Conservación del esperma

Question 1

Qué le ocurre al espermatozoide cuando se enfría

Answer 1

 Disminución del metabolismo, positivo para la conservación
 Cambios osmóticos y daños en las membranas: sube la concentración de solutos y hay deshidratación celular por estar en un medio hiperosmótico. A + frío menos fluidez de los lípidos de membrana.
 Daño por la formación de cristales de hielo (intra e intercelulares)
 Muerte celular
Es muy importante que no se dañen la pieza intermedia que contiene las mitocondrias y la membrana citoplasmática, que es especial debido a su compartimentación. Además, no hay que olvidar que el espermatozoide se trata de una célula peculiar por ser haploide.

Question 2

Para mitigar los daños causados por e frío

Answer 2

 Se utilizan diluyentes protectores (el crioprotector penetra en la célula a través de la membrana por difusión y sustituye el agua citoplasmática)
 Protocolos específicos de enfriamiento. Si el enfriamiento es muy rápido habrá mayor formación de cristales pero si es muy lento la célula permanece más tiempo en presencia de deshidratación y alta concentración de solutos.

Question 3

Efectos de la descongelación

Answer 3

En la descongelación se debe evitar la formación de cristales de hielo, para ello debe ser lo más rápida posible. Los crioprotectores tienen un efecto tóxico, por lo que se debe descongelar dentro de un medio que los diluya.

Question 4

Características de una solución diluyoconservadora

Answer 4

 Servir como diluyente del eyaculado para alcanzar el volumen adecuado y la concentración espermática más apropiada.
 Conseguir una fácil preparación
 Tener una presión osmótica adecuada
 Proporcionar una fuente de energía para el metabolismo del esperma
 Proteger a las células espermáticas contra el shock por frío
 Proporcionar capacidad tampón contra los productos metabólicos
 Librar o proteger al esperma de los organismos bacterianos o infecciosos que pueden resultarles perjudiciales

Question 5

Composición de una solución diluyoconservadora

Answer 5

 Diluyente o excipiente:
o De tipo lácteo: con leche desnatada
o De tipo no lácteo: incorpora otras sustancias
 Sustancias crioprotectoras:
o Sol. penetrantes: glicerol, DMSO, etilenglicol, propilenglicol
Entran por difusión para sustituir el agua intracelular y se emplean en cogelación.
o Sol. no penetrantes: sacarosa, polivilpirrolidona, hidroxietilo de almidón (HES), dextranos, albúmina, yema de huevo
Rodean a la célula y se usan en refrigeración
 Soluciones amortiguadoras: mantiene pH y presión osmótica
o Bicarbonato, Citrato, Fosfato, Tris, Tes, Hepes… NaCl, KCl…
 Fuentes energéticas: Fructosa, lactosa, glucosa…
 Antibióticos:
o Sulfanilamida, penicilina y estreptomicina (neomicina), Lincomicina-Espectinomicina.
o Un problema hoy en día por las limitaciones en el uso de estas sustancias, por lo que se estudian alternativas como el oro.
o Los antibióticos añadidos están estipulados por ley según la especie con la que se esté trabajando.
 Otros:
o Antioxidantes: aditivo novedoso. El espermatozoide es muy sensible a la oxidación. Taurina.
o Estimuladores de la motilidad: cafeína
o Suministro de energía: monosacáridos
Todos los crioprotectores tienen aspectos positivos y negativos. Por ejemplo, el glicerol previene la formación de cristales, pero es tóxico por lo que no se puede emplear en refrigeración. Cuando trabajamos en campo debemos valorar la utilidad/eficacia versus la calidad.
Se está sustituyendo la yema de huevo por otras sustancias por ser de origen animal y tener una posible contaminación

Question 6

Conservación del esperma: a temperatura ambiente

Answer 6

Hay un menor choque térmico pero una mayor contaminación bacteriana.
La temperatura de mantenimiento es de 25ºC
Se puede conservar 3-4 días.
Se usan los medios IVT, CME y Caprogen (catalasa + N2)
Se emplea en el cerdo y el bovino.
Inconvenientes: hay que añadir cantidades muy altas de antibióticos y no se conserva mucho tiempo.
Ventajas: Es útil para mejorar una cabaña ganadera con pocos medios. Es fácil, necesita poca energía y permite recorrer grandes distancias.

