaculador Lane Pulsator IIIZ; P-T Electronics, Sandy, OR, USA) y masaje transrectal ecoguiado – técnica TUMASG (Prosound 2, Aloka).
2. Laboratorio de histología e inmunohistoquímica aplicada a la reproducción animal.
El laboratorio de histología e inmunohistoquímica aplicada a la reproducción animal pretende dar apoyo a diversas áreas relacionadas con la fisiología reproductiva y la criobiología, tanto en especies domésticas como silvestres. Se realizan análisis histológicos de diferentes estructuras reproductivas y una continua valoración de la actividad espermatogénica de muestras de diferentes especies que son remitidas desde los parques naturales, parques nacionales, reservas de caza y parques zoológicos con los que colaboramos. Además se profundiza en el estudio de la expresión de proteínas en los espermatozoides y en el tejido epididimario en función de la especie, el origen de los gametos y el estatus endocrino. Para ello se utilizan técnicas de Western Blot, inmunocitoquímica e inmunohistoquímica. Este laboratorio cuenta con un equipamiento básico integrado por una campana de extracción de gases emitidos durante la preparación y fijación de tejidos, un centro de inclusión en parafina (LEICA, HistoCore Arcadia H), una placa refrigeradora (LEICA, HistoCore Arcadia C), un micrótomo de rotación (LEICA, Mod. RM2125 RTS), con sistema de desbastado, avance manual y retracción de la muestra, dos baños histológicos para inclusión de parafina (SELECTA, Mod. Termofin), que permite su fusión y conservación en estado líquido para visualización de los cortes de tejido y una cámara Moticam Motic Images Plus 3.0 (Image analisys software) acoplada a un microscopio óptico de contraste de fases (LEITZ, Mod. Laborlux S) para observación y análisis de imágenes histológicas utilizando diferentes tinciones. Además se dispone de congeladores, neveras, balanzas de precisión, pHmetros, placas calefactoras, agitadores, centrífugas, estufas y archivadores para portaobjetos y casettes.
3. Endocrinología Reproductiva (RIA y ELISA).
Centra su actividad en la puesta a punto y desarrollo de técnicas inmunoanáliticas (RIA y ELISA) para la determinación de hormonas esteroides (Progesterona, Testosterona Y Cortisol), proteicas (Prolactina) y glucoproteicas (LH) en diferentes fluidos biológicos, fundamentalmente en plasma sanguíneo. Su aplicación en el ámbito de la Fisiología de la reproducción nos permite abordar investigación científica y tecnológica sobre temas que contemplan diversos aspectos reproductivos en pequeños rumiantes domésticos y silvestres (ovinos, caprinos). Los objetivos específicos se centran fundamentalmente en:
- Determinar los mecanismos neuroendocrinos que controlan el ciclo anual de reproducción en éstas especies y determinar su interacción con el medio ambiente (fotoperiodo)
- Implementación de técnicas de control reproductivo acordes con los sistemas de explotación y en consonancia con la legislación de la Unión Europea.
4. Espermatología en Producción Animal.
Web Laboratorio
Investigadores responsables: Manuel Álvarez Rodríguez, Eduardo de Mercado de la Peña y Helena Nieto Cristóbal.
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? Las técnicas utilizadas en este laboratorio incluyen el aislamiento de exosomas y el uso de perfiles de ARN pequeño (miARN, piARN, Y-ARN) en plasma seminal como potenciales biomarcadores moleculares de evaluación no invasiva de la fertilidad de los machos. Por último, el establecimiento de un modelo
in vitro válido para probar los cambios en la expresión génica de las células epiteliales del reservorio de esperma podría conducir a una comprensión más profunda de las respuestas inmunitarias de estas células específicas tras la exposición a los componentes del líquido seminal, que hasta ahora se han realizado
in vivo. 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.
Un ejemplo de técnicas utilizadas en el laboratorio, para manejo y análisis de muestras, incluye qPCR, NGS, Western Blotting, criobiología, cultivo in vitro, etc.
