A pesquisa na biologia atrás da revelação do esperma podia oferecer a esperança para resolver a infertilidade masculina

Quase um em oito pares na infertilidade da face dos E.U., e sobre a metade daqueles casos pode ser atribuído às anomalias do sémen no sócio masculino.

Porque as causas origem permanecem frequentemente um mistério, a pesquisa nova na biologia básica atrás da revelação do esperma poderia um dia conduzir à esperança renovada para aqueles que querem crescer suas famílias.

“A revelação da célula germinal é um processo muito complicado. É muito ainda desconhecido sobre como o esperma mamífero se torna e o que está conduzindo o programa da diferenciação,” diz Sue Hammoud, Ph.D., autor principal de um estudo novo publicado na pilha desenvolvente do jornal.

O esperma é as células germinais que são geradas continuamente nos testículos masculinos, tornando um homem fértil durante todo seu tempo reprodutivo. A revelação do esperma começa com as células estaminais chamadas espermatogónios. Como a maioria das pilhas no corpo humano, os espermatogónios são diploid, significando eles têm dois grupos de cromossomas, um de cada pai. Ao contrário de outras pilhas, contudo, a célula estaminal do germline é a única pilha em nosso corpo que deve atravessar um processo chamado a meiose, que é um tipo de divisão de pilha que produz pilhas de filha com somente um grupo de cromossomas da pilha original do pai.

Na fecundação, um esperma e um ovo fundem para começar um indivíduo novo, genetically original.

Mas uma introspecção mais profunda iludiu pesquisadores.

“O processo do spermatogenesis é difícil de estudar, porque nós não podemos cultivar todas as pilhas exigidas no prato plástico,” explica Hammoud, um professor adjunto da genética humana, da obstetrícia e ginecologia, e da urologia na medicina de Michigan.

Uma busca detalhada

Muito conhecimento actual de como as pilhas de esperma se tornam vem das secções de exame do tecido do testículo sob um microscópio ou analisando uma população conhecida das pilhas usando os marcadores de superfície da pilha, que são como os emblemas da identificação vestidos por determinados tipos de pilhas.

Usando estes métodos trabalho-intensivos, os pesquisadores podiam definir quatro principais contudo tipos de variação da pilha: espermatogónios (compreendidos das células estaminais e das pilhas do ancestral, que são descendentes das células estaminais), espermatócitos (uma associação diversa de pilhas meiotic), pilhas haploid cargo-meiotic conhecidas como spermatids redondos, e, finalmente, o esperma maduro.

Ainda, as aproximações velhas analisaram somente uma mistura de pilhas geralmente encontradas, notas de Hammond. Aqueles métodos faltaram geralmente uns tipos mais raros da pilha e as transições desenvolventes da chave que pudessem ajudar pesquisadores a replicate in vitro este processo ou a compreender as causas reais da infertilidade masculina.

Para superar este desafio, este estudo novo aplicou uma técnica recentemente desenvolvido, avançada chamada único-pilha RNA que arranja em seqüência para analisar separada mais de 30,0000 pilhas individuais dos testículos do rato, medindo a actividade dos milhares de genes para cada pilha.

Isto conduziu ao catálogo o mais completo até agora de todas as pilhas do testículo. A equipe usou estes dados para caracterizar o programa desenvolvente da pilha de esperma e para encontrar tipos novos da pilha assim como características moleculars.

Por exemplo, o atlas revela pela primeira vez que o esperma se torna em um programa contínuo, se movendo sem emenda de um estado biológico para o seguinte.

“Da célula estaminal à pilha de esperma madura, o programa desenvolvente é pela maior parte contínuo, à exceção de uma única transição discreta na entrada na meiose,” Hammoud diz. “Aprender isto é pela primeira vez bastante notável.”

Agora, os pesquisadores podem usar o conhecimento sobre este programa para encontrar os genes que devem girar de ligar/desligar em uma maneira precisa para pilhas para o movimento com a revelação -- um passo crítico para encontrar maneiras de restaurar a fertilidade nos homens que não produzem bastante esperma saudável devido às razões herdadas ou ambientais.

Os resultados inspiram a pesquisa futura

Ao expandir o conhecimento dos cientistas das células germinais, este trabalho igualmente fornece a informação nova da comunidade de pesquisa sobre tipos e estados da pilha somática dentro dos testículos que apoiam a revelação do esperma.

Por exemplo, o trabalho capturou tipos conhecidos da pilha tais como as pilhas de Leydig, que produzem a testosterona, e as pilhas chamaram as pilhas de Sertoli que actuam como as pilhas da enfermeira que cercam as células germinais, protegendo as durante todo a revelação e transportando sinais do ambiente exterior.

Interessante, a análise conduz à identificação de uma população inesperada da pilha que se assemelhe a uma pilha embrionária do ancestral. Isso inspirou o trabalho futuro do grupo para olhar mais pròxima nestes tipos da pilha e em seu potencial no testículo adulto.

“Somente compreendendo interacções da célula germinal e da pilha somática podemos nós começamos a conduzir eficientemente este processo e com segurança em um prato,” diz Hammoud.

Source: https://labblog.uofmhealth.org/lab-report/new-insights-on-sperm-production-lay-groundwork-for-solving-male-infertility