Estudio de la UACh prueba viabilidad de semen criopreservado

*Se trata de estudio de evaluación de congelabilidad espermática de más largo plazo descrito por la literatura.

Investigación realizada en la Universidad Austral de Chile, en la que se analizaron muestras de semen bovino criopreservado por más de 45 años, es el estudio de evaluación de congelabilidad espermática de más largo plazo descrito por la literatura.

La investigación, desarrollada en el marco de la tesis de pregrado del estudiante de Medicina Veterinaria Pablo Aros, se llevó a cabo en el Laboratorio de Criobiología y Análisis de Funcionalidad Espermática que dirige el Dr. Alfredo Ramírez Reveco y contó con la colaboración del Centro de Inseminación Artificial (CIA CENEREMA), lugar donde se almacenaron las muestras criopreservadas bajo estándares de producción comercial hace más de cuatro décadas.

whatsapp-image-2016-09-26-at-12-58-08-pmRespecto del estudio, el Dr. Ramírez, académico adscrito al Instituto de Instituto de Ciencia Animal de la Facultad de Ciencias Veterinarias UACh, destacó el impacto obtenido a nivel internacional, pues la investigación ya fue presentada en el “53rd Annual Meeting of the Society for Cryobiology” realizado en Ottawa, Canadá, además de ser publicada este 2016 como un capítulo del libro “Cryopreservation” de la Editorial InTech (Open Access book).

“En este estudio mostramos una evaluación de dosis seminales bovinas criopreservadas por 10, 25, 40 y hasta por 45 años, todas ellas confeccionadas y almacenadas en el Centro de Inseminación Artificial de la UACh. Es precisamente el almacenamiento prolongado el que le otorga un valor especial a este estudio, pues correspondería a una de las evaluaciones de más largo plazo de almacenamiento en ultracongelación a -196°C reportadas”, aseguró el académico.

Hay que recordar que el procedimiento de la criopreservación asociado a la Inseminación Artificial nace a mediados del siglo XX bajo la plataforma del hielo seco o nieve carbónica (-79°C) y el descubrimiento accidental del glicerol como crioprotector. Por otra parte el uso de nitrógeno líquido como plataforma de criopreservación y mantención se masificó recién a comienzos de la década del 70, por ello los tiempos de mantención a la fecha sería, si existe material sumergido a -196°C desde esos años, de unos 45-55 años, como máximo, según explicó el Dr. Ramírez.

La pregunta que frecuentemente se formula es ¿Por cuánto tiempo las células criopreservadas (almacenadas a -196°C) pueden ser mantenidas en esta “animación suspendida” sin ser dañadas? El Dr. Ramírez aclaró que hoy en día, se sabe que a temperaturas bajo los -120°C las reacciones químicas no ocurren en una escala temporal humana relevante y por debajo de los -196° ninguna reacción impulsada por temperatura es posible, al menos en una escala temporal geológica.

“Las únicas reacciones serían las derivadas de la lenta acumulación de radiaciones de origen cósmico, pero para que este logre hacer un daño significativo, particularmente al DNA, deben pasar varios siglos de almacenamiento. En tal sentido, se han hecho pruebas irradiando material a -196°C en dosis  que tendrían la equivalencia a 100, 300,  1000 o más años, como única forma para probar u homologar, por razones obvias, efectos o daño por almacenamiento por siglos o milenios”, detalló el académico.

El estudio

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La evaluación de congelabilidad espermática permite determinar la calidad seminal de las muestras criopreservadas, en este caso, del semen que fue almacenado en nitrógeno líquido por investigadores del CIA CENEREMA, con un procedimiento que en teoría mantiene inalterada la calidad de las células. En esa línea, el estudio realizado por el estudiante Pablo Aros, contempló el análisis de viabilidad y motilidad espermática, ambos evaluados mediante sistema computarizado (CASA System) y también integridad de acrosomas evaluado mediante técnicas convencionales.

