CRIOPRESERVACIÓN 1 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN La criopreservación es la conservación a largo plazo de células vivas a bajas temperaturas, tales como el punto de ebullición del nitrógeno líquido (–196 ºC). Estas temperaturas hacen que disminuya el metabolismo celular, provocando un estado de inactividad total en las células espermáticas, del cual sólo se recuperan cuando son descongeladas y llevadas a temperatura ambiente 2 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN La crioconservación es una importante herramienta complementaria a la conservación in situ que puede actuar como un reservorio genético en caso de pérdida excesiva de variación genética. Es una seguridad en caso de catástrofe, o si un problema genético aparece como consecuencia de la acumulación de genes recesivos nefastos para la población viva 3 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Puede plantearse como la mejor opción cuando las estrategias de conservación in situ no son lo suficientemente efectivas como para evitar esta pérdida de variación genética e, incluso, cuando está en riesgo la supervivencia de la raza Así, la primera exigencia para la criopreservación es la disponibilidad de instalaciones que permitan el almacenamiento de las muestras en nitrógeno líquido. 4 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN La congelación seminal en la reproducción equina es una de las técnicas más empleadas en la actualidad; pero, el daño ocasionado en las células espermáticas tras la descongelación, sigue siendo su principal hándicap. A este inconveniente hay que añadirle que el eyaculado de un gran número de sementales no puede ser procesado para su congelación. Tanto es así que, en algunos casos, es necesario adaptar los protocolos individualmente. Además, en la inseminación con semen congelado, la tasa de fertilidad de las hembras es menor que con el empleo de semen fresco o refrigerado 5 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN El plasma seminal tiene varias funciones como: permitir una motilidad progresiva durante la eyaculación y dentro del tracto de la hembra; actuar como un medio de transporte que proporciona substratos metabólicos para mantener la viabilidad de los espermatozoides hasta la fertilización; y finalmente, debido a su volumen, aumenta la oportunidad de distribución igual de espermatozoides dentro del cuerpo y cuernos uterino, (Metz et al.,1990). 6 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Pero, a pesar de todo, algunos componentes del plasma seminal pueden tener un efecto perjudicial sobre los espermatozoides, reduciendo su motilidad e, incluso, acelerando su muerte durante la criopreservación. Es por ello que, tras la recolección con vagina artificial, se procede a la centrifugación de la muestra para separar el plasma seminal y concentrar los espermatozoides. 7 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Pero, a pesar de todo, algunos componentes del plasma seminal pueden tener un efecto perjudicial sobre los espermatozoides, reduciendo su motilidad e, incluso, acelerando su muerte durante la criopreservación. Es por ello que, tras la recolección con vagina artificial, en algunas especies, se procede a la centrifugación de la muestra para separar el plasma seminal y concentrar los espermatozoides. 8 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN La centrifugación del semen no es del todo beneficiosa para los espermatozoides: Se sabe que en dicho proceso se pierden alrededor del 15 – 20 % (Hafez, 2000) de espermatozoides viables. Por otra parte, también es sabido que la supervivencia de las células espermáticas en el plasma seminal sólo está limitada a una pequeña porción de tiempo. En términos generales, el plasma seminal es beneficioso solamente en la monta natural. 9 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Una vez que la centrifugación se ha realizado, las muestras son resuspendidas en el segundo diluyente. En este momento se deben hacer los cálculos en la concentración espermáticas que llevarán las muestras a conservar. En relación a los diluyentes, es muy difícil determinar cuál es el mejor, pues en los estudios comparativos deben ser tenidos en cuenta factores como el semental, el sistema de envasado, el enfriamiento y la velocidad de congelación así como la subjetividad de la estimación de la motilidad pos-descongelación. Además, son limitados los estudios en los cuales más de un diluyente es incluido en un mismo experimento. 10 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Diluyentes para la dilución inicial y la centrifugación. Su principal objetivo es mantener la motilidad así como proteger a los espermatozoides del efecto de la centrifugación. Diluyentes para la congelación y posterior almacenamiento. Estos tipos de diluyentes se diferencian de los anteriores en que en su fórmula incorporan crioprotectores. Ambos son de suma importancia para el éxito de la técnica de congelación. 11 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN El semen puede ser congelado sobre vapores de nitrógeno líquido o mediante el uso de un congelador programable. La mayor parte de los laboratorios utilizan congeladores programables a un ritmo de congelación de – 10ºC/min entre 20ºC y -15ºC y de -25ºC/min ó 60ºC/min entre -15ºC y -120ºC. 12 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Para la congelación con vapores de nitrógeno, las pajuelas deberán estar dispuestas horizontalmente en un soporte metálico de uno a cuatro centímetro por encima de la interfase líquida. La distancia del nitrógeno y el tiempo de permanencia determinan la velocidad de enfriamiento y la temperatura final. El semen congelado en pajuelas de 0,5 ml deben estar mantenidas 10 minutos en los vapores antes de ser transferida al nitrógeno líquido. 13 María Miró Arias 22/01/2015 CRIOPRESERVACIÓN Al menos tres pajuelas pos-congeladas deben de descongelarse para evaluar su calidad, ya que es sabido que el porcentaje de espermatozoides motiles después de la descongelación está relacionado con la fertilidad del semental. El semen, para ser usado en inseminación, debe de tener un porcentaje de motilidad entre el 35% (Vidament y col., 1999) y el 50% (Squire y col., 2001). Cuando estos valores no son alcanzados, las muestras deben descartarse. La descongelación se realiza comúnmente por inmersión en un baño maría a 37ºC durante 30 segundos o a 75ºC durante 7 segundos. 14 María Miró Arias 22/01/2015