Fragmentación del ADN espermático: cuatro tests y cuestiones abiertas

Tests de fragmentación del ADN espermático y sus mecanismos (Conti, Calamai y Muratori, J Clin Med 2024, revisión narrativa)

Revisión narrativa · sin datos propios

Artículo de 2024. Los autores repasan la literatura sobre la fragmentación del ADN espermático y exponen su lectura. No hacen búsqueda sistemática ni aportan datos nuevos: las cifras que citan son de otros estudios y por eso esta ficha no las recoge.

Journal of Clinical Medicine · 2024 · 13:5309

Fragmentación del ADN espermático: cuatro tests y cuestiones aún abiertas

«Sperm DNA Fragmentation in Male Infertility: Tests, Mechanisms, Meaning and Sperm Population to Be Tested»

Donata Conti, Costanza Calamai y Monica Muratori.
Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences «Mario Serio», Universidad de Florencia (Italia).

Revisión narrativa Publicado en 2024 90 referencias DOI 10.3390/jcm13175309

La pregunta

¿Qué test usar, qué tratar, qué significa el resultado y en qué espermatozoides medirlo?

La fragmentación del ADN espermático (sDF) consiste en roturas de una o de las dos cadenas del ADN. Según los autores, predice la concepción natural, algo que los parámetros del seminograma convencional hacen con una capacidad limitada.

Por eso muchos laboratorios han añadido su medición al análisis de rutina en indicaciones concretas: infertilidad inexplicada, aborto de repetición, fallo en reproducción asistida y varicocele.

Aun así, su uso clínico sigue en debate. Hay varios tests y no miden el mismo daño. Los mecanismos que originan las roturas no han dado tratamientos con consenso. No está claro qué significa la sDF para la función del espermatozoide. Y no se sabe en qué población espermática conviene medirla.

La revisión recorre esos cuatro puntos en orden. Al final de la ficha están enlazadas las fichas de los estudios concretos sobre fragmentación del ADN espermático.

Lo que dejan abierto

Cuatro cuestiones sin cerrar, en palabras de los autores

Son las posiciones con las que cierran el artículo. No hay resultados propios detrás: son lecturas de la literatura.

Tests

Los tests no miden lo mismo y falta un patrón oro

Los tests disponibles para detectar la sDF son distintos entre sí y probablemente no revelan el mismo tipo de daño. Además, en los tests sin procedimiento estandarizado no es fiable usar los valores de corte establecidos en otros laboratorios.
En la Tabla 1 del artículo, solo el SCSA tiene procedimiento estandarizado.
Mecanismos y tratamientos

Tratamientos derivados de los mecanismos, sin consenso clínico

El consenso sobre el uso clínico de esos tratamientos no se ha alcanzado hasta ahora.
Tres mecanismos establecidos (apoptosis abortiva, maduración defectuosa de la cromatina, ataque oxidativo) y tres estrategias repasadas (FSH, antioxidantes orales, esperma testicular para ICSI).
Significado

La sDF como punta del iceberg

La existencia de anomalías espermáticas ocultas ligadas a la sDF merece estudios nuevos.
La anomalía oculta se manifestaría como daño de novo durante la incubación o la selección espermática.
Población

Medir antes y después de preparar el semen

Estudios que midan la sDF antes y después de la preparación seminal podrían ayudar a entender mejor el impacto de las roturas del ADN espermático en los resultados de reproducción asistida.
En semen nativo la sDF va sobre todo en espermatozoides no viables; en el seleccionado, en los móviles.

Los tests

Cuatro tests en práctica clínica, cinco variantes en la tabla

El texto habla de cuatro tests: SCSA, TUNEL, SCD y COMET alcalino. La Tabla 1 del artículo separa el TUNEL en microscopía y citometría, y por eso tiene cinco columnas. Las marcas siguen esa tabla.

La tabla se desliza hacia la derecha para ver las cinco columnas.

