Academic literature on the topic 'Espermatogénesis'

La vitamina A es esencial para el desarrollo de las células germinales masculinas, la fertilidad y la espermatogénesis normal. El ácido retinoico, metabolito activo de la vitamina A, es necesario para la maduración de las espermatogonias y la entrada correcta de las células germinales en la profase meiótica en los testículos. La expresión de Stra8, fundamental en la meiosis y la espermatogénesis normal, está directamente relacionada con la disponibilidad del ácido retinoico. Este artículo se centra en el proceso de espermatogénesis y la interacción de la vitamina A con el ciclo seminífero, a fin de explicar la relación existente entre la disminución de los aportes de vitamina A, y las alteraciones presentadas en la espermatogénesis de humanos y algunos animales. También, se consideran los efectos de otros genes implicados en la síntesis de la vitamina A, su transporte y su degradación, y se discuten los posibles mecanismos celulares que pueden verse afectados por la falta de señalización de la vitamina A, en particular, la regulación del ciclo celular y la interacción célula-célula, puntos críticos para la espermatogénesis normal. En esta revisión de los 42 artículos científicos más relevantes del tema, se hizo una búsqueda de información en bases de datos como Science Direct, Scielo, Medline, Redalyc y Pubmed, durante los meses de enero a abril de 2014. Se encontró que en diversos estudios se ha demostrado que se puede controlar in vitro la proliferación de células germinales y su diferenciación, y además, que un deficiente consumo de vitamina A estaría relacionado con la disminución de la fertilidad masculina. Palabras clave: vitamina A, espermatogénesis, bloqueadores de espermatogénesis, meiosis, ácido retinoico, testículos.

Los estudios de los autores de la fertilidad de los gatos y los conejos trajo a grandes alturas (4.000 mts.), Y se describen los cambios histológicos observados en los testículos de estos animales. Se dieron cuenta de una inhibición de la espermatogénesis, aunque no en todos los animales. En cuanto a los gatos, afirman lo siguiente: 1) las células de los túbulos seminíferos, se sustituyen por Sertolii sincitio, el resto es una masa de protoplasma gruesa y granular; 2) no hay spermatogoniae; 3) hay un aumento de las células de Leidig como en el período de descanso de ciertos animales que exhiben la espermatogénesis periódica. Entre los conejos, también hay una inhibición de la espermatogénesis, pero no en todos los individuos. Sólo la fase de spermatogoniae ha alcanzado. Entre las células germinales, un gran número de núcleo de Sertolii sincitio, es notable. Todos estos fenómenos desaparecen cuando el animal está aclimatado ya que los autores han declarado en repetidas ocasiones en determinado grado de inhibición seguido de una recuperación completa.

Este texto describe el estudio citogenético de la espermatogénesis en dos poblaciones dominicanas del saltamones "Sphingonotus haitiensis Sauss", este estudio reveló la existencia de individuos portadores de cromosomas B mitóticamente inestables, adicionales al careotipo normal de las especies.

Introducción: existen estudios que indican que entre 50% y 71% de los hombres estaría interesado en usar un método anticonceptivo reversible. La búsqueda de un anticonceptivo masculino hormonal se ha visto obstaculizada por la falta de un andrógeno oral seguro y efectivo, que disminuya, interrumpa o afecte la calidad de los esper- matozoides. El objetivo de este estudio fue hacer una revisión de los nuevos métodos anticonceptivos con el fln de crear una perspectiva más amplia de las novedades en anticoncepción masculina en estudio. Metodología: se realizó una búsqueda en la literatura de las bases de datos en línea PubMed, EBSCO, BVS, Cochrane, el buscador de la UAA y Epistemonikos utilizando los siguientes términos MeSH en español e inglés: "anticonceptivos masculinos”, "anticonceptivos masculinos hormonales” y "anticonceptivos masculinos no hormonales”. Resultados: los anticonceptivos hormonales masculinos actúan a nivel del eje hipotálamo-hipóflsis- testículos, el cual se encarga de estimular la esteroidogénesis y la espermatogénesis. Los métodos no hormonales pueden actuar en cualquier punto de la espermatogénesis o pueden actuar a nivel de motilidad o transporte. La razón detrás de los anticonceptivos no hormonales es evitar el eje hipotálamo hipoflsario, evitando potencialmente algunos efectos secundarios asociados con las hormonas. Mencionar cuáles anticonceptivos se consideran dentro de los métodos hormonales y cuáles son los no hormonales. Conclusión: el reto de los anticonceptivos masculinos hormonales y no hormonales es demostrar un fuerte perfll de seguridad. Son necesarios estudios de todos estos anticonceptivos masculinos en población latinoamericana o mexicana. LUXMÉDICA AÑO 15, NÚMERO 45, SEPTIEMBRE-DICIEMBRE 2020, PP 37-54.

El microscopio electrónico de barrido ofrece grandes ventajas para la investigación ya que permite obtener imágenes tridimensionales de las estructuras. Visualizado con esta herramienta, el testículo del vampiro aparece formado por múltiples túbulos seminíferos rodeados por el tejido intersticial. La pared de los túbulos, densa, gruesa y con aspecto corrugado u ondulado circunscribe al epitelio seminífero formado por las células de Sertoli y las células germinativas. En los cortes transversales de los lóbulos seminíferas. la población de estos últimos varía de un túbulo a otro, dependiendo del estadio del ciclo espermatogénico en que se encuentren; aquellos que ban culminado el proceso de la espermatogénesis presentan en su luz las colas de los espermatozoides En el tejido intersticial es posible distinguir los elementos propios de éste, como fibras y células, entre las cuales se encuentran las de Leydig.