Al respecto, Aros explicó que cuando iniciaron el estudio, lo describieron como un trabajo arqueológico ya que “el material que evaluamos, fue colectado en las décadas del 60 y 70, y si buscamos estudios similares en la literatura no vamos a encontrar porque no existen con esa data de criopreservación. Es un trabajo que tiene un valor muy especial, sobre todo para el Centro de Inseminación Artificial y para la Escuela de Medicina Veterinaria”, recalcó el estudiante.

Aros, detalló que la tesis que prontamente defenderá ante una comisión, se centró en la comparación de la forma de almacenamiento a lo largo de la historia -desde la ampolla de vidrio hasta la pajuela fina que se usa actualmente-, contrastando los años de almacenamiento con las diferencias que este material pudiese presentar dependiendo del soporte de almacenamiento, utilizando como control un material congelado en 2014. “Nuestra hipótesis fue que no habría mayor diferencia en las muestras, lo que hemos podido comprobar. No hay diferencias significativas entre los soportes de almacenamiento utilizados en las distintas épocas en las que se almacenaron las muestras”, dijo Aros, quien además recalcó la importancia del estudio en general, puesto que “demuestran la importancia de contar con el Centro de Inseminación Artificial para la Universidad Austral de Chile, como un valioso aporte a la comunidad científica y a los productores agrícolas”.

En tanto, el Dr. Ramírez agregó que en conjunto con el CIA y con la participación del Dr. Marcelo Ratto, también académico de la Facultad de Ciencias Veterinarias, desarrollarán la siguiente fase de la investigación, la cual consiste en evaluar la fecundidad del material mediante la producción in vitro de embriones (FIV), así como la ejecución de pruebas de campo o inseminación que validen la fertilidad del material criopreservado a largo plazo, lo que según explicó, abre nuevas aristas investigativas, pues “existe la hipótesis de que la ultracongelación prolongada a -196°C no disminuye las tasas de gestación, pero si las tasas de partos, abriendo una ventana de disfuncionalidad asociada al desarrollo embrionario temprano o al menos post-implantacional”.

Aplicaciones

Como si se tratara de un Arca de Noé, la prueba de que la criopreservación no afecta la calidad seminal y la fertilidad puede ser muy útil para el desarrollo de criobancos de especies silvestres o de razas que hoy, o bien en el futuro, puedan ser de alto valor, señaló el Dr. Alfredo Ramírez.

Por ejemplo, el académico de la UACh aseguró que las muestras del CIA Cenerema tienen un importante valor patrimonial, puesto que en Europa buscan recuperar la genética de los toros introducidos en Chile hace medio siglo y de donde fueron extraídas las muestras utilizadas en la investigación.

whatsapp-image-2016-09-26-at-12-59-48-pm“Hoy tenemos las herramientas para analizar el valor genético e identificar marcadores asociados a algún mérito en particular, que se perdieron años atrás porque, en base al mejoramiento genético, se tomaron decisiones que significaron perder alelos que podían resultar interesantes. Probar que este material almacenado se conserva inalterado, nos  da la posibilidad de revalorizar, recuperar y utilizar esa genética”, aseguró el Dr. Ramírez, lo que es valorado por el Director del CIA CENEREMA, Cristian Águila.

“Entendemos el valor de criopreservar la genética bovina que transformo la ganadería en Chile y que es la base para el futuro, en especial hoy que estamos firmando un gran convenio de colaboración con el Ministerio de Agricultura a través del INIA como entidad técnica y que dice relación con la conservación de recursos zoogenéticos y la valorización genética de los recursos genéticos autóctonos presentes en nuestro medio”, dijo Águila.

El Director del Centro, además explicó que el CIA está en proceso de transformación a un centro académico para desarrollo de biotecnología con aporte de I+D+i al rubro agropecuario, por lo que “investigaciones como esta fortalecen y confirman nuestro firme compromiso de hacer las cosas bien y continuar trabajando junto a los productores por el desarrollo de nuestro país”, concluyó Águila.