Roturas de doble cadena y fragmentación total: correlación alta

Roturas de doble cadena y fragmentación total del ADN espermático (Arch Med Res 2024, observacional)

Archives of Medical Research · Vol. 55 · 2024

Roturas de doble cadena y fragmentación total: correlación alta

En los eyaculados de 375 varones, la proporción de espermatozoides con roturas de doble cadena (cometa neutro) sube junto con la fragmentación total del ADN (test de dispersión de la cromatina, SCD). La relación cambia según el nivel de fragmentación. Es un estudio observacional y no mide embarazos ni nacimientos.

«Strong Correlation Between Double-Strand DNA Breaks and Total Sperm DNA Fragmentation in the Human Ejaculate»

Jaime Gosálvez, Stephen D. Johnston, Ahinoa Prado, Carmen López-Fernández, Pablo Contreras, Javier Bartolomé-Nebreda, Mercedes González-Martínez, José Luis Fernández, Carlos García de la Vega y Alfredo Góngora.
Department of Biology, Universidad Autónoma de Madrid; School of Environment y School of Veterinary Science, University of Queensland (Australia); Halotech DNA (Parque Científico de Madrid); GINEMED Clinic (Sevilla); Unidad de Genética, Complejo Hospitalario Universitario A Coruña, Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña; Laboratorio de Genética Molecular y Radiobiología, Centro Oncológico de Galicia; Centro de Fertilidad (Ciudad de México).

Estudio observacional de correlación Sin desenlaces clínicos 375 varones · una clínica DOI 10.1016/j.arcmed.2024.103122
Transparencia El artículo declara que los autores no tienen conflictos de interés («The authors report no competing interests»). Cuatro de los diez firmantes figuran con afiliación en Halotech DNA, la empresa que fabrica el kit de dispersión de la cromatina (Halosperm GII) y el colorante que se usan en el estudio, y el artículo agradece a Halotech su apoyo técnico. La conclusión del estudio se refiere a ese test.
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El problema, en una frase. Unas técnicas miden la fragmentación total del ADN espermático (roturas de una cadena y de las dos) y otras solo las roturas de doble cadena, y los autores comparan las dos medidas en el mismo eyaculado.

La pregunta

Si las roturas de doble cadena siguen a la fragmentación total

El ADN del espermatozoide puede romperse por una sola de sus dos cadenas o por las dos a la vez. Los autores explican que los dos tipos de rotura pueden deberse a causas propias de la producción del espermatozoide o a factores externos, y que ambos se han relacionado con peores resultados reproductivos.

Según el artículo, se sabe poco del efecto de cada tipo por separado porque hay pocas técnicas que los distingan. Las que desnaturalizan el ADN, como el test SCD, ven la fragmentación total. Las que trabajan sin desnaturalizarlo, como el cometa neutro, ven solo las roturas de doble cadena.

La hipótesis de partida es la más sencilla: cuanto más alta la fragmentación total de una muestra, más roturas de doble cadena. La pregunta: ¿las roturas de doble cadena acompañan a la fragmentación total en el mismo eyaculado, y esa relación es igual con fragmentación baja que con fragmentación alta?

Los resultados

Correlación alta en conjunto, algo menor dentro de cada grupo

Según los autores, la fragmentación total fue en todos los casos mayor que la proporción de roturas de doble cadena, y las dos medidas subieron juntas. Al separar a los pacientes por el corte del 30 % de fragmentación total, la correlación se mantuvo dentro de cada grupo y la distancia entre las dos medidas fue mayor en el grupo con fragmentación alta.

0,908
Correlación entre fragmentación total y roturas de doble cadena
Rho de Spearman en los 375 eyaculados
37,1 y 29,8 %
Media de fragmentación total y media de roturas de doble cadena
IC95 %: 35,3–39,0 y 28,0–31,5 (Tabla 1)
0,739 y 0,782
Correlación dentro de cada grupo
Fragmentación baja (n = 153) y alta (n = 222)
8,2 frente a 5,4
Distancia media entre las dos medidas (MSD), grupo alto frente a bajo
IC95 %: 7,1–9,2 y 4,8–6,0 (Tabla 2). Diferencia significativa (U de Mann-Whitney)

Fragmentación total y roturas de doble cadena en el mismo eyaculado

Medias en porcentaje de espermatozoides, con su intervalo de confianza del 95 % (Tabla 1). Las dos barras de cada bloque son dos medidas de la misma muestra. Barras a escala entre sí.

Todos los pacientes · n = 375

Fragmentación total (SCD)
37,1 %IC95 %: 35,3–39,0
Doble cadena (cometa neutro)
29,8 %IC95 %: 28,0–31,5

Fragmentación total baja (30 % o menos) · n = 153

Fragmentación total (SCD)
20,1 %IC95 %: 19,2–21,1
Doble cadena (cometa neutro)
15,0 %IC95 %: 14,0–16,0

Fragmentación total alta (más de 30 %) · n = 222

Fragmentación total (SCD)
48,8 %IC95 %: 46,9–50,8
Doble cadena (cometa neutro)
40,0 %IC95 %: 38,1–41,9
Fragmentación total · test SCDRoturas de doble cadena · cometa neutro

Qué parte de la variación explica el mejor modelo

R² del modelo que mejor ajustó en cada caso, de los tres que probaron los autores (lineal, logarítmico y exponencial).

