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Las técnicas de optimización del semen y preparación de espermatozoides juegan un papel crucial en la obtención de fracciones celulares enriquecidas con espermatozoides estructural y funcionalmente superiores, lo cual es un paso clave en la tecnología de reproducción asistida por humanos1. El propósito de la optimización del semen es: (1) reducir o eliminar las prostaglandinas, las células inmunoactivas, los anticuerpos antiespermatozoides, los espermatozoides inmóviles de baja calidad, las bacterias y los desechos en el plasma seminal; (2) Reducir o eliminar la viscosidad del semen; y (3) Promover la capacitación de los espermatozoides y mejorar la capacidad de fertilización. Una técnica ideal de preparación de espermatozoides debe recuperar una población de espermatozoides altamente funcional que preserve la integridad del ADN y no induzca disfunción a través de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) por parte de los espermatozoides y los leucocitos2.
La tecnología de preparación de espermatozoides más utilizada en la actualidad es el método DGC. Las ventajas de este método son su alta tasa de recuperación3 y su fácil estandarización. En el uso práctico, se puede seleccionar de manera flexible en función de la calidad de la muestra para el método de gradiente de doble densidad4, el método mini-DGC o el método de centrifugación de gradiente de una sola capa5. Este método se puede utilizar para preparar espermatozoides de alta calidad con buena vitalidad, libres de restos celulares, glóbulos blancos contaminados, células no germinales y células germinales degeneradas. Sin embargo, la desventaja de este método es que requiere centrifugación, lo que puede causar daños en el ADN de los espermatozoides6.
El método que aquí se presenta es una adaptación del estudio original de Baldini et al.7, que se centró en la migración horizontal de espermatozoides en placas de inyección. Este método modificado incorpora un carril horizontal en forma de U para separar los espermatozoides de alta calidad con una fuerte vitalidad. Evita el daño al ADN causado por la centrifugación y minimiza la influencia de espermatozoides muertos, restos celulares y otras impurezas viscosas durante los procedimientos de inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
El enfoque específico implica el uso de un medio de fertilización para crear un carril UHS en el plato de operación ICSI. Se coloca una microgota de medio de fertilización de 10 μL en el punto de inicio izquierdo del carril UHS para contener el semen. Dos gotas tampón adicionales de 10 μL de medio de fertilización se colocan a intervalos en la sección central izquierda del carril UHS, y todas las gotas están conectadas por medio de fertilización. Después de cubrir la instalación con aceite de cultivo, la placa se incuba durante la noche a 37 °C con 6% de CO2 para equilibrar. Posteriormente, se añaden 3 μL de semen a la microgota en el punto de inicio en el lado izquierdo del carril UHS. Los espermatozoides de alta calidad nadan hasta la pista en el lado derecho del carril UHS, lo que facilita su recolección con la aguja de inyección ICSI. Los espermatozoides muertos, los restos de células y otras impurezas viscosas permanecen principalmente en la ubicación original o en las gotas del tampón.
El chip microfluídico simula el proceso de selección natural en el tracto reproductivo femenino, lo que permite el aislamiento óptimo de espermatozoides de alta calidad del semen sin centrifugación. Esto es fundamental para mejorar la motilidad de los espermatozoides8, reducir el índice de fragmentación del ADN de los espermatozoides9 y mejorar los resultados del embarazo10. Sin embargo, la fabricación de dichos dispositivos es compleja, costosa y difícil de implementar ampliamente.
El protocolo aquí descrito ofrece una alternativa novedosa, sencilla y factible. Al aprovechar las características de motilidad de los espermatozoides, este método logra resultados comparables a los de la tecnología microfluídica. Los espermatozoides preparados exhiben una fuerte vitalidad, bajos índices de fragmentación del ADN y son adecuados para su uso en ICSI.