Un estudi amb peixos zebra realitzat a la Universitat d’Alacant descobreix com la competència sexual pot afectar la funció i qualitat de l’esperma

La presència d’un mascle rival influeix en la qualitat de l’esperma, segons una investigació liderada per la Universitat d’Alacant i la Universitat d’Upsala (Suècia). Aquest treball, realitzat amb peixos zebra adults (peix zebra), revela que els espermatozoides de mascles exposats a una elevada competència (dos mascles i una sola femella) presenten canvis dramàtics en el fenotip donant lloc a espermatozoides més ràpids i competitius. No obstant això, aquesta plasticitat fenotípica pot implicar un cost a la següent generació ja que comporta efectes negatius en la integritat de l’ADN.

Els resultats han estat sorprenents, assegura la investigadora predoctoral del Departament de Biotecnologia de la Universitat d’Alacant i autora principal de l’estudi, Paula Sáez, “ja que aquest model aporta de manera detallada noves dades sobre com la competència sexual pot afectar la funció i qualitat dels espermatozoides “.

La metodologia de la investigació ha consistit en exposar durant dues setmanes al peix zebra mascle a un tractament d’alta competència mantenint a dos mascles amb una femella o a un tractament de baixa competència, és a dir, un mascle amb dues femelles. Segons Sáez, “tot i que la presència d’un mascle rival augmenta la competitivitat dels espermatozoides té efectes negatius en l’ADN”. Una possible explicació de la diferència en el dany del material genètic és que els mascles en el tractament d’alta competència experimenten nivells més alts d’estrès, desencadenant probablement una major producció d’espècies reactives d’oxigen. “Aquest augment podria estar desencadenant el dany observat en les cadenes de l’ADN, afectant tant a l’èxit de la fecundació com a la supervivència de les cries”, afegeix la investigadora de la UA.

El treball, publicat a la prestigiosa revista científica Journal of Evolutionary Biology, planteja nous dissenys experimentals i tècniques d’anàlisi en biologia de la reproducció. La investigació en animals és fonamental per a l’avanç en el coneixement dels mecanismes implicats en la biologia del desenvolupament humà. En aquest sentit, comenta la directora de la Càtedra Human Fertility de la UA i coordinadora de l’estudi, María José Gómez, “el peix zebra és un model extraordinari per a estudis a causa del seu alt nivell de fertilitat, similitud genètica amb els humans, ia la fecundació externa que origina embrions transparents “.

Figura_Press_ZebraVariaciones de forma i mida

L’especial organització estructural de l’espermatozoide prové de complexos canvis morfo-genètics durant la espermiogènesi, és a dir, quan el nucli s’allarga i queda en el cap de l’espermatozoide, els mitocondris es col·loquen al coll i els centríols originen un flagell o cua. Tal com explica el també autor d’aquest estudi i investigador del Departament de Biotecnologia de la UA, Alejandro Romero, “hi ha una àmplia diversitat de formes i mides de l’espermatozoide entre espècies. No obstant això, la influència genètica en el disseny cel·lular i la seva relació amb la competència espermàtica encara és poc coneguda “. “En concret en aquest estudi, mitjançant l’aplicació de la morfometria geomètrica, tècnica d’anàlisi definida com la unió entre la biologia i la geometria, hem aconseguit aïllar de manera minuciosa variacions de forma i grandària en l’espermatozoide, analitzant més la seva relació amb altres mecanismes de senyalització cel·lular “, assenyala Romero.

Així, les conseqüències de la presència d’un mascle rival en peixos zebra són espermatozoides amb un fenotip caracteritzat per caps més petites i un allargament de les seves peces intermèdies i flagells, pel que fa als espermatozoides de mascles exposats a baixa competència. En el tractament d’alta competència, expliquen des de la Universitat d’Alacant, els espermatozoides van semblar ser menys sensibles a l’estrès osmòtic induït per l’aigua. No obstant això, aquests espermatozoides van mostrar majors taxes de dany en l’ADN.

La reproducció és clau per a comprendre la diversificació de les espècies i la seva evolució. “Necessitem dissenyar models biològics per conèixer aspectes de la funció i qualitat de l’espermatozoide durant la competència espermàtica. En aquest sentit, el treball interdisciplinar entre investigadors d’Alacant i Suècia, permet plantejar nous dissenys experimentals i tècniques d’anàlisi en biologia de la reproducció “, insisteixen els investigadors de la UA.

Imatge: La competència sexual a peix zebra (Danio rerio) indueix a canvis morfo-genètics en l’esperma. A la figura, variacions de forma i mida amb dos mascles i una femella (rosa) i amb dues femelles un mascle (blau).

 

 

 

Informació i Foto: http://www.web.ua.es