Flagelos mochos, dos cabezas, espermatozoides con movilidad lenta, ovocitos inmaduros, proteína ZP3 incapaz de responder para que entre el espermatozoide… muchas son las causas, y quién sabe cuántas desconocidas, por las que una pareja no puede procrear. Se estima que este problema afecta a uno de cada 20 hombres

Si los espermatozoides no tienen la movilidad necesaria (mínimo cerca de 32 por ciento) no podrán llegar al óvulo para fecundarlo. Al ser eyaculados son muy lentos porque aún no son totalmente maduros. Además, en el tracto genital femenino tienen que librar barreras, como el sistema inmunológico y la acidez del pH vaginal; los más mueren o quedan atrapados en las criptas urinogenitales o no logran capacitarse para moverse ágil, vigorosa y rápidamente.

En las clínicas de reproducción asistida se incuban espermatozoides para estimular su movilidad; sin embargo, aseguró Víctor Manuel Torres Flores, investigador de la Facultad de Medicina, hay entre 30 y 40 por ciento de fracaso al implantarlos en el ovocito de la futura mamá.

¿Qué factores ayudan o inhiben su movilidad? En el útero, con una temperatura promedio de 37ºC, ocurren procesos bioquímico-físicos que aumentan la concentración de calcio en los espermatozoides y detonan su movilidad.

Por eso, agregó, en las clínicas de fertilidad se incuban a 37ºC y se someten a procesos similares; no obstante, al manipularlos la temperatura se desestabiliza a 30 e incluso a 20ºC, lo que reduce sus probabilidades de fecundar.

Dado que el efecto en la incubación para su capacitación a temperatura ambiente no se ha descrito completamente,

Torres Flores estudia el efecto de la temperatura en la concentración de calcio y fosforilación de proteínas en espermatozoides como indicadores de su viabilidad para la fecundación. Torres Flores y su equipo trabajan con espermatozoides que provienen de muestras de semen donadas por estudiantes de la Facultad de Medicina de la UNAM y obtenidas de diferentes centros especializados en esterilidad y reproducción humana.

En el Laboratorio de Biomembranas, del Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina, se han incubado a temperatura ambiente en medios con distintos grados de acidez de pH y con calcio, bicarbonato y albúmina, nutrientes que naturalmente contiene el útero.

Como son muy sensibles a diversos cambios, un objetivo del proyecto Efecto de la Temperatura en la Capacitación de Espermatozoides Humanos, bajo la dirección de Torres Flores, es corroborar si se pueden capacitar

a temperatura ambiente (25-28ºC) para facilitar la fertilización en la reproducción asistida.

¿Qué efecto tiene la temperatura en el aumento del calcio en la célula masculina? Los espermatozoides, aseveró el especialista, contienen reservorios de calcio intracelular; no obstante, es insuficiente para desplazarse. En el útero, procesos bioquímico-físicos generan eventos moleculares que aumentan las concentraciones de calcio y de pH en el espermatozoide que hacen que se mueva vigorosamente.

Para determinar la correlación temperatura-calcio, el equipo de Víctor Manuel Torres Flores realizó la cuantificación de calcio intracelular y observó que no había diferencias significativas en la concentración de calcio intracelular en espermatozoides incubados a temperatura ambiente y 37ºC (como en clínicas de fertilidad). Asimismo, al hacer mediciones automáticas, su movilidad fue similar: arriba de 90 por ciento, como es la de los espermatozoides sanos.

“Todo iba de maravilla”. Pero la temperatura no es el único factor que influye en su maduración. Por eso se replicó in vitro otro proceso indicativo de su capacitación: la fosforilación de proteínas, adición de un grupo fosfato que desencadena eventos moleculares que también permiten al espermatozoide ser más ágil y vigoroso

Con las mismas condiciones que se trabajaron calcio y movilidad, en medios con bicarbonato y albúmina, contenidos naturales del tracto genital femenino, se ensayó la fosforilación “para que se muevan más rápido”. El experimento indicó que a 37ºC sí se fosforilan proteínas, pero a temperatura ambiente no. Por lo tanto no se capacitan los espermatozoides.

De ahí que “la sugerencia del equipo científico de la UNAM es que las clínicas de fertilidad sigan trabajando la incubación a 37ºC y se evite su manipulación a temperatura ambiente, aunque sea más fácil”.

Inhibir su movilidad

Así como en el laboratorio pueden manipularse espermatozoides o ponerles algún fármaco (Torres Flores estimula con papaverina y pentoxifilina su movilidad) para que lleguen al ovocito, también se les pueden “cortar las alas” para hacerlos más lentos y se mueran.