En los últimos cincuenta años la anticoncepción se ha centralizado en la investigación y desarrollo de métodos anticonceptivos femeninos. Sin embargo, dado el aumento sin precedente de la población mundial y la alta tasa de embarazos no planificados surge la necesidad de buscar nuevos métodos que demuestren ser efectivos y seguros a largo plazo para los hombres. En el mercado actual, los métodos anticonceptivos disponibles para la población masculina se limitan a métodos de barrera y vasectomía. En el presente se encuentran en investigación métodos no hormonales los cuales aún permanecen en estadios iniciales y métodos hormonales que brindan la posibilidad de suprimir la espermatogénesis de manera efectiva y reversible. No obstante, pese a que los métodos hormonales se encuentran en etapas más avanzadas de investigación, aún no se encuentran disponibles en el mercado debido a que no cuentan con evidencia científica que respalde su comercialización.

Reduviidae incluye el mayor número de especies de depredadores terrestres del Orden Hemiptera, incluyendo depredadores de potenciales plagas en los agroecosistemas. A pesar de la gran cantidad de estudios sobre la taxonomía y morfología del grupo, su filogenia y estrategias reproductivas aún no han sido totalmente dilucidadas. En este trabajo, la histología del tracto reproductivo masculino de Zelus longipes fue descrita con el objetivo de incrementar las fuentes de caracteres para estudios de biología reproductiva del grupo. Para esto fueron utilizadas técnicas de microscopia de luz. Los machos adultos fueron recolectados directamente en un cultivo de maíz, en el municipio de Rio Paranaíba, Minas Gerais. El sistema reproductor está compuesto por dos testículos, cada uno con siete folículos con quistes en diferentes fases del espermatogénesis, vasos deferentes, vesículas seminales, glándulas accesorias pareadas y lobadas en un ducto eyaculatorio. Cuando los espermatozoides están maduros salen de los testículos agrupados en haces y quedan almacenados en las vesículas seminales. Las glándulas accesorias producen diferentes tipos de secreciones que se unen al esperma para formar el semen. Los conductos deferentes fluyen hacia un solo conducto eyaculador.

Desde el punto de vista metodológico esta tesis aporta, primero una mejora en la técnica de fusión heteróloga de ovocitos de hámster con esperma humano mediante el uso de ionóforo lo que mejora el proceso de capacitación espermática. En segundo lugar el uso de vinblastina, como agente antimitótico, es un hecho relevante que mejora sustancialmente la calidad de la extensión cromosómica y en consecuencia incrementa el número de complementos cromosómicos de mejor morfología para ser estudiados. Una tercera mejora importante ha consistido en un método original para el pintado de cromosomas enteros. Permite distinguir los complementos cromosómicos de ovocito de hámster de los complementos de pronúcleo masculino humano. Además, usando sondas de ADN marcadas con fluorescencia, específicas para los cromosomas preseleccionados, se han estudiado cromosomas humanos específicos. Esta aproximación metodológica mejorada hace posible estudiar con éxito la segregación meiótica en portadores de reorganizaciones cromosómicas equilibradas. Uno de ellos es la reorganización cromosómica compleja, 46, XY, -2, + der (2) t (2; 11) (q13; q23), - 11, + der (11) t (11; 22) (q23; q11.2), - 22, + der (22) t (2; 22) (q13; q11.2). Se analizaron un total de 208 complementos de esperma. La frecuencia de esperma que lleva una complemento normal o un complemento equilibrado era sustancialmente más baja que la frecuencia de espermatozoides desequilibrada siendo de 13,5% vs 86,5%, respectivamente, incluyendo 30 modos diferentes de segregación de ambos 4: 2 y 5: 1. Los resultados obtenidos en este estudio son compatibles con la formación, durante el proceso sináptico, de una figura hexavalente compleja que implica los cromosomas 2, 11 y 22. El comportamiento y la segregación de esta figura compleja explicarían la alta frecuencia (86,5%) de complementos desequilibrados observado en este portador. También se ha estudiado la segregación cromosómica de varios portadores de reorganizaciones cromosómicas. Tres portadores de translocacion recíproca (46, XY t (5; 7) (q21; q31), 46, XY, t (9; 17) (q12; p12) 46, XY, t (9; 17p13; q21.3) y un portador de inversión pericéntrica 47, XY, inv (7) (p13q36). En los portadores de translocaciones equilibradas se observaron todas los modos de segregación (alternante, adyacente-1, adyacente-2 y 3:1). No se ha observado relación entre la no disyunción de los cromosomas homólogos y las características particulares de la figura de emparejamiento, con la incidencia de eventos de recombinación meiótica en las regiones intersticiales de la estructura tetravalente. Además, en el caso del portador de la translocación recíproca 46XY, t (5; 7) (q21;q32) hay evidencia de un efecto intercromosómico, incremento de la frecuencia de aneuploidía en cromosomas no implicados en la translocación, con respecto a las muestras control. En cuanto a los portadores de inversiones pericéntricas analizados, el estudio de segregación cromosómica, proporciona una clara evidencia de una relación entre la incidencia de los productos de recombinación meiótica y la proporción entre el tamaño del segmento invertido respecto del tamaño total del cromosoma (tamaño en Mpb), más que con la longitud del fragmento invertido. Finalmente, cabe destacar la aplicabilidad de los resultados para desarrollar el conocimiento necesario para proporcionar un consejo genético apropiado a los portadores de reorganización cromosómicas equilibradas.
From the methodological point of view this thesis it provides, first the improvement of the heterologous fusion technique of hamster oocyte with human sperm by using ionophore improving the sperm capacitation process. Secondly using vinblastine, as antimitotic agent, improves the chromosomal morphology quality substantially, and consequently the number of complements good enough that can be studied increases. A third important improvement is an original method for painting whole chromosomes using FISH. It allows to distinguish both chromosomal complements, hamster oocyte chromosomes and human pronuclear male chromosomes. Moreover, using DNA probes labelled with fluorescence, specific to the preselected chromosomes, selected human chromosomes have been studied. This improved methodological approach enables study successfully meiotic segregation in carriers of balanced chromosomal rearrangements. One of them is the carrier of a complex chromosome rearrangement, 46,XY,-2, +der(2)t(2;11)(q13; q23),-11,+der(11)t(11;22)(q23;q11.2),-22, +der(22)t(2;22)(q13; q11.2). A total of 208 sperm complements were analyzed. The frequency of sperm carrying a normal or a balanced complement was substantially less frequent than the frequency of unbalanced sperm (13.5% vs 86.5% respectively) including 30 different segregation modes of both 4:2 and 5:1. The results obtained in this study are compatible with the formation, during the synaptic process, of a complex hexavalent figure involving chromosomes 2, 11, and 22. The behaviour and segregation of this complex figure would explain the high frequency (86.5%) of unbalanced complements observed in this carrier. Moreover sperm chromosome segregation studies in several carriers of balanced chromosome rearrangement are also performed: the following three reciprocal translocations (46, XY t (5; 7) (q21; q31), 46, XY, t (9; 17) (q12; p12) 46, XY, t (9; 17p13; q21.3) and the pericentric inversion 47, XY, inv (7) (p13q36). In the balanced translocation carriers the frequencies of alternate, adjacent-1, adjacent-2 and 3:1 segregation were detected. No relationship between the non-disjunction of homologous chromosomes and particular characteristics of the pairing figure such as the incidence of meiotic recombination events in the interstitial regions of tetravalent structure has been observed. Moreover, in the case of the carrier of t(9;17)(q12;p12) reciprocal translocation, evidence of an interchromosomal effect were observed, increased aneuploidy frequencies for chromosomes not involved in the translocation, in respect of control samples. Taking into account, the pericentric inversions carriers analysed, the chromosome segregation study provides a clear evidence of a relationship between the incidence of meiotic recombination products and the percentage of the inverted chromosome segment more tan with the length (size in Mpb) of the inverted chromosome segment. Finally, is worth noting the applicability of the results to develop the necessary knowledge, for proper genetic counselling to male carriers of balanced chromosomal rearrangements.