SCSAcitometría de flujo TUNELmicroscopía de fluorescencia TUNELcitometría de flujo COMET alcalinomicroscopía de fluorescencia SCDmicroscopía óptica o de fluorescencia
Qué revela Susceptibilidad del ADN a la desnaturalización Roturas, marcando enzimáticamente los extremos del ADN Roturas, marcando enzimáticamente los extremos del ADN Roturas, por migración electroforética de los fragmentos Capacidad o incapacidad de dispersar los fragmentos (halo)
Ventajas
Muy pocos espermatozoides (miles)✔✔·✔✔
Muestras congeladas o secas✔✔·✔✔
Procedimiento estandarizado✔····
Analiza miles de espermatozoides✔·✔··
Se acopla a otros parámetros··✔··
Inconvenientes
Expertos en citometría de flujo✔·✔··
Software específico✔··✔·
Muchos espermatozoides (millones)··✔··
Laborioso···✔·

Según los autores, el SCSA y el SCD detectan anomalías de la cromatina, mientras que el TUNEL y el COMET revelan la rotura real del ADN. TUNEL y COMET serían los que mejor predicen la concepción natural; el SCD, uno de los más asequibles en rutina por no necesitar citómetro. Ninguno de los cuatro distingue roturas de cadena simple y de doble cadena.

Tests nuevos para la doble cadena

Dos tests recientes detectan solo roturas de doble cadena: el ensayo SDF-DSBs y el LensHooke R11. Ambos son modificaciones del SCD sin el paso de desnaturalización, de modo que solo los fragmentos de doble cadena difunden en el gel. Los autores lo dejan en «futuros estudios clínicos dirán» si añaden información sobre el riesgo de aborto. El R11 tiene ficha en esta serie: test de roturas de doble cadena del ADN espermático.

Los mecanismos

Tres mecanismos establecidos y otros agentes propuestos, según dónde actúan

Los autores dan por establecidos tres mecanismos: dos actúan en el testículo y uno puede actuar también después de la espermiación. La Figura 3 del artículo añade agentes que el texto presenta como hipótesis, y en el esquema se marcan como tales.

Testículo

  • EstablecidoApoptosis abortiva: células programadas para morir que no se eliminan
  • EstablecidoDefectos de maduración de la cromatina: roturas fisiológicas del recambio histonas-protaminas que no se reparan

Tracto genital masculino

  • EstablecidoAtaque oxidativo: exceso de especies reactivas de oxígeno que desborda las defensas antioxidantes
  • HipótesisNucleasas externas, en epidídimo y conducto deferente
  • HipótesisTopoisomerasas espermáticas que persisten en espermatozoides defectuosos

In vitro

  • EstablecidoAtaque oxidativo durante la criopreservación, la selección y la incubación
  • HipótesisTopoisomerasas espermáticas activadas por señales de estrés oxidativo
«well-established» en el texto«hypothesised» o «recently proposed» en el texto

El modelo del propio grupo

Los autores proponen que la sDF de los espermatozoides no viables se originó lejos de la eyaculación, probablemente en el testículo, por apoptosis o maduración incompleta de la cromatina. La de los viables habría empezado más tarde, en el tránsito por el tracto genital, y coincide con daño oxidativo.

Lo presentan como interpretación de sus propios trabajos, con la especulación marcada como tal: podemos especular que las células destinadas a morir no completan la maduración de la cromatina.

Tres estrategias de tratamiento, ninguna con consenso

FSH. Posible inhibidor de la apoptosis testicular y promotor de la maduración. Los autores recogen un efecto beneficioso sobre la sDF en varios estudios, sin conclusión sobre si se traduce en resultados reproductivos.

Antioxidantes orales. Literatura heterogénea en compuesto, dosis y duración, que suele no exigir una sDF alta como criterio de inclusión. Evidencia no concluyente sobre embarazo y nacido vivo.

Esperma testicular para ICSI. Menos sDF que el eyaculado, pero los autores citan un metaanálisis reciente que no lo recomienda en rutina por la escasez y la calidad de los estudios.

La población a medir

En semen nativo la sDF está en los no viables; tras la selección, en los viables

La preparación seminal con gradiente o swim-up elimina la mayoría de los espermatozoides no viables, que son los que concentran la fragmentación en el semen nativo. En la fracción viable puede ocurrir lo contrario: en una parte de los pacientes aparece daño de novo. Los autores lo ilustran con la Figura 2, que muestra una sola muestra.

Una muestra, ilustrativa · Figura 2 del artículo · no es un resultado del estudio

Semen nativo (panel A)

No viables con ADN fragmentadouna muestra43,7%
Viables con ADN fragmentadouna muestra5,1%

Tras la selección (panel B)

No viables con ADN fragmentadouna muestra8,3%
Viables con ADN fragmentadouna muestra27,2%

Porcentajes de los cuadrantes de un análisis TUNEL con tinción de viabilidad, tal como aparecen en la Figura 2. El pie habla de «una muestra de semen nativo» sin indicar procedencia, y el artículo declara que no se generaron datos nuevos. Se incluye porque sostiene el argumento de los autores sobre la población a medir.