Question 7

Conservación del esperma: Refrigeración

Answer 7

Reduce el metabolismo espermático pero hay unas desestabilización de la membrana y disgregación.
Se emplean los medios de yema de huevo + citrato o de leche desnatada
La temperatura de mantenimiento es de 5ºC a excepción del cerdo que es de 15ºC (la membrana es más sensible).
Puede conservarse 5 a 6 días, en algunos casos hasta 2 semanas.
Pauta:
1. Dilución 1:2 en solución temperada (si tenemos 5ml de semen ponemos 5ml de solución)
2. Incubación 10 a 15 minutos
3. Determinar volumen y añadir el diluyente
4. Enfriamiento: descenso de temperatura (0,3ºC/min)
5. Envasado
Es importante respetar los tiempos para no dañar el semen
Se aprovecha el tiempo de incubación para valorar el semen. En base a la concentración observada se conoce la cantidad de diluyente que tenemos que añadir. Si no es de buena calidad se desecha.

Question 8

Conservación del esperma: congelación

Answer 8

Se baja de 5ºC a -196ºC. El punto más crítico está entre los -5ºC y los -10ºC, pues es donde cristaliza el agua.
Se conserva indefinidamente, hasta la fecha se ha demostrado que 70 años.
Pauta:
1. Dilución 1:2 ¿1:1? en solución temperada con yema de huevo
2. Incubación 10-15 minutos
3. Refrigeración hasta los 5ºC o 15ºC; (0,3ºC/min)
4. Añadir diluyente y crioprotector
5. Equilibrado 10-15 minutos a 4-6 horas
6. Envasado
7. Congelación
8. Conservación en tanques de nitrógeno líquido.
9. Descongelación
Inconvenientes:
 Induce prematura reacción acrosómica, lo cual hace al espermatozoide infértil.
 Altera la función mitocondrial
 Reduce la motilidad
 Fallos en la descondensación de la cromatina
Sensibilidad a la criopreservación de mayor a menor: cerdo, rumiantes, caballo, perro, gato, conejo, hombre y gallo.

Question 9

Metas de la conservación del esperma

Answer 9

 Mejorar el control de calidad del esperma preservado
 Conservar esperma sexado
 Conservar esperma mediante técnicas de congelación seca y deshidratación (liofilización y vitrificación en humanos)
 Conservación de células de testículos recogidas de cultivo y transplante.
 Establecimiento de un zoo congelado

Question 10

Almacenamiento

Answer 10

Tipos de envases
Pellets: bolitas de semen congelado en nitrógeno líquido
Ampolletas: no son prácticos
Pajuela: tubo de plástico de 0,5 o 0,25ml. Es lo más usado hoy en día.
Macrotubos: no se usa porque la temperatura no es homogénea
Existen envasadoras automáticas, pero es más barato hacerlo a mano y no es demasiado trabajo.

Question 11

Descongelación

Answer 11

Descenso de la temperatura
Criocongelador programable, caro y no da mejores resultados que los vapores de N2 líquido.
Sistema de refrigeración y transporte
Vapores en nitrógeno líquido:
Descenso homogéneo de temperatura que preparan para la congelación. La velocidad de enfriamiento va en función de la distancia entre la pajuela y el nitrógeno líquido que está debajo. Cuando ya están frías las pajuelas se sumergen.

Descongelación
Ampollas: 37ºC / 8-10 min
Paj. 0,25: 37ºC / 45 seg.
Paj. 0,50: 39ºC / 30 seg.
Macrotubos: 52ºC / 45 seg.