El tejido testicular masculino crío preservado puede reimplantarse después de más de 20 años y seguir produciendo espermatozoides viables, según un nuevo estudio en roedores, publicado en PLOS Biology.

Sin embargo, el trabajo liderado por Eoin Whelan, de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), señala que el largo retraso tiene un coste en la reducción de la fertilidad en comparación con el tejido que solo se congela brevemente.

La tasa de supervivencia de los cánceres infantiles ha aumentado, pero un efecto secundario grave del tratamiento es la disminución de la fertilidad futura

Según Whelan, ”los resultados pueden tener relevantes implicaciones en el tratamiento de niños con cáncer, para los que la quimioterapia puede ir precedida de la recogida y congelación de tejido de sus testículos para una eventual reimplantación”.

La tasa de supervivencia de los cánceres infantiles ha aumentado en las últimas décadas, pero un efecto secundario grave del tratamiento es la disminución de la fertilidad futura.

Un posible tratamiento consistiría en recoger, congelar y reimplantar tejido de los testículos, que contiene células madre, un procedimiento demostrado recientemente en un modelo de macaco que restablece la fertilidad, al menos tras una congelación de corta duración.

Pero en el caso de los niños pre púberes con cáncer, el reimplante puede no ser factible hasta una década o más después de la extracción, lo que plantea la cuestión de cuánto tiempo pueden permanecer viables las células madre espermatogénicas congeladas.

Células crio preservadas durante 23 años

Para explorar esta cuestión, los autores descongelaron este tipo de células madre de rata que habían sido crio preservadas en su laboratorio durante más de 23 años, y las implantaron en los llamados ratones ‘desnudos’, que carecen de una respuesta inmunitaria que de otro modo rechazaría el tejido extraño.

Luego, compararon la capacidad de las células madre espermatogénicas congeladas durante mucho tiempo para generar esperma viable con aquellas crio preservadas durante solo unos meses y con las recién recolectadas, todas ellas procedentes de una única colonia de ratas mantenida durante varias décadas.

Descubrieron que las células madre espermatogénicas congeladas durante mucho tiempo eran capaces de generar todos los tipos de células necesarias para producir espermatozoides con éxito

Los autores descubrieron que las células madre espermatogénicas congeladas eran capaces de colonizar los testículos de los roedores y generar todos los tipos de células necesarias para producir espermatozoides con éxito, pero no con tanta fuerza como las células de las muestras de tejido recogidas más recientemente.

Aunque las células congeladas durante mucho tiempo presentaban perfiles similares de cambios en la expresión génica en comparación con las otras muestras, produjeron menos espermátidas alargadas, que pasan a formar espermatozoides nadadores.

Una buena noticia

Los resultados ponen de relieve la importancia de realizar pruebas in situ de la viabilidad de las células madre espermatogénicas, en lugar de basarse en biomarcadores bioquímicos o celulares, para determinar el potencial de las células crio preservadas, que puede no reflejar la pérdida real del potencial de estas células con el paso del tiempo.

La buena noticia, señala Whelan, “es que esta viabilidad no se pierde durante la congelación a largo plazo, lo que indica que puede ser posible identificar y mitigar los factores clave de la pérdida de viabilidad con el fin de mejorar las opciones reproductivas de los niños tratados por cánceres infantiles”.

mayo 15/2022 (SINC)

Referencia:

Whelan EC, Yang F, Avarbock MR, Sullivan MC, Beiting DP, Brinster RL. “Reestablishment of spermatogenesis after more than 20 years of cryopreservation of rat spermatogonial stem cells reveals an important impact in differentiation capacity”. PLoS Biol (mayo, 2022)

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC),  han descrito cómo los neutrófilos, las células más abundantes de nuestro sistema inmunitario innato, tienen muchas más funciones en el organismo de las que se pensaba. Este hallazgo abre nuevas posibilidades terapéuticas para el tratamiento de múltiples enfermedades, como el cáncer.

En un estudio publicado en la revista Cell, los investigadores muestran que los neutrófilos adquieren nuevas características cuando acceden a los tejidos. Dichas particularidades ayudan a mantener las funciones vitales de los órganos.

Las células del sistema inmunitario nos defienden contra patógenos externos; es decir, nos protegen contra microorganismos que originan y desarrollan diversas enfermedades y, además, ayudan a reparar daños en nuestro organismo, como heridas o fracturas óseas. Dentro de estos tipos celulares están los linfocitos y las células del sistema inmunitario innato.