Según los autores, la cantidad de sDF tras la selección no se puede predecir por la cantidad previa: muestras seleccionadas con sDF alta y baja parten de valores basales parecidos. La Figura 4 del artículo lo dibuja como dos escenarios hipotéticos que salen de una sDF inicial similar.

Escenario A

La selección elimina los espermatozoides no viables con ADN fragmentado y la sDF baja.

Escenario B

La selección elimina los no viables, pero los espermatozoides con una anomalía oculta desarrollan daño de novo y la sDF sube.

Ese es el enlace con la teoría de la punta del iceberg: la sDF detectada sería la parte visible de una anomalía más extensa de la población espermática. Las células con esa anomalía oculta serían las que desarrollan roturas evidentes al someterlas a una agresión, como la incubación in vitro o la selección. La cantidad de daño que aparece con la incubación varía mucho entre individuos, más que el valor basal.

El argumento

Cómo está construida la revisión

1

Los tests

Cuatro tests en práctica clínica que detectan daños distintos, con un solo procedimiento estandarizado. Dos tests nuevos solo para roturas de doble cadena, pendientes de estudios clínicos.

2

Mecanismos y tratamientos

Tres mecanismos establecidos, dos testiculares y uno posterior a la espermiación. Los tratamientos derivados (FSH, antioxidantes, esperma testicular) no tienen consenso.

3

El significado

Teoría de la punta del iceberg: la sDF detectada sería la parte visible de una anomalía más extensa, que aflora como daño de novo con la incubación o la selección.

4

La población a testar

El semen nativo y el seleccionado tienen la sDF en poblaciones opuestas, y la cantidad tras la selección no se predice por la de antes. Faltan estudios que midan las dos.

La letra pequeña

Las reservas que ponen los propios autores

No hay muestra propia, así que no hay limitaciones de método. Lo que hay son las dudas que los autores dejan escritas sobre su campo y sobre su propio modelo.

Sobre los tests

Desafortunadamente, hasta ahora no se ha establecido el test patrón oro para detectar la sDF.

La presencia de tantos tests distintos para detectar la sDF genera confusión, sobre todo en la práctica clínica.

Sobre la reproducción asistida

La asociación entre las cantidades de sDF y los resultados de las técnicas de reproducción asistida sigue siendo débil y contradictoria.

Muy pocos estudios compararon la sDF en espermatozoides nativos y seleccionados en cuanto a su impacto en las técnicas de reproducción asistida, y los resultados son contradictorios y aparentemente dependen del test usado.

Sobre mecanismos y tratamientos

Seguimos lejos de un consenso general sobre su uso en la práctica clínica.

Los mecanismos por los que las roturas del ADN espermático afectan a la reproducción siguen sin aclararse.

Sobre su propio modelo

No puede descartarse que, en condiciones particulares de estrés oxidativo local o sistémico, las ROS participen en inducir la apoptosis testicular, como sugieren los estudios en modelos animales.

La naturaleza de esta vulnerabilidad o anomalía no está clara.

«Muchos laboratorios añadieron tests para detectar la sDF como complemento del análisis de semen de rutina. Sin embargo, algunos puntos relacionados con la sDF siguen abiertos.»

«Many laboratories added tests to detect sDF as an adjunct to routine semen analysis. However, some points related to sDF are still open.»

Conti D, Calamai C, Muratori M. Journal of Clinical Medicine, 2024. Conclusive Remarks.

Para citarlo

La referencia

Conti D, Calamai C, Muratori M. Sperm DNA Fragmentation in Male Infertility: Tests, Mechanisms, Meaning and Sperm Population to Be Tested. J Clin Med. 2024;13:5309. doi:10.3390/jcm13175309

Leer el artículo original · Acceso abierto (licencia CC BY) · Sin financiación externa · Los autores declaran no tener conflictos de interés.
Esta ficha se ha elaborado sobre el artículo original, sin añadir datos ni interpretaciones ajenas al texto. Es una revisión sin datos propios: no recoge las cifras de los estudios que cita, y los porcentajes de la Figura 2 son de una sola muestra ilustrativa. Enlaza al artículo para quien quiera leerlo completo.
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