Novel insights into paternal factors influencing the maternal environment and embryo development

Resumen

Durant força temps, el paradigma dominant de la Biologia de la Reproducció ha considerat que l’èxit reproductiu depèn únicament del genoma dels oòcits i els espermatozoides. Tanmateix, en les últimes dècades, s’ha descrit la rellevància d’altres factors, tant femenins com masculins. Concretament, s’ha observat que aquests darrers són capaços de modular diferents aspectes essencials del procés reproductiu, com ara la fisiologia espermàtica, l’ambient matern i, fins i tot, la salut de la descendència. Tenint en compte que els mecanismes moleculars subjacents a aquesta regulació no es coneixen amb profunditat, l’objectiu d’aquesta Tesi Doctoral va ser determinar el paper del plasma seminal (PS) i els espermatozoides en l’èxit reproductiu, emprant les espècies bovina i porcina com a animals model. El Capítol 1 va investigar la implicació del PS en la modulació de la fertilitat in vivo i les vies moleculars relacionades amb aquesta regulació. Es va observar que el PS és capaç de provocar canvis en l'ambient reproductiu femení, la qual cosa es tradueix en un efecte positiu en el desenvolupament embrionari primerenc. Seguidament, es va examinar la composició del PS en termes de proteïnes (particularment AKR1B1) i metabòlits per tal de determinar si aquestes molècules poden alterar la fertilitat in vivo. Els resultats van indicar que la influència positiva d’aquestes molècules en els resultats de fertilitat in vivo podia atribuir-se a la modulació del tracte reproductor femení i la fisiologia de l'espermatozoide. D'altra banda, el Capítol 2 va investigar si els components de l'espermatozoide, incloent proteïnes, metabòlits i la integritat de l’ADN espermàtic, poden influir en la fertilitat in vitro, particularment en la fecundació de l'oòcit i el desenvolupament embrionari pre-implantacional. Es va observar que l’AKR1B1 present a l'espermatozoide està involucrada en la regulació de la seva capacitant fecundant. A més, també es va trobar que el metabolisme de l'espermatozoide influencia el desenvolupament embrionari primerenc. Amb tot plegat, es va suggerir que els nivells d'AKR1B1 de l'espermatozoide i el seu metabolisme podrien afectar la producció d’espècies reactives d'oxigen, que es coneix que indueixen trencaments de ADN. Per aquest motiu, l’últim estudi va investigar si la fragmentació de l’ADN pot afectar l’èxit de la fecundació in vitro. Es va observar que els danys a l’ADN espermàtic comprometen el desenvolupament embrionari però no la capacitat fecundant dels espermatozoides. En conclusió, els resultats d'aquesta Tesi Doctoral demostren que els factors paterns poden influir directament i indirecta tant en l'entorn matern com en la fecundació dels oòcits i el posterior desenvolupament de l'embrió. Per aquest motiu, els estudis futurs s'haurien de centrar en determinar exhaustivament la comunicació entre mascle-femella-embrió per entendre millor els factors subjacents a l'èxit reproductiu en els mamífers.