Un equipo científico del Instituto Leibniz para la Investigación de Zoológico y Vida Silvestre (Leibniz-IZW) y la Universidad de Leipzig realizó un análisis comparativo de los perfiles de lípidos de los espermatozoides para obtener información sobre su susceptibilidad a la oxidación dañina, así como el potencial antioxidante en el semen de diferentes especies. . El equipo encontró que había grandes diferencias en la composición de los lípidos en el esperma y el líquido seminal, con especies más estrechamente relacionadas, como el ganado doméstico, el cerdo doméstico y el caballo doméstico, que mostraban similitudes en el perfil de lípidos. Esto contrasta con la composición lipídica de los eritrocitos y el plasma sanguíneo de diferentes especies, que es relativamente uniforme. Los resultados ayudan a mejorar nuestra comprensión del efecto del estrés oxidativo en los procesos reproductivos y mejorar las medidas de reproducción asistida en el futuro. Fueron publicados en la revista científica PLOS ONE .

En su camino hacia los ovocitos, los espermatozoides están expuestos a estrés oxidativo que, entre otras cosas, puede desencadenar la oxidación de los lípidos de la membrana y, por lo tanto, dañar las células en su estructura o funcionamiento. Utilizando semen y sangre de especies animales que difieren en su sistema reproductivo y tipo de nutrición (bovino doméstico, cerdo doméstico, caballo doméstico, león africano, humanos), un equipo de especialistas en biología reproductiva y bioquímica lipídica analizó la sensibilidad de espermatozoides y eritrocitos. a la oxidación y la acumulación de productos nocivos de la oxidación lipídica. Además, el equipo también investigó la capacidad protectora del fluido seminal.

"Si las propiedades de los lípidos dependen de la función celular, esperaríamos diferencias en el perfil de lípidos entre los espermatozoides y los eritrocitos. Si es la nutrición la que determina principalmente los lípidos predominantes en las membranas, el perfil de lípidos sería bastante similar en ambos tipos de células de una especie ”, dice Karin Müller, científica de Leibniz-IZW. "Los resultados son importantes para estimar las propiedades de los espermatozoides en especies que aún no han sido estudiadas y para ajustar las medidas profilácticas cuando se utilizan la conservación de espermatozoides y la inseminación artificial para la preservación de especies, donde el estrés oxidativo de los gametos aumenta por el proceso de congelación".

El equipo de investigación encontró que la composición lipídica de los eritrocitos de diferentes especies es relativamente uniforme. Sin embargo, existen grandes diferencias en la composición de los lípidos en el esperma y el líquido seminal, con especies más estrechamente relacionadas, como el ganado doméstico, el cerdo doméstico y el caballo doméstico, que muestran similitudes en el perfil de lípidos. "Estos resultados sugieren que la composición de lípidos no está determinada por el tipo de dieta, sino por la relación de las especies y por los requisitos funcionales de las membranas celulares", dice Ulrike Jakop, ex científica de Leibniz-IZW. Por un lado, la membrana celular del espermatozoide debe tener un alto grado de flexibilidad para permitir el movimiento de los gametos y su posterior fusión con el ovocito. Esta es la razón por la cual los lípidos espermáticos, por ejemplo, contienen una alta proporción de ácidos grasos poliinsaturados, que son particularmente susceptibles al estrés oxidativo. Por otro lado, se debe mantener la estabilidad del espermatozoide hasta que se fusione con el ovocito. Los espermatozoides de león africano, por ejemplo, que son depositados por el macho aguas abajo en el tracto genital femenino, tienen un largo camino que recorrer a través de varias secciones del tracto genital para llegar al ovocito. Sus membranas consisten en lípidos de éster menos sensibles a la oxidación y esfingomielinas con ácidos grasos principalmente saturados. Para los espermatozoides de toro, con membranas que contienen lípidos de éter insaturados (plasmalógenos) extremadamente sensibles a la oxidación, aparentemente se han desarrollado mecanismos protectores altamente eficientes en el semen. Cuando los lípidos de la membrana espermática se oxidan, se forman los llamados lisolípidos. Su acumulación destruiría la integridad de la membrana. "En los espermatozoides de todas las especies estudiadas, la acumulación de lisolípidos dañinos se evita en gran medida por la presencia de lípidos menos sensibles desde el principio, la eliminación oportuna de radicales y la rápida degradación de los lípidos oxidados. Curiosamente, las muestras con altas concentraciones de lisolípidos en los espermatozoides se encontraron particularmente en humanos, aunque el perfil de lípidos muestra lípidos menos sensibles a la oxidación y los mecanismos de protección están desarrollados de manera muy efectiva", explica Kathrin M. Engel, científica de la Universidad de Leipzig. "Presuntamente, los factores del estilo de vida causan un alto estrés oxidativo, lo que sobrecarga la cartera natural de mecanismos de protección".

Estudios posteriores ayudarán a comprender los desequilibrios individuales entre el estrés oxidativo y los factores protectores en humanos y animales, así como a ajustar las medidas de reproducción asistida.