Este trabajo estudia el ambiente de la matriz extracelular (ECM) y su implicación en la respuesta inmunitaria y espermatogénesis de la dorada. Especie muy útil como modelo experimental en el estudio de las interacciones entre los sistemas inmunitario y reproductor por sus características biológicas de reproducción estacional, involución testicular y reversión sexual. Los resultados demostraron que el colágeno y sus péptidos derivados pueden actuar como señales de daño (DAMPs), modulando de forma específica la respuesta inmunitaria innata y los procesos de inflamación inicial en fagocitos profesionales y fibroblastos de dorada. Asimismo, las fuertes correlaciones entre moléculas relacionadas con la ECM, en condiciones fisiológicas y durante el desarrollo, son moduladas en granulocitos acidófilos como parte de la respuesta inflamatoria ante DAMPs y moléculas derivadas de patógenos. Finalmente, se encontró que además de la integrina beta 1a que se expresa constitutivamente, en dorada existe la isoforma ITGB1b que se expresa principalmente en testículo y durante la espermatogénesis. Estos hallazgos aportan al conocimiento sobre el ambiente de la ECM como un entorno complejo, coordinado y multifuncional, con posibles aplicaciones prácticas a futuro en el campo de la regeneración y remodelación tisular.
This work studies the extracellular matrix (ECM) environment and their implications in the immune response and spermatogenesis in gilthead seabream. This is a useful model to study interactions between immune and reproductive systems, considering its biological characteristics, such as seasonal breeding, testicular involution and sexual reversion. The results showed collagen and its derived peptides as able to act as damage signals (DAMPs), modulating in a specific form the innate immune response and the early inflammation processes in seabream professional phagocytes and fibroblasts. In addition, the strong correlations between ECM related molecules, under physiological conditions and during development, are modulated as part of the response against DAMPs and pathogen derived molecules. Finally, we found that in addition to the integrin beta 1a (ITGB1a) which is constitutively expressed, in seabream there is an ITGB1b which is mainly expressed in testis and during spermatogenesis. These findings improve the knowledge about ECM compartment as a complex, coordinated and multifunctional environment, having possible future practical applications in the tissue regeneration and remodelling.

