Saltar apartados

Un estudi amb peixos zebra descobreix com la competència sexual pot afectar la funció i la qualitat de l'esperma

Liderat per la Universitat d’Alacant i la Universitat sueca d’Upsala, planteja un nou model per a l’avanç en estudis de fertilitat i reproducció en humans

La investigació ha sigut publicada en la prestigiosa revista científica Journal of Evolutionary Biology

 

INVESTIGACION_PEIX_ZEBRA1
INVESTIGACION_PEIX_ZEBRA2
INVESTIGACION_PEIX_ZEBRA3
INVESTIGACION_PEZ_CEBRA4_microscop

Imatges: Paula Sáez, María José Gómez i Alejandro Romero en els laboratoris de la UA. Mostres d’esperma i imatge presa amb un microscopi de fluorescència: el color blau detecta el material genètic (ADN) i el verd marca la cua de l’espermatozoide

 

Alacant. Dimecres, 10 d'abril de 2019

La presència d’un mascle rival influeix en la qualitat de l’esperma, segons una investigació liderada per la Universitat d’Alacant i la Universitat d’Upsala (Suècia). Aquest treball, fet amb peixos zebra adults (Danio rerio), revela que els espermatozoides de mascles exposats a una competència elevada (dos mascles i una sola femella) presenten canvis dramàtics en el fenotip i originen espermatozoides més ràpids i competitius. No obstant això, aquesta plasticitat fenotípica pot implicar un cost en la generació següent ja que implica efectes negatius en la integritat de l’ADN.

Els resultats han sigut sorprenents, assegura la investigadora predoctoral del Departament de Biotecnologia de la Universitat d’Alacant i autora principal de l’estudi, Paula Sáez, «ja que aquest model aporta de manera detallada noves dades sobre com la competència sexual pot afectar la funció i la qualitat dels espermatozoides».

La metodologia de la investigació ha consistit a exposar durant dues setmanes el peix zebra mascle a un tractament d’alta competència mantenint a dos mascles amb una femella o a un tractament de baixa competència, és a dir, un mascle amb dues femelles. Segons Sáez, «encara que la presència d’un mascle rival augmenta la competitivitat dels espermatozoides té efectes negatius en l’ADN». Una explicació possible de la diferència en el mal del material genètic és que els mascles en el tractament d’alta competència experimenten nivells més alts d’estrès, fet que desencadena probablement una producció més gran d’espècies reactives d’oxigen. «Aquest augment podria estar desencadenant el mal observat en les cadenes de l’ADN, que afecta tant l’èxit de la fecundació com la supervivència de les cries», afig la investigadora de la UA. 

El treball, publicat en la prestigiosa revista científica Journal of Evolutionary Biology, planteja nous dissenys experimentals i tècniques d’anàlisis en biologia de la reproducció. La investigació en animals és fonamental per a l’avanç en el coneixement dels mecanismes implicats en la biologia del desenvolupament humà. En aquest sentit, comenta la directora de la Càtedra Human Fertility de la UA i coordinadora de l’estudi, María José Gómez, «el peix zebra és un model extraordinari per a estudis a causa del alt nivell de fertilitat que té, similitud genètica amb els humans, i a la fecundació externa que origina embrions transparents».

 

Figura_Press_Zebra

Variacions de forma i grandària

L’organització estructural especial de l’espermatozoide prové de complexos canvis morfogenètics durant l’espermatogènesi, és a dir, quan el nucli s’allarga i queda en el cap de l’espermatozoide, els mitocondris es col·loquen en el coll i els centríols originen un flagel o cua. Com explica el també autor d’aquest estudi i investigador del Departament de Biotecnologia de la UA, Alejandro Romero, «hi ha una àmplia diversitat de formes i grandàries de l’espermatozoide entre espècies. No obstant això, la influència genètica en el disseny cel·lular i la relació que té amb la competència espermàtica encara és poc coneguda». «En concret en aquest estudi, mitjançant l’aplicació de la morfometria geomètrica, tècnica d’anàlisi definida com la unió entre la biologia i la geometria, hem aconseguit aïllar d’una manera minuciosa variacions de forma i grandària en l’espermatozoide, i analitzar a més la seua relació amb altres mecanismes de senyalització cel·lular», assenyala Romero.

Així, les conseqüències de la presència d’un mascle rival en peixos zebra són espermatozoides amb un fenotip caracteritzat per caps més xicotets i un allargament de les peces intermèdies i flagels, respecte dels espermatozoides de mascles exposats a baixa competència. En el tractament d’alta competència, expliquen des de la Universitat d’Alacant, els espermatozoides van semblar ser menys sensibles a l’estrès osmòtic induït per l’aigua. No obstant això, aquests espermatozoides van mostrar taxes més grans de mal en l’ADN.

La reproducció és clau per a comprendre la diversificació de les espècies i l’evolució d’aquestes. «Necessitem dissenyar models biològics per a conèixer aspectes de la funció i la qualitat de l’espermatozoide durant la competència espermàtica. En aquest sentit, el treball interdisciplinari entre investigadors d’Alacant i Suècia, permet plantejar nous dissenys experimentals i tècniques d’anàlisis en biologia de la reproducció»”, insisteixen els investigadors de la UA.

 

Imatge: La competència sexual en peix zebra (Danio rerio) indueix a canvis morfogenètics en l’esperma. En la figura, variacions de forma i grandària amb dos mascles i una femella (rosa) i amb dues femelles un mascle (blau).

 

Referència:

“The effects of male social environment on sperm phenotype and genome integrity”, Willian T. A. F. Silva, Paula Sáez-Espinosa, Stéphanie Torijo-Boix, Alejandro Romero, Caroline Devaux, Mathilde Durieux, María José Gómez-Torres, Simone Immler. Journal of Evolutionary Biology (2019) https://doi.org/10.1111/jeb.13435

 

Vídeo relacionat: “Learning about hereditary diseases from zebrafish” Autor: Universitat d’Upsala (Suècia)

Reproducir
Reproducir

Declaracions de Paula Sáez, autora principal de l'estudi

 

 

 

Actualitat Universitària


Universitat d'Alacant
Carretera de Sant Vicent del Raspeig s/n
03690 Sant Vicent del Raspeig
Alacant (Spain)

Tel: (+34) 96 590 3400

Fax: (+34) 96 590 3464

Per a més informació: informacio@ua.es, i per a temes relacionats amb aquest servidor web: webmaster@ua.es

Carretera de Sant Vicent del Raspeig, s/n - 03690 Sant Vicent del Raspeig - Alacant - Tel.: 96 590 3400 - Fax: 96 590 3464