Esperma de rat\u00f3n que muestra la expresi\u00f3n TLR8 (rojo) y el n\u00facleo (azul) Umehara et al., Universidad de Hiroshima <\/p>\n
El cromosoma X de los mam\u00edferos tiene muchos genes que el cromosoma Y no tiene— una caracter\u00edstica que tiene implicaciones especiales para los espermatozoides, y tambi\u00e9n para los cient\u00edficos.<\/p>\n
El cromosoma X del rat\u00f3n lleva dos receptores de prote\u00ednas que, cuando se activan con una sustancia qu\u00edmica, hacen que los espermatozoides portadores de X sean m\u00e1s lentos y f\u00e1ciles de separar de los espermatozoides portadores de Y. , ha encontrado un equipo de investigadores japoneses. Al clasificar los gametos con este m\u00e9todo y permitirles fertilizar ovocitos in vitro, los cient\u00edficos podr\u00edan generar selectivamente camadas de ratones con cr\u00edas mayoritariamente hembras o machos, informan hoy (13 de agosto) en PLOS Biology<\/em>. .<\/p>\n “Definitivamente es un trabajo excelente” comenta James Knight, un bi\u00f3logo reproductivo de Virginia Tech que no particip\u00f3 en el estudio. \u00abToda la metodolog\u00eda que est\u00e1n describiendo, dada la precisi\u00f3n de separar los espermatozoides portadores de X e Y, tiene una gran aplicabilidad para varios…<\/p>\n El bi\u00f3logo reproductivo Masayuki Shimada de la Universidad de Hiroshima y sus colegas inicialmente comenz\u00f3 la investigaci\u00f3n para comprender mejor las diferencias gen\u00e9ticas entre los espermatozoides portadores de X e Y y si podr\u00edan explicar las diferencias en la movilidad de los espermatozoides portadores de X e Y, que investigadores anteriores han observado en condiciones in vitro espec\u00edficas.<\/p>\n Seg\u00fan los datos de secuenciaci\u00f3n de ARN del equipo, los espermatozoides de rat\u00f3n portan 492 genes en el cromosoma X, pero solo 15 genes en el Y. Entre los expresados en el X, el equipo se interes\u00f3 en dos que codifican receptores celulares, el Toll receptores tipo TLR (TLR) 7 y 8. La familia de prote\u00ednas TLR desempe\u00f1a un papel importante en el reconocimiento de pat\u00f3genos como bacterias y virus. Adem\u00e1s, el grupo de Shimadas descubri\u00f3 previamente que, cuando se estimulan, ciertos receptores TLR TLR2 y TLR4, codificados en cromosomas no relacionados con el sexo, interfieren con el movimiento de los espermatozoides.<\/p>\n No creo que la clasificaci\u00f3n de los espermatozoides se haga cargo de la selecci\u00f3n de embriones. como la forma de hacerlo.<\/p>\n Louise King, Escuela de Medicina de Harvard<\/p><\/blockquote>\n Al te\u00f1ir test\u00edculos de rat\u00f3n con anticuerpos que se dirigen a TLR7 y TLR8, los investigadores confirmaron que se expresaban en X- pero no en Y- teniendo esperma. Esta caracter\u00edstica fue interesante para Shimada, porque los productos de la mayor\u00eda de los genes ligados al cromosoma X que se expresan en los espermatozoides se comparten con los espermatozoides portadores de Y porque los gametos se conectan a trav\u00e9s de un puente intracelular a medida que se desarrollan. TLR7 y TLR8 parecen expresarse despu\u00e9s de que se pierde el puente, por lo que podr\u00edan revelar diferencias funcionales entre los espermatozoides X e Y, explica Shimada.<\/p>\n Para investigar esta posibilidad, el equipo incub\u00f3 los espermatozoides con resiquimod, un anti -medicamento viral que activa ambos receptores. Normalmente, todos los espermatozoides normalmente nadan hacia arriba cuando est\u00e1n en un tubo. Pero con el tratamiento, hubo significativamente menos espermatozoides con X en la parte superior del tubo, lo que sugiere que simplemente eran m\u00e1s lentos. La velocidad de motilidad lineal [de los espermatozoides portadores de X] se redujo a menos de la mitad, escribe Shimada a The Scientist<\/em>.<\/p>\n El equipo luego investig\u00f3 por qu\u00e9 resiquimod ten\u00eda este efecto. Descubrieron que los niveles de ATP cayeron dr\u00e1sticamente en los espermatozoides portadores de X tratados. Otros experimentos revelaron que la activaci\u00f3n de f\u00e1rmacos de TLR8 suprime la actividad mitocondrial en la parte media del esperma y su estimulaci\u00f3n de TLR7 suprime las enzimas que regulan el proceso de producci\u00f3n de energ\u00eda de la gluc\u00f3lisis en la cola. Esto deja a los espermatozoides portadores de X con menos energ\u00eda, se\u00f1alan los investigadores.<\/p>\n Esta es la primera vez que se identifican los receptores tipo Toll 7 y 8 para esta funci\u00f3n, dice Knight. Por lo general, se les considera como la mayor\u00eda de los receptores tipo Toll, es decir, en la mediaci\u00f3n de varias respuestas inmunitarias. As\u00ed que este es sin duda un hallazgo novedoso, dice.