Lepidium meyenii Walp (maca) (Brassicaceae), es empleada tradicionalmente por sus diversas propiedades, entre las que destacan la mejora en el desempeño sexual en humanos, ratas y ratones, además de mejorar la espermatogénesis. Sin embargo, el mecanismo de como la maca influye sobre la espermatogénesis es aún desconocido En el presente estudio, ratones machos de edad adulta fueron tratados con el extracto acuoso de maca, durante periodos de 7, 14 y 21 días; al final de cada tratamiento se midieron los pesos, concentración espermática y se evaluó la expresión de ciclina A1 (Ccna1), citocromo P450 17α-hidroxilasa/17,20-liasa (Cyp17), protamina 2 (Prm2) y la proteína reguladora de esteroidogénesis aguda (StAR), genes involucrados en el proceso de espermatogénesis. En los resultados se observó que la maca incrementó significativamente (p menos 0.05) la concentración espermática en los 3 grupos tratados; además la expresión de los genes Ccna1, Cyp17 y Prm2 no fue afectada significativamente a diferencia de StAR, que muestra una regulación negativa en su expresión en los grupos de 7 y 14 días de tratamiento. Estos resultados sugieren que el mecanismo por el cual la maca incrementa la concentración espermática, no está relacionado al incremento de la actividad meiótica, ni a la síntesis de testosterona, sino mas bien a la respuesta de algún componente con actividad androgénica presente en el extracto acuoso de maca, evidenciado por el efecto negativo sobre la expresión de StAR. Estos resultados revalidan la importancia de maca como potenciador reproductivo, sin el riesgo del incremento de andrógenos, contraindicados para los casos de cáncer de próstata.
Lepidium meyenii Walp. (maca) (Brassicaceae) is widely used as a folk medicine, for the ability to enhance the sexual performance in humans, rats and mice, besides to improve the spermatogenesis. However, the way maca acts on spermatogenesis still unclear. In this study, adult male mice were treated with maca aqueous extract during periods of 7, 14 and 21 days, after each treatment, physiological parameters were measured and the expression of cyclin A1 (Ccna1), cytochrome P450 17α-hydroxylase/17,20-lyase (Cyp17), protamine 2 (Prm2) and steroidogenic acute regulatory protein (StAR) (genes involved in spermatogenesis), were recorded. The results shows that maca increased significantly (p less than 0.05) sperm concentration in the three treatment groups, plus Ccna1, CYP17 and Prm2 expression were not significantly affected, while StAR, shows a negative regulation on their expression in groups of 7 and 14 days of treatment. These results suggest, that the mechanism maca increases sperm concentration is not related to increased meiotic activity, or the synthesis of testosterone, but rather the response of a component with androgenic activity present in the aqueous extract of maca, evidenced by the negative effect on StAR expression. These results re-enact the importance of maca as reproductive enhancer without running the risk of increased androgen contraindicated in cases of prostate cancer.
Tesis

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario
Se estudió la capacidad de dos fuentes de fitoestrógenos para inducir impronta hormonal (hormonal imprinting) en rata Sprague-Dawley macho adulto. Para ello, se administró genisteína (3mg/kg peso vivo), o un extracto etanólico, obtenido a partir de Trifolium pratense cultivar “Pawera”, a ratas en su día 15 y 18 de preñez, las que fueron mantenidas con dieta libre de fitoestrógenos desde una semana antes de la cruza. Se utilizaron los machos de la camada obtenida (F1), los que se mantuvieron con dieta libre de fitoestrógenos durante todo el estudio. Al día 60 de vida, recibieron 17-β-Estradiol (E2) (100 μg/Kg p.v.); en el día 63 se extrajeron los testículos y caudas epididimarias para observar los efectos sobre la morfología, cantidad y viabilidad de los espermatozoides, y para medir el perímetro basal, luminal y alto del túbulo seminífero. Los grupos control recibieron el vehículo de la genisteína o del extracto. Los resultados demostraron que los machos F1 expuestos prenatalmente al extracto o la genisteína y a E2 a los 60 días de edad, presentaron un incremento en el número de espermatozoides presentes en la cauda epididimaria, aumento que fue mayor en los expuestos a genisteína. El perímetro luminal aumentó producto de la impronta con genisteína y no varió frente al tratamiento con E2. Los animales improntados con extracto y tratados con E2, presentaron lúmenes más distendidos. El alto del epitelio seminífero disminuyó debido a la impronta con genisteína o extracto, independiente del tratamiento con E2. No se observaron modificaciones a nivel de perímetro basal del túbulo seminífero, morfología ni viabilidad de los espermatozoides. A la luz de los resultados obtenidos, se propone que crías macho de hembras alimentadas con dietas bajas en fitoestrógenos, podrían ser incapaces de responder a E2 en la vida adulta, y por lo tanto, no aumentarían su número de espermatozoides

