Una nueva investigación de científicos del Huntsman Cancer Institute (HCI) de la Universidad de Utah y colaboradores de la Universidad de Utah Health (U of U Health) arroja luz sobre el complejo proceso que ocurre en el desarrollo de las células madre del esperma humano. Este es el primer estudio que caracteriza los cambios que experimentan las células madre de los espermatozoides humanos a medida que maduran. Los resultados tienen implicaciones para comprender la infertilidad masculina, así como el desarrollo del cáncer, y se publicaron hoy en la revista. Célula madre celular .

Los estudios previos de células madre de esperma se han limitado a sistemas modelo, incluidos los ratones. Pero este primer estudio sobre el desarrollo de células madre de esperma humano reveló que este proceso era mucho más complejo en humanos de lo que se había entendido anteriormente. Usando herramientas de análisis del genoma, Los científicos describieron el proceso de múltiples etapas que experimentan las células madre de los espermatozoides durante su desarrollo normal.

"Esta información proporciona nuevos conocimientos sobre cómo funcionan y se desarrollan las células madre de los espermatozoides en circunstancias normales, "dice el autor principal del estudio, Bradley Cairns, Doctor, director senior de ciencias básicas en HCI y profesor y presidente de ciencias oncológicas en la U of U. "Hemos construido un marco muy importante que ahora podemos usar para ayudarnos a comprender qué sucede cuando las cosas van mal, resultando en problemas como infertilidad y cáncer en los hombres ".

En el estudio, Los científicos examinaron todos los genes que se "encienden" o "apagan" en cualquier célula durante el desarrollo normal. Usando análisis de secuenciación de ARN de una sola célula, el laboratorio de Cairns perfilaba las células individualmente, establecer el perfil de expresión génica en células madre de esperma humano.

Sus hallazgos describieron cuatro fases celulares distintas de maduración de las células madre de los espermatozoides, revelando cómo las células madre progresan desde un estado "inactivo", a un estado de "proliferación" durante el cual las células madre se dividen, a un estado final de "diferenciación" cuando las células madre maduran para convertirse en espermatozoides. Específicamente, los datos revelan distintas transiciones en los factores que influyen en los diferentes estados celulares, incluidos los reguladores del ciclo celular, factores de transcripción, y factores de señalización.

"Trabajando con mis pacientes con infertilidad, He visto lo devastador que puede ser este diagnóstico, "dice el coautor y urólogo reproductivo James Hotaling, MARYLAND, también es profesor asistente de cirugía en la U of U Health. "Este estudio nos ayudará a comprender qué causa la infertilidad en algunos casos".

Los resultados también pueden tener implicaciones para comprender cómo surgen algunos cánceres. Se sabe que los hombres con infertilidad tienen un mayor riesgo de ciertos cánceres, incluidos los cánceres de testículo y de próstata. "Nuestro estudio arroja nueva luz sobre cómo funcionan normalmente los genes en las células madre de los espermatozoides, ", dice Cairns." Los próximos pasos serán utilizar este conocimiento para comprender mejor qué cambios suceden cuando las células madre de los espermatozoides no se desarrollan normalmente y, en cambio, se convierten en células cancerosas ".

Los autores creen que los resultados del estudio podrían conducir a mejores herramientas para diagnosticar y tratar a pacientes con infertilidad masculina. además de descubrir los complicados cambios genéticos que subyacen a los cánceres asociados con la infertilidad masculina.

Cairns y Hotaling colaboraron con el primer autor Jingtao Guo y los coautores Edward Grow, Chongil Yi, Patrick Murphy, Candice Wike, y Douglas Carrell. La investigación se titula "Transcripción, Transiciones de señalización y metabólicas durante la diferenciación de células madre espermatogoniales humanas ".