Evaluación de materiales para el apoyo de la fecundación in vitro

Resumen

n las últimas décadas, las técnicas de reproducción asistida (ARTs, por sus siglas en inglés) han revolucionado el tratamiento de la infertilidad. Además, representan una importante herramienta en la producción animal, mejorando la eficiencia de la misma y el bienestar animal. Sin embargo, a pesar de su uso generalizado, las ART, aún enfrentan desafíos y resultados subóptimos en término de número y calidad de los embriones producidos in vitro en comparación con los embriones producidos in vivo. Con el objetivo de resolver este problema, se ha intentado imitar al máximo el ambiente fisiológico del órgano donde naturalmente ocurre la fecundación, el oviducto. Para ello, se ha abordado la cuestión desde diferentes enfoques, imitando los parámetros físicos fisiológicos o añadiendo fluidos reproductivos como suplementos en los medios de cultivo. Aunque han demostrado mejorar el sistema de producción embrionaria in vitro, siguen existiendo diferencias epigenéticas, morfológicas, de desarrollo o de viabilidad entre los embriones producidos in vitro y los producidos in vivo. Una opción para mejorar esta situación ha sido construir un dispositivo que ha permitido realizar la fecundación in vitro (FIV) en presencia de células oviductales diferenciadas, disminuyendo las diferencias entre los embriones producidos in vivo y los producidos in vitro. En esta tesis exploramos, con el objetivo futuro de construir un oviducto artificial, la compatibilidad de diferentes materiales con gametos y embriones y la arquitectura del oviducto. En el Capítulo I se investiga la compatibilidad de varios materiales para la construcción de un dispositivo de FIV mediante impresión 3D. Se utiliza un “Bovine embryo assay” para evaluar el desarrollo embrionario cuando estos materiales han estado presentes durante la FIV, considerando parámetros clave como las tasas de división y blastocistos (a día 7 y 8), número de células, la proporción entre masa celular interna y trofectodermo, y el índice de células apoptóticas. En el capítulo II se estudia la compatibilidad y efecto del disulfuro de molibdeno (MoS2), que podría ser utilizado para la funcionalización de los scaffolds. A su vez, para solubilizar este material, se emplea la funcionalización con catequina. Además, se evalúa su impacto en los espermatozoides porcinos durante la capacitación, midiendo parámetros como integridad acrosomal, la estabilidad de la membrana, niveles de calcio intracelular, actividad mitocondrial, fluidez de la membrana y fosforilación de proteínas. En última instancia, se comprueban los efectos que estos compuestos tienen en la capacitación de los espermatozoides realizando FIV. Por último, en el capítulo III, se caracteriza la estructura interna del oviducto porcino, mediante imágenes obtenidas por microtomografía computarizada (MicroCT, por sus siglas en inglés). En este trabajo, se realiza una reconstrucción 3D de la sección del oviducto donde ocurre la fecundación y los primeros estados de desarrollo, la región ampolla-istmo. En conclusión, esta tesis doctoral establece las bases para la construcción de un nuevo dispositivo por impresión 3D que pueda tener en cuenta la arquitectura interna del oviducto, creando un modelo más realista de los construidos hasta la fecha