La edad influye en el empaquetamiento adecuado de la cromatina espermática haciéndola más vulnerable con el transcurrir del tiempo. Las protaminas son las proteínas nucleares más abundantes en el espermatozoide maduro y empaquetan fuertemente el genoma paterno dentro del núcleo espermático, haciéndolo inaccesible a nucleasas o mutágenos, protegiendo de esta manera al ADN espermático. Ratones con sólo una copia de estos genes son infértiles, lo que demuestra que son esenciales para la función espermática normal. El objetivo de esta tesis fue investigar si existe relación entre la edad masculina y la protaminación espermática a nivel fisiológico y molecular. Se usaron ratones (Mus musculus Linnaeus, 1758) macho de la cepa C57BLACK6 (C57BL6) (20 – 25 g), divididos en dos grupos etarios: ratones de 3-4 meses (Grupo joven: G1) y 18-21 meses (Grupo viejo: G2). Se emplearon espermatozoides obtenidos de la cola del epidídimo para los análisis de movilidad espermática, fragmentación del ADN mediante el ensayo cometa bidimensional y estrés oxidativo mediante TBARS. Se utilizó tejido testicular para evaluar la expresión génica de Prm1, Prm2, Tnp1 y Tnp2, mediante PCR en tiempo real (RT-qPCR). Respecto a las velocidades de movimiento espermático se observó que el G1 presentó mayores valores que G2, en cuanto a MOT (50.63 ± 6.60 % vs 30.38 ± 5.16 %, p<0.05) y MR (24.50 ± 3.04 % vs 13.92 ± 3.02 %, p<0.05), mientras que ME fue mayor en G2 que en G1 (69.31 ± 5.31 % vs 48.38 ± 7.39 %, p<0.05). Respecto a los tipos de desplazamiento de los espermatozoides, se observó que G1 presentó mayores valores que G2 respecto a VAP (67.89 ± 5.68 % vs 52.12 ± 3.38 %, p<0.05) y VSL (43.15 ± 3.47 % vs 30.68 ± 2.45 %, p<0.05). El estrés oxidativo medido con TBARS no presentó diferencias entre el G1 y G2 (132.50 ± 9.64 ng MDA/106 spz vs 135.00 ± 10.81 ng MDA/106 spz; p>0.05). Tampoco se observaron diferencias significativas en la proporción de espermatozoides con ADN fragmentado entre los grupos G1 y G2 (20.51 ± 1.41 % vs 20.11 ± 1.29 %, p>0.05), ni en la cantidad de ADN fragmentado por espermatozoide entre ambos grupos (17.36 ± 0.49 % vs 17.76 ± 0.62 %, p>0.05). La comparación de los niveles de expresión de los genes Prm1, Prm2, Tnp1 y Tnp2 demostró que Prm2 y Tnp1 en el G2 se sobreexpresan observándose una diferencia significativa respecto al G1 (p<0.05), sin embargo, Prm1 y Tnp2 no mostraron diferencias significativas (p>0.05). Si bien el aumento de la edad presentó diferencias significativas con los niveles de expresión Prm2 y Tnp1, esto no sería suficiente para ejercer algún impacto sobre la producción de ROS y el aumento de la fragmentación del ADN espermático, debido quizás al papel protagónico de Prm1 en la protaminación espermática reportado en todas las especies estudiadas hasta la fecha y cuyos niveles de expresión no son alterados en el grupo de ratones viejos. Se concluye que el incremento de la edad no altera la protaminación espermática en ratones.
--- Age has an influence in the proper packaging of sperm chromatin, rendering it more vulnerable as time goes on. Protamines are the most abundant nuclear proteins in the mature spermatozoon and they are responsible for packing the paternal genome inside the sperm cell nucleus, making it inaccessible to nucleases or mutagens, thus protecting it. Mice with only one copy of these genes are infertile, which proves that are essential for normal spermatic function. The aim of this study was to look for a correlation between male age and sperm protamination at molecular and physiological levels. Male mice (Mus musculus Linnaeus, 1758) from C57BLACK6 (C57BL6) strain (20-25g) were used and distributed in two age groups: 3-4 month old mice ("Young" group: G1) and 18-21 month old ("Elderly" group: G2). Spermatozoa obtained from the epididymis tail were employed in sperm motility analysis, DNA fragmentation analysis by bidimensional comet assay, and oxidative stress by TBARS assay. Testicular tissue was used for assess the gene expression of Prm1, Prm2, Tnp1 and Tnp2, by real time PCR (RT-qPCR). When analyzing sperm motility, MOT (50.63 ± 6.60% vs 30.38 ± 5.16 %) and MR (24.50 ± 3.04 % vs 13.92 ± 3.02 %) were higher in G1 compared to G2 (p<0.05). However, ME was higher in G2 compared to G1 (69.31 ± 5.31 % vs 48.38 ± 7.39 %, respectively) (p<0.05). Likewise, when analyzing displacement types in the sperm cells, VAP (67.89 ± 5.68 % vs 52.12 ± 3.38 %, p<0.05) and VSL (43.15 ± 3.47 % vs 30.68 ± 2.45 %, p<0.05) were higher in G1 compared to G2. Oxidative stress levels measured by TBARS did not show any differences between G1 and G2 (132.50 ± 9.64 ng MDA/106 spz vs 135.00 ± 10.81 ng MDA/106 spz; p>0.05). The proportion of sperm cells with fragmented DNA were not significantly different (G1 vs G2, 20.51 ± 1.41 % vs 20.11 ± 1.29 % respectively, p>0.05) and there were also no differences in the percentage of fragmented DNA of those subpopulations (17.36 ± 0.49 % vs 17.76 ± 0.62 %, p>0.05). Gene expression levels of Prm2 and Tnp1 were significantly overexpressed in G2 in comparison to G1 (p<0.05); however, Prm1 and Tnp2 did not show significant differences between both groups (p<0.05). Despite of age had an influence in expression levels of Prm2 and Tnp1, it would not be relevant enough to alter ROS production and sperm DNA fragmentation. It was probably due to the central role of Prm1 in sperm protamination, something widely reported in all studied species to date, which levels were not altered in the elderly group. As a conclusion, increase of age does not alter sperm protamination in mice.
Tesis

Evalúa a la ciclina A1 (CCNA1) cuya expresión ha sido reportada casi exclusivamente en testículos de otros animales incluyendo el hombre y se le atribuye una función crítica en el control del ciclo celular durante la espermatogénesis. Se evalua la expresión del mRNA de CCNA1, mediante RTqPCR, en testículos de alpacas provenientes del Camal Municipal de Huancavelica en edad fértil (n = 35). Estos resultados son correlacionados con parámetros fisiológicos evaluados in vitro. Se encuentra que la expresión de mRNA de CCNA1 en testículos de alpacas con regiones conservadas a nivel nucleotídico. A diferencia de lo que sucede en humanos y otros animales, el mRNA de CCNA1 mostró una baja, pero significativa asociación, con la concentración espermática (p<0.05).
Tesis