En el mundo, diferentes trabajos postulan cancelar diversos mecanismos que no matan a los espermatozoides, pero evitan que arriben al ovocito o que puedan realizar la reacción acrosomal: sus cabezas contienen enzimas que degradan las capas del ovocito para penetrarlo y fecundarlo.

También puede cancelarse la vía de fosforilación de proteínas. Se ha ensayado en ratones y sus espermatozoides no pueden fecundar. Pero al reactivarla, se vuelven viables para la fertilización. Ese es un proceso en prueba todavía en el mundo.

En la UNAM, Torres Flores trabaja aún in vitro en la cancelación de algunas vías en proteínas para hacer inviable al espermatozoide. Eso también es relativamente fácil. Lo difícil es reactivarlas.

Más complicado, apuntó el científico universitario, es diseñar una vacuna o pastilla con efecto temporal, que al dejarla de tomar “uno puede ser fértil otra vez”. Como en otros laboratorios del mundo, en proyectos similares, el objetivo es crear un anticonceptivo masculino, inocuo y con efecto temporal.

Las clínicas de fertilidad tienen bancos de semen. Cobran una cuota anual a quienes por diversas razones quieren conservar sus espermatozoides. Alguien, por ejemplo, con incipiente cáncer de próstata y que será sometido a quimioterapia, que mata células sanas (también espermatozoides), los congela por si después ya no puede o muere y quiere tener descendencia.

Para que se mantengan sanos, se ponen en nitrógeno líquido, abajo de -70 ºC. ¿Qué tan viables son después de descongelarlos? Responder esa pregunta es un proyecto futuro de Torres Flores. La idea es descongelarlos poco a poco, sometidos en baño María, y determinar cuánto tiempo es recomendable congelarlos o después de cuantos años ya no funcionan.

CINCUENTA Y 50

A las clínicas de fertilidad acuden parejas no sólo por problemas en espermatozoides. No poder tener hijos, en lo general, depende por igual del hombre y la mujer. Estudiar (como hace Víctor Manuel Torres) las vías de señalización, los canales iónicos, principalmente de calcio, quizá “es 10 por ciento de ese 50 del hombre”.

En el Laboratorio de Biomembranas únicamente trabajan con espermatozoides. Otros colegas lo hacen en cuestiones de infertilidad en la mujer: por ejemplo, con la ovulación, el daño a las trompas de Falopio o el útero, o problemas con el cerviz. Se espera así tratar cien por ciento de la afección. Sin embargo, en algunos casos, la causa puede llegar a ser inexplicable.

No es lo mismo capacitar un espermatozoide e inyectarlo al óvulo, que recurrir a otra mujer para obtener un ovocito y fecundarlo e implantarlo en otra. El tratamiento que tiene que llevar la mujer donadora es más caro y complicado.

Dependiendo de la situación, tener hijos vía reproducción asistida, si es por movilidad de espermatozoides podría costar unos 50 mil pesos; comprar semen entre 200 y 300 mil, y si es por problema en ovocitos, medio millón de pesos, porque es caro lo que invierte una clínica en tratar de conseguir un óvulo. Sin embargo, dependerá del tratamiento que requiera la pareja.

TRES PROCESOS

Una eyaculación contiene 250 millones de espermatozoides; de éstos, sólo 10 por ciento son perfectos y unos cientos llegan a la meta después de la capacitación espermática, que involucra tres procesos en el útero:

Activación: comienzan a desprenderse del plasma seminal y su movimiento es rectilíneo.

Hiperactivación: movimiento oscilante y vigoroso por fuertes impulsos de la cabeza, al aumentar la concentración de calcio y pH intracelular.

Reacción acrosomal: fusión de la membrana plasmática con la membrana del acrosoma, liberándose enzimas hidrolíticas que degradan la zona pelúcida del ovocito. Sólo uno, como un taladro, lo penetra y el ovocito se cierra.

Se requiere que 32 por ciento de 250 millones de espermatozoides cuenten con la movilidad necesaria para llegar al ovocito. De esos 250 millones, de 95 a 97 por ciento no sobrevive al pH vaginal, que es muy ácido.

La probabilidad de que una pareja tenga un varón o una mujer es de 50 por ciento, pues los espermatozoides se producen por género: la mitad son XX (femeninos) y la mitad XY (masculinos). Estos últimos son más veloces; no obstante, los primeros viven más. Una clínica de fertilidad aumenta ese porcentaje en 20 por ciento. Si se deciden por un varón y nace una mujer, es porque quedaba 30 por ciento al azar. Asegurar el cien por ciento sería un fraude.

Robert Edwards ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2010 por su labor en el campo de la reproducción asistida, principalmente en la fecundación in vitro.

En 1978, gracias al trabajo de Edwards, nació la primera niña de probeta: Louise Brown.