<\/p>\n Para ver si el resiquimod podr\u00eda usarse para separar los espermatozoides por sexo, el equipo recolect\u00f3 las capas superior e inferior de los espermatozoides del tubo de ensayo despu\u00e9s del tratamiento, permiti\u00f3 los gametos para fertilizar ovocitos de rat\u00f3n in vitro e implantaron los embriones resultantes en ratones. Usando esperma de la capa superior, obtuvieron 77 embriones de blastocisto, el 83 por ciento de los cuales dieron como resultado cr\u00edas macho. El esperma de la capa inferior produjo 83 embriones, el 81 por ciento de los cuales eran hembras.<\/p>\n Shimada dice que cree que su m\u00e9todo de sexado de esperma podr\u00eda ser m\u00e1s barato y m\u00e1s r\u00e1pido que los m\u00e9todos utilizados actualmente para sexar espermatozoides de mam\u00edferos. Una t\u00e9cnica dominante es la tecnolog\u00eda Beltsville Sperm Sexing, desarrollada en la d\u00e9cada de 1980, en la que el semen se trata con un tinte fluorescente que se une al ADN. Dado que el cromosoma X es m\u00e1s grande que el Y, absorbe m\u00e1s colorante y presenta una fluorescencia m\u00e1s intensa bajo la luz ultravioleta que los espermatozoides portadores de Y, lo que permite aislar los espermatozoides portadores de X mediante citometr\u00eda de flujo.<\/p>\n La tecnolog\u00eda basada en citometr\u00eda de flujo requiere una pieza de equipo bastante costosa y requiere algo de experiencia para su funcionamiento, dice Knight. \u00c9l ve varias ventajas de costo y eficiencia en el m\u00e9todo Shimadas, se\u00f1alando que tiene precisiones comparables en la clasificaci\u00f3n de esperma como las tecnolog\u00edas convencionales.<\/p>\n La clasificaci\u00f3n de esperma tiene varias aplicaciones en el sector ganadero, particularmente para la industria del ganado lechero donde es para reducir el n\u00famero de terneros machos producidos. Los machos que podr\u00edan nacer terminar\u00e1n b\u00e1sicamente como terneros, dice Knight, lo cual es problem\u00e1tico porque son menos valiosos para la producci\u00f3n lechera, y su sacrificio a una edad temprana plantea cuestiones \u00e9ticas.<\/p>\n Shimada y Knight sugieren que la investigaci\u00f3n podr\u00eda ser relevante para elegir el sexo antes de la FIV en humanos. Sin embargo, Louise King, obstetra-ginec\u00f3loga y bio\u00e9tica m\u00e9dica de la Escuela de Medicina de Harvard, advierte que la tecnolog\u00eda de clasificaci\u00f3n de espermatozoides ya se ha probado en la FIV humana, para padres con riesgo de tener hijos con trastornos relacionados con el sexo, as\u00ed como para aquellos que desean elegir el sexo de sus hijos. No fue particularmente exitoso comercialmente porque la tasa de \u00e9xito no fue lo suficientemente buena, dice ella. Un estudio de 2014, por ejemplo, que prob\u00f3 la eficacia de la clasificaci\u00f3n por citometr\u00eda de flujo para influir en el sexo de un ni\u00f1o encontr\u00f3 que despu\u00e9s de la clasificaci\u00f3n de esperma, el 94 % eran mujeres cuando se seleccionaron para ese sexo y el 85 % eran hombres cuando se eligi\u00f3 ese sexo.<\/p <\/p>\n Esa tasa de \u00e9xito a menudo no es atractiva para las familias que se toman la molestia de elegir el sexo de su hijo, dado que tienen otra opci\u00f3n que es 100 por ciento efectiva, dice King. Las cl\u00ednicas de FIV en los EE. UU. que ofrecen selecci\u00f3n de sexo lo hacen creando una cantidad de embriones y eligiendo el embri\u00f3n que tiene el sexo deseado. No creo que la clasificaci\u00f3n de espermatozoides se haga cargo de la selecci\u00f3n de embriones como la forma de hacerlo, dice ella.<\/p>\n Si es \u00e9tico tomar esa decisi\u00f3n, para empezar, es otra cuesti\u00f3n, dice King. La Sociedad Estadounidense de Medicina Reproductiva considera que la selecci\u00f3n de sexo para fines no m\u00e9dicos es \u00e9ticamente controvertida y alienta a las cl\u00ednicas a desarrollar sus propias pol\u00edticas, aunque la pr\u00e1ctica no est\u00e1 permitida en la mayor\u00eda de los pa\u00edses europeos.<\/p>\n T. Umehara et al., La activaci\u00f3n del receptor tipo Toll 7\/8 codificado por el cromosoma X altera la motilidad de los espermatozoides y proporciona una nueva tecnolog\u00eda simple para determinar el sexo de los espermatozoides,<\/em><\/strong>Biolog\u00eda PLOS<\/em><\/strong>, 17(8):e3000398, 2019. <\/strong><\/p>\n Katarina Zimmer<\/em>  Es un periodista independiente residente en Nueva York. Encu\u00e9ntrela en Twitter @katarinazimmer.<\/em><\/p>\n Correcci\u00f3n (15 de agosto): nos referimos incorrectamente a la t\u00e9cnica de Beltsville como t\u00e9cnica de Beltsfield. <\/em>El cient\u00edfico lamenta el error.<\/em><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de El cient\u00edfico<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong> \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Esperma de rat\u00f3n que muestra la expresi\u00f3n TLR8 (rojo) y el n\u00facleo (azul) Umehara et al., Universidad de Hiroshima El cromosoma X de los mam\u00edferos tiene muchos genes que el cromosoma Y no tiene— una caracter\u00edstica que tiene implicaciones especiales para los espermatozoides, y tambi\u00e9n para los cient\u00edficos. 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