TodosR² = 0,799lineal
Fragmentación bajaR² = 0,559lineal
Fragmentación altaR² = 0,602exponencial

R² y pendiente. El artículo lee estos mismos valores como «unidades de doble cadena por cada unidad de fragmentación total». Se explica abajo, en las discrepancias.

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Discrepancias del propio artículo. Se señalan tal cual, sin corregirlas.

  • El 0,799 es el R² del modelo lineal, y el texto lo interpreta como pendiente: por cada unidad que sube la fragmentación total, las roturas de doble cadena suben 0,799 unidades. Hace lo mismo con el 0,559 del grupo bajo. Además, los métodos de la regresión ponen la fragmentación total como variable dependiente y la interpretación va en el sentido contrario.
  • Para el grupo con fragmentación alta, el apartado de Resultados da un R² de 0,602 y una subida de 0,692 unidades; el Resumen da 0,602 y la Discusión, 0,60.
  • El análisis del grupo bajo y el del grupo alto dan la misma F (191,03).
  • La distancia entre las dos medidas en el grupo alto es «0,8 veces mayor» según el Resumen y los Resultados, y «dos veces mayor» según la Discusión.
  • El corte del 30 % se describe como «30 % o menos» y «más del 30 %» en los métodos; el Resumen pone los dos grupos con el signo igual.
  • La conclusión dice que la fragmentación total es «ligeramente» mayor que las roturas de doble cadena; las medias de la Tabla 1 son 37,1 y 29,8 %.

El método

Cómo se hizo

1

A quién se incluyó

375 varones de 24 a 45 años que acudían a su primer seminograma en una clínica de reproducción de Sevilla (Ginemed), entre 2020 y 2023, dentro de un estudio ciego más amplio.

Se excluyeron, entre otros, los casos con menos de 2 millones de espermatozoides por mililitro, menos del 30 % móviles o un 4 % o menos de formas normales, además de cáncer, varicocele, paraplejia o diagnóstico de COVID-19.

2

Cómo se preparó la muestra

Abstinencia de 2 días y procesado 30 minutos después de la licuefacción, para igualar el daño que pudiera añadir la manipulación.

Las dos medidas se hicieron sobre el mismo eyaculado y se analizaron como muestras pareadas.

3

Qué se midió

Fragmentación total: test SCD con el kit Halosperm GII, contando 300 espermatozoides por portaobjetos. Un halo pequeño o ausente indica ADN fragmentado.

Roturas de doble cadena: cometa neutro. Se consideró dañado el espermatozoide con una cola de más de la mitad del tamaño del halo.

4

Cómo se analizó

Dos grupos según la fragmentación total, con el corte del 30 % que los autores consideran crítico para distinguir a los varones con problemas de fertilidad.

Correlación de Spearman, regresión con modelos lineal, logarítmico y exponencial, y la diferencia media entre las dos medidas de cada paciente (MSD) para comparar la dispersión entre grupos.

La letra pequeña

Límites del diseño y matices de los autores

El artículo no tiene apartado de limitaciones. Los autores matizan su resultado en dos frases; el resto sale del propio método.

Datos preliminares

Los autores escriben que la información preliminar que presenta este estudio debe explorarse con más detalle.

Faltan otras patologías

Añaden que las diferencias relativas entre estos dos métodos deben analizarse en distintos escenarios patológicos, porque distinguir las roturas de doble cadena de las de una cadena podría orientar sobre la causa.

Sin desenlaces clínicos

El estudio compara dos medidas de laboratorio en la misma muestra y no mide fecundación, calidad embrionaria, embarazo ni nacimiento.

Una clínica y un perfil de paciente

Todos los varones venían de su primer seminograma en una misma clínica, y se excluyeron las alteraciones seminales graves, el varicocele y otras patologías. El resultado no cubre esos casos.

«Desde un punto de vista clínico, aunque los valores de fragmentación total tienden a ser ligeramente más altos que los de roturas de doble cadena, la alta correlación entre ambas variables sugiere que medir la fragmentación con el SCD o las roturas de doble cadena con el cometa da resultados relativamente equivalentes.»

«From a clinical perspective, although there is a tendency for W-SDF values to be slightly higher than those reported for DSBs, the high correlation between both variables suggests that SDF assessment by either W-SDF (SCD) or DSBs (comet assay) essentially results in relatively equivalent outcomes.»

Gosálvez J et al. Archives of Medical Research, 2024. Conclusiones.

Para citarlo

La referencia

Gosálvez J, Johnston SD, Prado A, López-Fernández C, Contreras P, Bartolomé-Nebreda J, González-Martínez M, Fernández JL, García de la Vega C, Góngora A. Strong Correlation Between Double-Strand DNA Breaks and Total Sperm DNA Fragmentation in the Human Ejaculate. Arch Med Res. 2024;55:103122. doi:10.1016/j.arcmed.2024.103122

Leer el artículo original · acceso abierto (CC BY 4.0)
Esta ficha se ha elaborado sobre el artículo original, sin añadir datos ni interpretaciones ajenas al texto. Cada cifra se ha verificado contra el artículo antes de maquetarla. Las pruebas de normalidad, las medianas y los rangos se han dejado fuera, y las discrepancias internas se señalan sin corregirlas.
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