El Empleo de L-Acetil-Carnitina durante la Crioconservación Muestra Efectos Protectores Frente al Daño de Espermatozoides Humanos

• TITULO : El Empleo de L-Acetil-Carnitina durante la Crioconservación Muestra Efectos Protectores Frente al Daño de Espermatozoides Humanos
• AUTOR : Zou Y, Yang J, Long W y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Acetyl-L-Carnitine: An Effective Antioxidant against Cryo-Damage on Human Spermatozoa with Asthenospermia
• CITA : Journal of Huazhong University of Science and Technology – Medical Sciences 37(6):915-921, Dic 2017
• MICRO : El agregado de L-acetil-carnitina durante el proceso de congelación y descongelación de los espermatozoides disminuye el daño a su ADN y mejora su movilidad y viabilidadad.

Introducción

A principios de la década de 1960 se introdujo la crioconservación de los espermatozoides, procedimiento importante y eficaz en aquellos hombres que requerirán tratamiento con radioterapia o quimioterapia con el fin de preservar su fertilidad. Sin embargo, durante el proceso de congelación y descongelación, se pueden generar especies reactivas del oxígeno y formación de cristales intracelulares que dañan a los espermatozoides.

Más aún, el daño provocado por la congelación disminuye la tasa de supervivencia de los espermatozoides y afecta, de esta forma, los resultados finales de la fertilización. En particular, este daño puede ser más grave en aquellos hombres con diagnóstico de oligo, asteno y teratozoospermia, por lo cual se han estudiado diversos diluyentes naturales y artificiales, con la finalidad de potenciar la recuperación de espermatozoides, como el ácido hialurónico, los antioxidantes fenólicos y la pentoxifilina, entre otros.

En el presente trabajo, los autores decidieron evaluar el efecto protector de la carnitina (la cual desempeña un importante papel en la facilitación de la oxidación mitocondrial de ácidos grasos) sobre la viabilidad, movilidad e integridad del ADN de espermatozoides humanos y sobre los niveles de las especies reactivas del oxígeno obtenido luego del proceso de descongelación.

Materiales y métodos

Entre junio de 2015 y junio de 2016, se obtuvieron muestras de esperma de 35 hombres mediante masturbación luego de al menos 72 horas de abstinencia sexual. Los eyaculados obtenidos debían presentar al menos 20 millones de espermatozoides por mililitro y no más del 50% de estos debían tener movilidad progresiva.

Una vez que las muestras obtenidas fueron centrifugadas, se crearon cuatro grupos: en tres se agregaron concentraciones crecientes de L-acetil-carnitina como diluyente (2.5, 7.5 y 15 mmol/l), que formaron parte de los grupos B, C y D, respectivamente, y el restante, que conformó el grupo control denominado A, no fue incubado con este diluyente. Los preparados obtenidos se conservaron congelados (crioconservaron) durante dos semanas y luego fueron descongelados.

La viabilidad de los espermatozoides se determinó antes del proceso de congelación y luego de diez minutos de haber sido descongelados mediante la tinción con eosina Y, y se analizó la integridad del ADN mediante el método del ensayo Cometa y la de los acrosomas con el método de tinción conocido como FITC-PNA (fluorescein isothiocyanate-conjugated peanut agglutinin). También se evaluó la movilidad de los espermatozoides.

Los valores de las especies reactivas del oxígeno producidas se evaluaron mediante un ensayo de quimioluminiscencia con el empleo de un luminómetro.

Para el análisis estadístico, dos grupos se compararon mediante pruebas t independientes con el empleo del programa SPSS versión 11.0. Las diferencias halladas se consideraron significativas con un valor de p < 0.05.

Resultados

La movilidad y la viabilidad de los espermatozoides disminuyó significativamente luego del descongelamiento en los grupos A a D en comparación con las determinadas antes del proceso de congelación (p<0.05). No se encontraron diferencias significativas en estos parámetros entre los grupos A y B, mientras que al efectuar la comparación entre los grupos C y D con el grupo A, se pudo determinar un incremento significativo en ambos parámetros en los dos primeros grupos (P<0.05), sin determinarse diferencias entre los grupos que utilizaron las concentraciones de L-acetil-carnitina de 7.5 y de 15 mmol/l (P>0.05).

Al efectuar la evaluación de la integridad del ADN de los espermatozoides mediante el ensayo Cometa, aquellos con un ADN no dañado no formaron una «cometa» y solamente una pequeña cantidad de los espermatozoides previos a ser sometidos al proceso de congelación mostraron una cola corta de cometa. Asimismo, se observó que con el agregado de L-acetil-carnitina, el daño en el ADN fue significativamente menor en comparación con el grupo A (p<0.05).

De acuerdo con la tinción FITC-PNA, se demostró un incremento estadísticamente significativo en la proporción de acrosomas intactos en los espermatozoides que formaron parte de grupos C y D luego de la descongelación en comparación con la obtenida en el grupo control (p<0.05), y no se encontraron diferencias significativas en la comparación efectuada entre los grupos A y B.