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario
La población canina en Chile y el mundo, va en un permanente aumento, generando problemas tanto para los humanos como para los mismos animales. Por esto, existe actualmente gran interés en encontrar métodos eficientes, seguros y económicamente viables para la implementación de programas de control poblacional. Para controlar la población existen diversos mecanismos. Aquellos que pretenden disminuir la natalidad y por consiguiente, frenar el crecimiento, están enfocados en disminuir la reproducción de los individuos. Alternativas que involucran incluyan a los machos son altamente atractivas, por el mayor potencial reproductivo de los mismos, en relación al potencial de las hembras. Entre las diferentes técnicas, la inmunocastración surge como una posible herramienta para lograr estos objetivos, ya que ofrece ventajas en comparación a tratamientos hormonales, químicos, irradiatiavos y a la esterilización quirúrgica. Por lo anteriormente descrito se realizó este estudio, que tuvo como objetivo, visualizar los efectos de una vacuna recombinante contra la hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH-I) en la fertilidad canina, mediante la evaluación y observación de cambios en la espermatogénesis, esteroidogénesis y en conductas asociadas a la testosterona, tales como la agresividad, marcaje territorial y libido. Para esto, se inmunizaron 7 perros adultos mestizos con el péptido recombinante GnRX G/Q. Se aplicó una dosis única al día 1 y 21 con 250µg de proteína en 1 ml de adyuvante y al día 425, a dosis única con 500µg de proteína en 1 ml de adyuvante. Se evaluaron las concentraciones de inmunoglobulinas, concentraciones séricas de testosterona y, se realizaron observaciones y estudios conductuales. Además, se realizó un estudio histopatológico de testículo y epidídimo, al final del ensayo. En todos los animales inmunizados con la proteína recombinante GnRXG/Q hubo un aumento en la producción de inmunoglobulinas anti GnRXG/Q a partir del día 60 post vacunación. Además, fue posible observar que existe inmunogenicidad cruzada entre la hormona nativa GnRH-I y la proteína recombinante inoculada. Así mismo, se pudo visualizar una gran variabilidad individual en las respuestas de esteroidogénesis y conductuales. Recomendamos continuar con estudios para estandarizar dosificación y para evaluar la sensibilidad de diferentes kits disponibles para la estimación de las concentraciones plasmáticas o séricas de testosterona. Sin embargo, la inmunización fue capaz de disminuir la actividad espermatogénica y generar alteraciones en testículo y epidídimo de los animales vacunados, en relación al control no tratado. Por lo tanto, creemos que la vacuna creada en el laboratorio BIOVETEC de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile, puede proponerse como una alternativa para el futuro control de la fertilidad e intervenir de manera efectiva en el problema de los caninos como plaga urbana

Des del desenvolupament de la seqüenciació de Sanger l’any 1977, els avenços tecnològics han revolucionat el camp dels òmiques. Els projectes de seqüenciació a gran escala han generat una enorme quantitat de dades que han motivat el desenvolupament d'eines bioinformàtiques per a la integració, organització i interpretació d’aquestes dades. Com que la quantitat de dades de seqüenciació produïdes a tot el món es duplica cada 7 mesos, cal millorar la seva accessibilitat, processament i interpretació. En aquest sentit, l'objectiu principal d'aquest treball és desenvolupar eines bioinformàtiques per a l'anàlisi de les característiques funcionals i estructurals dels genomes. D'una banda, la capacitat d'emmagatzematge i l'accessibilitat de les dades de seqüenciació s'ha convertit en un repte, no només per a les dades brutes, sinó també per als resultats després del processament. Aquest és el cas de la transcriptòmica, una de les òmiques més finançades actualment. Per superar les limitacions actuals sobre les bases de dades existents per als lncRNA de plantes s’ha desenvolupat Green Non-Coding (GreeNC), una de les bases de dades en línia més àmplies del camp que ha inclòs 39 plantes superiors i 6 algues, emmagatzemant d’aquesta manera més de 200,000 lncRNAs. D'altra banda, la disponibilitat d'eines de fàcils d’usar per a permetre l’anàlisi i la gestió de dades de manera eficient a gran escala ajudaria a democratitzar la bioinformàtica. Diversos programes han aparegut recentment per permetre l'anàlisi de dades RNA-seq d'una manera accessible. No obstant això, cap d'ells proporciona una solució d’extrem a extrem. En aquest context, hem aprofitat la computació al núvol per a desenvolupar una plataforma fàcil d'usar anomenada Artificial Intelligence RNA-seq (AIR). AIR és la primera solució d'extrem a extrem per a l'anàlisi de dades RNA-seq que no es limita a espècies model i que no requereix habilitats bioinformàtiques prèvies. Un cop desenvolupat, AIR s’ha validat aprofitant mostres de RNA-seq derivades de cèl·lules germinals espermatogèniques de ratolí produïdes en el nostre grup de recerca. S’ha observat un augment de la prevalença de gens no codificants durant l'espermatogènesi i el silenciament del cromosoma X. També s’han identificat gens diferencialment expressats consistents amb el desenvolupament seqüencial de l’espermatogènesi. Precisament, se sap que el genoma experimenta grans canvis en la seva organització tri-dimensional (3D) del genoma durant l'espermatogènesi. Per caracteritzar aquesta reorganització en 3D s’ha fet servir AIR i altres eines addicionals per a l'anàlisi de dades Hi-C per generar un mapa d’interaccions de la cromatina i de les característiques genòmiques funcionals de la línia germinal masculina del ratolí. Els nostres resultats han revelat patrons no descrits prèviament: (i) l'organització d’escala subcromosòmica es perd durant la profase I; (ii) l'organització d’escala supranucleosòmica es fa difusa durant l'espermatogènesi, especialment en els espermatozous; (iii) esdeveniments específics com l’agrupació de telòmers (bouquet) i la inactivació del cromosoma X han estat observats; (iv) conformacions obertes específiques de cada tipus cel·lular s’han correlacionat amb l'expressió de gens amb funcions rellevants. En general, s’han desenvolupat noves solucions bioinformàtiques per a millorar l'accessibilitat, el processament i la interpretació de les dades òmiques que han permès l’anàlisi de les característiques funcionals i estructurals dels genomes.
Since the development of the Sanger sequencing in 1977, technological advances have revolutionized the -omics field. Large-scale sequencing projects have resulted in the generation of an enormous amount of data that have motivated the development of bioinformatics tools for its integration, organization and interpretation. Due to the fact that the amount of sequencing data produced worldwide doubles every 7 months, there is the need to improve data accessibility, processing and interpretation. In this sense, the main aim of this work is to develop bioinformatics tools for the analysis of the functional and structural characteristics of genomes. On the one hand, storage capacity and accessibility of -omics data has become a challenge, not only for raw data but also for post-processing results. And this is the case for transcriptomics, one of the most funded -omics. In order to overcome current limitations on the existing databases for plant lncRNAs, we developed Green Non-Coding (GreeNC), one of the most comprehensive online databases in the field that included 39 plant species and 6 algae, representing more than 200,000 lncRNAs. On the other hand, the availability of user-friendly tools to ensure feasible large-scale data analysis and management would help to democratize bioinformatics. Several software have recently emerged to allow the analysis of RNA-seq data in an accessible way. However, none of them provides an end-to-end solution. In this context, we took advantage of cloud computing to develop a cloud-based easy-to-use platform called Artificial Intelligence RNA-seq (AIR). AIR is the first end-to-end solution for the analysis of RNA-seq data that is not limited to model species and does not require previous bioinformatics skills. Once developed, we validated AIR taking advantage of RNA-seq samples derived from mouse spermatogenic germ cells produced in our research group. We observed an increase in the prevalence of non-coding genes during spermatogenesis and detected silencing of the X chromosome. We also identified differentially expressed genes that were consistent with the sequential development of spermatogenesis. Precisely, it is known that the genome undergoes large three-dimensional (3D) conformational changes during spermatogenesis. To characterize such 3D re-organization, we made use of AIR and additional tools for Hi-C data analysis to generate an integrative atlas of the chromatin interactions and functional genomic characteristics of the mouse male germ line. Our results revealed previously undescribed patterns: (i) the sub-chromosomal organization scale is lost during prophase I, (ii) the sub-megabase organization scale becomes diffuse along spermatogenesis especially in sperm, (iii) specific events such as the telomere bouquet and the X chromosome inactivation were observed, and (iv) cell-specific open conformations correlated with the expression of genes with relevant functional roles. Overall, we have developed new bioinformatics solutions to enhance accessibility, processing and interpretation of -omics data that permitted the analysis of functional and structural features of genomes.

