FUNDAMENTELE CRIIOBIOLOGIEI SPERMULUI PENTRU BĂNCILE SEMENULUI Revista Asebir

Articole

FUNDAMENTE DE CRIOIOBIOLOGIE ESPERMATICĂ PENTRU BĂNCILE DE SEMEN

Ana Fernández 1, Maria del Carmen Gonzalvo 1 Ana Clavero 1, Rafael Ruiz de Assín 1, Sandra Zamora 1, María Roldán 1, Belén Rabelo 1, Juan Pablo Ramírez 2,3 Alberto Yoldi 2, José Antonio Castilla 1,2,3
1 Unitatea de reproducere umană, Spitalul Universitar „Virgen de las Nieves”, Granada.
2 CEIFER Semen Bank, Granada.
3 Program extern de control al calității pentru laboratorul de reproducere al Asociației pentru Studiul Biologiei Reproducerii (ASEBIR), Madrid.

Publicat în revista 14 iunie 2009.

Rezumat: Spermatozoizii au caracteristici speciale pentru îngheț, în această lucrare sunt analizate aceste caracteristici și influența lor asupra supraviețuirii spermatozoizilor aplicate băncilor de material seminal. Acestea includ factori specifici tipului de celulă care urmează să fie înghețat și factori dependenți de protocolul de înghețare. Printre primii putem vorbi despre dimensiunea și permeabilitatea celulei, iar dintre cei din urmă găsim curba de îngheț și adăugarea crioprotectoarelor.

Curba de îngheț se referă la răspunsul celular la îngheț (șoc rece, înghețare și decongelare) care poate provoca leziuni crioinduse, cum ar fi formarea de gheață intracelulară, stres osmotic sau recristalizare. Pentru a evita aceste daune, toate protocoalele descriu ca o parte fundamentală adăugarea de agenți crioprotectori care sunt benefici pentru supraviețuirea celulelor, deși includ și aspecte dăunătoare precum toxicitatea lor. În cele din urmă, vor fi analizate bazele și rolul vitrificării spermatozoizilor în băncile de material seminal.

Cuvinte cheie: bancă de material seminal, criobiologie, vitrificare

BAZELE DE CRIOBIOLOGIE A SPERMULUI APLICATE BĂNCILOR SPERM

Rezumat: Spermatozoizii au caracteristici speciale de îngheț, aceste caracteristici și influențe asupra supraviețuirii spermatice aplicate băncilor de spermă sunt analizate în această lucrare. Dintre aceștia găsim factori particulari de îngheț în funcție de tipul celular și de protocolul de îngheț. Printre acestea vom începe cu dimensiunea și permeabilitatea celulară și, în al doilea rând, vom arăta curba de îngheț și adăugarea crioprotectorilor.

Curba de îngheț se referă la răspunsul celular la îngheț (șoc rece, formare de gheață și dezgheț) care ar putea provoca leziuni crioioase, cum ar fi formarea de gheață intracelulară, stres osmotic sau recristalizare. Pentru a evita aceste daune, toate protocoalele, ca măsură de bază, descriu adăugarea de agenți crioprotectori ca fiind benefică pentru supraviețuirea celulei, deși provoacă, de asemenea, aspecte dăunătoare datorită toxicității lor. În cele din urmă, se vor analiza bazele și rolul vitrificării spermatozoizilor în băncile de spermă.

Cuvinte cheie: bancă de spermă, criobiologie, vitrificare

INTRODUCERE

Principalul obiectiv al crioconservării spermei este menținerea viabilității și funcționalității acestora la temperaturi scăzute pentru perioade lungi de timp. Celulele crioconservate sunt depozitate la -196 ° C în azot lichid. La această temperatură nu există nici fenomene de difuzie și nici energie termică suficientă pentru a efectua reacții chimice. Prin urmare, dificultățile de îngheț nu provin din menținerea la temperaturi scăzute, ci din procesele de răcire și încălzire.

În timpul acestor procese, celulele sunt în suspensie într-o soluție apoasă. Respectiva soluție va avea proprietăți coligative care depind în mod fundamental de numărul de molecule din ea și nu de natura lor. Astfel, adăugarea unui solut la o soluție scade punctul de îngheț (punctul crioscopic) și presiunea vaporilor și crește presiunea osmotică și punctul de fierbere. Osmoza este mișcarea apei de la soluții cu o concentrație scăzută de substanță dizolvată la soluții cu o concentrație mare de substanță dizolvată, iar presiunea osmotică este presiunea hidrostatică care este generată printr-o membrană semipermeabilă cu un gradient de concentrație. Aceste proprietăți trebuie reținute atunci când, atunci când temperatura scade în timpul procesului de îngheț, începe să se formeze gheață în mediul extracelular, deoarece apa care face parte din gheață nu conține substanțele dizolvate care au fost dizolvate, crescând concentrația lor în mediu extracelular (hiperosmotic) și modificarea proprietăților coligative ale acestuia.

În timpul acestor procese, celulele se comportă ca osmometre, variind volumul lor ca răspuns la modificările osmotice extracelulare, astfel celulele pierd sau captează apă în funcție de faptul că sunt expuse la medii extracelulare hiper sau respectiv hipoosmotice; mișcările apei și crioprotectorilor prin membrana celulară în timpul crioconservării sunt guvernate de diverși parametri biofizici care trebuie definiți pentru fiecare tip de celulă la temperaturi diferite și vor fi în cele din urmă responsabili pentru deteriorarea celulelor.

CONCEPTE GENERALE DE TRANSPORT PRIN MEMBRANE ÎN TIMPUL ÎNGELĂRII ȘI DEZGELĂRII

De exemplu, putem considera o celulă ca o „pungă” umplută cu o soluție salină cufundată într-un mediu de îngheț (mediu extracelular). Folia de sac, adică membrana celulară va avea proprietăți de membrană semipermeabilă.

Cele două caracteristici principale care vor defini comportamentul membranei sunt: dimensiunea și permeabilitatea.

MĂRIMEA

Este zona de membrană disponibilă pentru schimbul de apă cu mediul extern.

PERMEABILITATE.

Acest parametru definește ușurința cu care apa poate trece prin membrană în fața unui gradient de concentrație. Permeabilitatea membranei celulare este reglementată de o lege care reflectă faptul empiric că cu cât temperatura sistemului este mai mică, cu atât este mai mică permeabilitatea membranei. În acest fel, membrana celulară își pierde caracterul semi-permeabil pentru a deveni impermeabilă, sub o anumită temperatură critică. Când răcim sistemul sub această temperatură critică, procesul de deshidratare se oprește, ceea ce se traduce printr-o creștere a probabilității formării de gheață intracelulară. Experimentele de laborator arată că permeabilitatea membranei celulare, pe lângă faptul că variază cu temperatura sistemului, depinde și de concentrația de substanță dizolvată în mediul extracelular.