El valor de las especies reactivas del oxígeno fue significativamente más alto luego de la descongelación en comparación con el detectado previo al proceso de congelación (p<0.05), sin hallarse diferencias significativas entre estas especies al comparar los grupos A y B luego de la descongelación. En los grupos C y D, el valor obtenido mediante la técnica de quimioluminiscencia empleada fue significativamente menor en comparación con el grupo control (p<0.05), sin observarse diferencias significativas entre ambos grupos (p>0.05).

Discusión

La concentración de carnitina tiene una relación estrecha con la fertilidad masculina y con la función de los espermatozoides. Este compuesto actúa como transportador de los ácidos grasos de cadena larga activados hacia la mitocondria.

Se ha calculado que entre el 75% y el 80% de la L-carnitina se obtiene a través de la dieta, mientras que el resto se sintetiza a partir de la lisina y de la metionina. Sus niveles más altos se encuentran en el tejido epididimario y es responsable del almacenamiento y de la maduración final de los espermatozoides. En trabajos previos se pudo demostrar que su concentración en el líquido seminal está directamente relacionada con el recuento y la movilidad de los espermatozoides, por lo cual podría emplearse en el tratamiento de hombres con diagnóstico de oligo-asteno-teratozoospermia de etiología desconocida.

La formación de las especies reactivas del oxígeno y la formación de cristalización son las fuentes principales de destrucción de los espermatozoides durante el proceso de crioconservación y descongelación, si bien en niveles fisiológicos, estas especies contribuyen a su funcionamiento normal; sin embargo, el exceso en la producción de estas especies puede provocar inactivación de diferentes proteínas, daño en el ADN y peroxidación de lípidos no saturados.

En estudios previos, agregan los autores, se pudo confirmar que algunos parámetros de los espermatozoides como la movilidad, fragmentación del ADN y viabilidad fueron diferentes con anterioridad a la congelación y luego del proceso de descongelación y, por ello, se estudiaron diversos aditivos naturales y artificiales con el objetivo de disminuir el daño asociado con los procedimientos de crioconservación.

En la actualidad, la carnitina tiende a convertirse en un punto de interés en el campo de la medicina reproductiva, por resultar segura y efectiva para mejorar la calidad de los espermatozoides, ya que, en trabajos recientes, se informó que resultó útil para el tratamiento de la disfunción eréctil y como suplemento diario, mejoró la calidad y la cantidad de los espermatozoides en hombres con astenozoospermia.

La movilidad y la viabilidad de los espermatozoides, comentan, fue significativamente menor en las muestras luego de la descongelación en comparación con los valores obtenidos antes de la congelación. El agregado de L-acetil-carnitina en una concentración de 7.5 mmol/l se vinculó con mejorías significativas en cuanto a la viabilidad y a la movilidad de los espermatozoides luego de la descongelación, lo que podría indicar que, en las condiciones en las que se realizó este estudio, esta concentración fue suficiente para mejorar ambos parámetros y los autores consideran que este efecto podría estar vinculado con la saturación de la carnitina-acil-transferasa I presente en la membrana externa de las mitocondrias.

El ADN de buena calidad es importante y necesario para la correcta transferencia de la información genética, por lo cual resulta fundamental que los espermatozoides se conserven congelados y descongelen de manera efectiva para disminuir el riesgo de daño al material genético. En el trabajo, destacan los autores, la concentración de 7.5 mmol/l se vinculó con paramétros fisiológicos, movilidad y viabilidad de los espermatozoides luego el proceso de descongelación significativamente más altos según la prueba del cometa, lo que sugiere una protección efectiva de la integridad con el agregado de L-acetil-carnitina; este dato, aclaran los autores, concuerda con el valor más bajo de especies reactivas del oxígeno detectadas en los grupos C y D, información que avala el papel efectivo desempeñado por la L-acetil-carnitina para la eliminación de estas especies.

El acrosoma es una estructura localizada en el núcleo de espermatozoides maduros y su integridad representa un parámetro importante durante la evaluación de la calidad del semen. En este estudio, dicha integridad fue evaluada mediante el método FITC-PNA y se observó un incremento significativo en la proporción de acrosomas intactos cuando se agregó una concentración de 7.5 mmol/l de L-acetil-carnitina en comparación con el grupo control.

Como conclusión, los autores consideran que esta forma acetilada de la carnitina resulta eficaz para la protección frente al congelamiento y que los mecanismos moleculares por los cuales desempeñaría esta función requieren de investigaciones adicionales. Consideran, asimismo, que los resultados obtenidos son alentadores en la práctica clínica para disminuir el daño producido por la conservación mediante congelación de los espermatozoides y mejorar los resultados de los procesos de fertilización.

Especialidad: Bibliografía - Clínica Médica