La terapia celular de células madre pluripotentes o embrionarias utilizada por la medicina regenerativa es un protocolo recientemente aplicado. Estas células, son derivadas de la masa celular interna (MCI) del estadio de blastocisto y son capaces de diferenciarse en todos los linajes celulares del cuerpo. Por otro lado, el tratamiento de enfermedades crónicas como el cáncer requiere de potentes fármacos que, en ocasiones, producen efectos no deseados. Ciclofosfamida (CP) es una droga anticancerígena alquilante que, entre otras cosas, provoca como efecto secundario infertilidad. El objetivo de la presente investigación fue revertir dicho efecto negativo, mediante terapia celular, utilizando células de la MCI al diferenciarse in vivo en células madre germinales (CMG). Se utilizaron blastocistos de ratones albinos Swiss Rockefeller obtenidos a las 90 h post cópula. La MCI fue aislada mediante inmunocirugía y luego trasplantada a los túbulos seminíferos de ratones receptores C57BL, a los que previamente se les disminuyó drásticamente la línea germinal con CP (220mg/kg pc). Los animales receptores fueron mantenidos por 35 días en un bioterio en condición estándar; luego los animales fueron sacrificados por dislocación cervical, se extrajeron los testículos para evidenciar la colonización y diferenciación de la MCI mediante cortes histológicos seriados. La evaluación comprobó colonización intraluminal y presencia de minitúbulos (2%) en el 62.5% de los receptores transplantados. Se demostró que las células de la MCI tienen la capacidad de colonizar túbulos seminíferos de ratones adultos de diferentes cepas. Palabras claves: Colonización intraluminal, Masa Celular interna, Células Madre Pluripotentes, Células Madre Germinales, Minitúbulos.
Cellular therapy with embryonic or pluripotent stem cells used by regenerative medicine is a newly implemented protocol. These cells are derived from the blastocyst stage inner cell mass (ICM) and are capable of differentiating into all the body cell lineages. On the other hand, chronic diseases treatment such as cancer requires powerful drugs that sometimes cause unwanted effects. Cyclophosphamide (CP) is an alkylating anticancer drug that, among other things, causes infertility as a side effect. The aim of this research was reverse this negative effect by cell therapy using ICM to differentiate in vivo to germ stem cell (GSC). Swiss Rockefeller albino mice blastocyst stage embryos obtained 90 hours post coitus were used. The MCI was isolated by immunosurgery and then transplanted to the seminiferous tubules of recipient mice C57BL, which were previously germ line decreased drastically with CP (220mg/kg pc). The recipient animals were kept for 35 days in standard animal room conditions, after the animals were sacrificated by cervical dislocation; testes were removed to show the ICM colonization and differentiation by serial histological sections. The evaluation found the intraluminal colonization and presence of minitubules (2%) in the transplant recipients (62.5%). It is shown that the ICM cells have the ability to colonize seminiferous tubules of adult mice of different strains. Key words: Intraluminal Colonization, Inner Cell Mass, Pluripotent Stem Cells, Germ Stem Cells, Minitúbules.
Tesis