En el caso del pulmón, los neutrófilos obtienen la capacidad de ayudar en la formación de vasos sanguíneos, mientras que en la piel podrían favorecer la integridad del epitelio cutáneo

“Los linfocitos producen anticuerpos específicos contra virus o bacterias para desarrollar inmunidad ante estos patógenos. Las células del sistema inmunitario innato, sin embargo, nos proveen de una respuesta rápida pero inespecífica, que en ocasiones pueden provocar una réplica inflamatoria incontrolada, como la observada en los pulmones de pacientes graves con la COVID-19”, explica Andrés Hidalgo, líder de la investigación.

Nuestra médula ósea fabrica cada día ingentes cantidades de neutrófilos y, desde ahí, llegan a la sangre y se distribuyen a prácticamente todos los tejidos de nuestro cuerpo. Estas células tienen una vida muy corta, menos de 24 horas, por lo que siempre se ha pensado que su capacidad para adaptarse y adquirir nuevas funciones era muy limitada.

Pero en la nueva investigación “se ha encontrado que la incorporación de estas células de la sangre a los tejidos provoca que adquieran propiedades desconocidas anteriormente”, indica Hidalgo.

“Lo fascinante es que cada órgano parece adquirir funciones que son útiles para ese tejido en concreto. Por ejemplo, en el caso del pulmón, hemos visto que los neutrófilos obtienen la capacidad de ayudar en la formación de vasos sanguíneos, mientras que en la piel podrían favorecer la integridad del epitelio cutáneo”, añade.

“Esta plasticidad para producir cambios en las propiedades de las células se ha identificado en individuos sanos, lo que sugiere que estos leucocitos participan en una gran variedad de funciones normales en nuestro organismo, y que no solo se limitan a luchar contra las infecciones”, continúa el experto.

Desarrollar nuevas terapias

El sistema inmunitario innato se ha visto siempre como un conjunto de células con respuestas estereotipadas e inespecíficas, pero en los últimos años algunas investigaciones están demostrando que estos leucocitos poseen, en realidad, una especificidad altísima a nivel celular y funcional.

“Algo particularmente excitante es que, si logramos descifrar los mecanismos que controlan la función de estas células, podremos desarrollar nuevas terapias para explotar su plasticidad en nuestro propio beneficio”, comenta Iván Ballesteros, autor principal del estudio.

En el caso del cáncer, por ejemplo, los tumores necesitan generar la formación de nuevos vasos sanguíneos para crecer. Para frenar el desarrollo tumoral, es preciso identificar cómo los tumores afectan a la plasticidad del sistema inmunitario para promover la formación de estos vasos.

“Si desciframos los mecanismos que controlan la función de estas células, podremos desarrollar nuevas terapias para explotar su plasticidad en nuestro propio beneficio”, explica Iván Ballesteros, autor principal

“Nuestros resultados sugieren que los mecanismos de plasticidad inmune en los neutrófilos existen independientemente de la presencia de enfermedad, por lo que también deben tener una función beneficiosa que, en ocasiones, se trunca en contextos patológicos”, apunta Ballesteros.

La heterogeneidad de los neutrófilos ya había sido identificada en diversas enfermedades. En el caso del cáncer, estos cambios sirven para pronosticar la enfermedad y, en individuos con trasplante medular, ayudar a regenerar el tejido sanguíneo.

Sin embargo, los mecanismos por los que se establece esta hiperplasticidad son aún poco conocidos, por lo que los resultados de este estudio serán clave para entender las bases de dicha heterogeneidad.

“Demostramos que, a pesar de tener una vida corta, los neutrófilos pueden cambiar su función y que lo hacen precisamente al entrar a los tejidos. El haber identificado estos cambios nos permite comprender mejor el papel de distintos tipos de células inmunitarias en el desarrollo de enfermedades”, explica Andrea Rubio, bioinformática del CNIC y co primera autora del estudio.

 abril 10/2021 (SINC)

Referencia:

Ballesteros et al., Co-option of Neutrophil Fates by Tissue Environments . Cell (2020). https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.003

El estudio ha sido financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), RTI2018-095497-B-I00, la Fundación La Caixa, y la Transatlantic Network of Excellence (TNE-18CVD04) de la Leducq Foundation.