En las inmediaciones de la ciudad de Barcelona existe una zona de polimorfismo robertsoniano (Rb) de ratón doméstico de Europa Occidental (Mus musculus domesticus) que abarca unos 5.000 km2 y se halla rodeada por poblaciones cuyos individuos presentan un cariotipo estándar (St) de 40 cromosomas telocéntricos. En dicha zona se han detectado siete metacéntricos diferentes y animales Rb con números diploides comprendidos entre 27 y 40 cromosomas. El sistema robertsoniano ‘Barcelona’ (SRbB) representa un modelo único dentro del conjunto de las zonas Rb de M. musculus domesticus descritas hasta el momento puesto que carece de una raza cromosómica propia y el conjunto de cromosomas metacéntricos presenta una distribución geográfica clinal escalonada. Si bien al inicio de la presente investigación se disponía de información sobre la estructura de este sistema Rb, la dinámica de dispersión de los metacéntricos era totalmente desconocida. Con el objeto de evaluar posibles cambios en el proceso de fijación de las fusiones Rb y en el grado de aislamiento genético entre poblaciones de individuos con distintas características cariotípicas, se ha efectuado un estudio de la variación espacio-temporal de la estructura del SRbB entre los periodos 1996-2000 y 2008-2010. Asimismo, conociendo previamente la existencia de diferencias en el epitelio seminífero entre individuos St y Rb, se ha estudiado el posible efecto de las translocaciones Rb sobre el grado de muerte celular programada (apoptosis) durante los distintos estadios de la espermatogénesis. Finalmente, se ha investigado la relación entre las fusiones Rb y el tamaño y forma de la cabeza del espermatozoide, aplicando análisis de morfometría geométrica a imágenes obtenidas mediante microscopia electrónica de barrido, así como la existencia de modularidad variacional en dicha estructura. Si bien se detectaron fluctuaciones locales en el grado de fijación de los metacéntricos, la estructura clinal de la zona permaneció relativamente estable a lo largo del periodo considerado. Este resultado indica la presencia de cierto grado de aislamiento genético entre poblaciones diferenciadas cariotípicamente y, por tanto, corrobora la existencia de barreras reproductivas entre ellas. Los animales con números diploides reducidos mostraron un elevado grado de muerte en células germinales, irregularidades en los procesos de recombinación genética y alteraciones morfológicas en espermátidas redondas y en espermatozoides maduros. No obstante, la gran variabilidad detectada entre individuos sugiere que la magnitud de los efectos ocasionados por las fusiones puede variar en función de las características estructurales de los cromosomas implicados en las fusiones y el grado de heterocigosis génica. El análisis morfométrico de la cabeza del espermatozoide reveló diferencias substanciales entre grupos cromosómicos. Concretamente, se apreciaron divergencias en la morfología de las crestas ventrales entre espermatozoides de ejemplares St y Rb, y en la amplitud de la región post-acrosómica entre gametos de animales Rb. Dichas modificaciones podrían estar relacionadas con alteraciones en el proceso de citodiferenciación gamética debidas a las fusiones Rb. Los análisis de modularidad indican que la cabeza del espermatozoide está dividida en tres módulos variacionales que coinciden con la compartimentación citoesquelética de la teca perinuclear. Si bien no se han detectado diferencias en el patrón de modularidad entre grupos cromosómicos, la disminución en los porcentajes de covariación entre pares de módulos en ejemplares Rb indica que las reordenaciones cromosómicas pueden inducir cambios en el mapa fenotípico-genotípico.
A Robertsonian (Rb) polymorphism zone of the western European house mouse (Mus musculus domesticus) is found in the vicinity of the city of Barcelona. This Rb system covers about 5.000 km2 and is surrounded by populations whose individuals show a standard (St) karyotype of 40 telocentric chromosomes. In that area, up to seven different metacentrics and Rb specimens with diploid numbers ranging from 27 to 40 chromosomes have been detected. The ‘Barcelona’ Robertsonian system (BRbS) constitutes a unique model among the whole Rb systems described to date, since it lacks an exclusive chromosomal race and the set of metacentrics are geographically distributed following a staggered clinal pattern. Although information on the structure of the system was available at the beginning of the present research, little was known about the dispersal dynamics of the fusions throughout time. Thus, in order to evaluate possible changes in the fixation rates of the Rb fusions and in the degree of genetic isolation among populations differing in some karyotypic characteristics, a study on the spatio-temporal variation of the structure of the BRbS during the periods 1996-2000 and 2008-2010 has been carried out. Likewise, taking into account the finding of differences in the seminiferous epithelium between St and Rb specimens, the possible effect of Rb fusions on the rate of apoptotic germ cell death has been analyzed in all stages of the spermatogenesis in M. musculus domesticus. Finally, the relationship between the Rb fusions and the shape and size of the sperm head has been tested by applying geometric morphometrics to images obtained through a scanning electron microscope, a technique also applied to evaluate the existence of variational modularity in such sperm structure. Although local fluctuations in the fixation rate of metacentrics were detected, the clinal structure of the zone remained relatively stable over the period considered. This result indicates the existence of certain degree of genetic isolation between populations karyotypically differenciated, which corroborates the existence of reproductive barriers among them. Specimens with low diploid numbers showed a relevant signal of germ cell death, abnormalities in the genetic recombination and morphological alterations both in round spermatids and in mature spermatozoids. However, the great variability detected among individuals suggests that the magnitude of the effects caused by Rb fusions on the seminiferous epithelium may vary depending on the structural characteristics of the chromosomes involved in the fusions and on the degree of genic heterozygosity. Morphometric analysis on the sperm head revealed substantial differences among chromosomal groups. Divergences in the shape of the ventral spurs were detected between sperms from St and Rb specimens, while variation in the post-acrosomal width was also noticed among Rb gametes. These changes might be related to alterations in the gamete morphogenesis promoted by Rb fusions. Modularity analyses indicated that the sperm head is divided into three variational modules that fit with the cytoskeleton compartmentalization of the perinuclear theca. Although no differences in the modularity pattern were found among chromosomal groups, the decrease in the covariation rates between pairs of modules in Rb specimens suggests that Rb fusions might induce changes in the phenotype-genotype map of individuals.