Los estudios publicados por un grupo de investigación de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas aportan evidencia para que una proteína sea utilizada en la evaluación.
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| Adriana Brufman (segunda desde la izquierda) y parte del equipo de trabajo. |
Por Claudio Pairoba*
Adriana Brufman es directora del Laboratorio de Inmunología de la Reproducción (Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, UNR). Junto a su equipo de trabajo acaban de publicar un trabajo científico en el “Pharmacy and Pharmacology International Journal”. El objetivo fue evaluar la posibilidad de utilizar una proteína del plasma seminal como biomarcadora de la función testicular. La investigadora nos da detalles de este trabajo y comenta sobre el estado actual del diagnóstico de la infertilidad masculina.
Sobre el trabajo en el laboratorio¿Cómo está formado el grupo?
Tenemos pasantes de bioquímica, tesinistas de biotecnología y becarios. Son estudiantes de bioquímica, biotecnología y licenciatura en genética. El objetivo de nuestro grupo de trabajo siempre fue estudiar la infertilidad masculina. Comenzó trabajando en infertilidad humana en general. Por lo que fuimos viendo, dentro de las causas de infertilidad el 20-25% corresponde al factor masculino solo, del 20 al 30% a factores femeninos y causas compartidas un 30%. O sea que la infertilidad masculina es causa de un 50% de los casos de parejas que tienen problemas para tener hijos. Esto hizo que nos interesara el tema, en el cual venimos trabajando desde hace varios años.
Recientemente abrieron una nueva línea de investigación.
Últimamente enfocamos nuestro estudio en el análisis de biomarcadores de la infertilidad masculina. Un biomarcador es una molécula que se encuentra en sangre u otros líquidos biológicos cuya presencia nos da idea de un proceso normal o anormal. Si podemos encontrar una molécula que nos pueda indicar algún proceso metabólico o alguna enfermedad sin hacer técnicas invasivas, es algo que redunda en un beneficio para el paciente.
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| El equipo participa activamente en congresos científicos. |
¿Qué análisis de laboratorio se hacen tradicionalmente para el diagnóstico de esta patología?
Lo que se estudia tradicionalmente es el análisis básico de semen, el espermograma. Este es el paso inicial para el estudio del factor masculino. Pero muchas veces con este estudio no alcanzamos a encontrar el diagnóstico o el pronóstico como para evaluar la infertilidad masculina. La causa no se identifica y de ahí surge el término “infertilidad idiopática” o sin causa aparente.
¿Por qué no se puede saber?
En realidad se conoce muy poco de los mecanismos que regulan la espermatogénesis (formación de espermatozoides) y la función de los espermatozoides. En estos casos el análisis de semen no explica anomalías de la fecundación.
El semen está formado por dos componentes principales: el celular (los espermatozoides) que representa el 10% mientras que el 90% restante es un fluido llamado plasma seminal. Este fluido es muy complejo y tiene numerosas moléculas (proteínas, carbohidratos, iones). Estas moléculas son importantes no solamente para la protección y nutrición de los espermatozoides sino también como moduladores de la función espermática. Por eso nuestro trabajo se propuso caracterizar la composición de este plasma seminal.
¿Cuán abundantes son las proteínas en el plasma seminal?
Son muy abundantes (aproximadamente 35-55 g/l). Esto hace que sea una excelente fuente para identificar mediante análisis proteómicos los mecanismos del proceso reproductivo.
¿Qué funciones tienen?
Sus funciones son numerosas. Ayudan a la protección del espermatozoide, son claves en la capacitación (conjunto de cambios fisiológicos que sufre un espermatozoide de forma natural para adquirir la capacidad de fecundar al óvulo) y la fusión de los espermatozoides con los óvulos. También pueden modular la respuesta inmune.
¿Qué es lo que están estudiando en estos momentos?
Ahora estamos estudiando la proteómica del plasma seminal. La proteómica es un enfoque novedoso que trabaja en la caracterización y función de todas las proteínas de un organismo. Nuestra idea es buscar alguna molécula del plasma seminal que identifique una función determinada del aparato reproductor masculino sin ningún tipo de invasión. Por eso estamos estudiando la proteína transferrina, la cual mediante distintos análisis vimos que puede ser biomarcador de la función testicular. Si esto es así sería muy importante y es lo que parecen indicar los estudios que venimos realizando. Cuando decimos que sería importante es porque podríamos evitar una biopsia o un método más invasivo para ver cómo está funcionando el testículo.
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| Magalí Brunori recibiendo una distinción en un congreso internacional. |
Trabajo publicado
Así es. El cuerpo humano es tan fantástico que tiene regiones del cuerpo como el cerebro o el aparato reproductor en las que forma como microambientes, los cuales tienen su propio metabolismo. En el caso del cerebro tenemos la barrera hematoencefálica y en el caso del sistema reproductor la barrera hematotesticular. ¿Por qué estudiamos la transferrina? La primera razón es que vimos que estaba en muy alta proporción dentro de las moléculas del plasma seminal. Pensamos que tenía que haber alguna razón para esa presencia. En distintos tipos de seres vivos, la transferrina es la encargada del transporte de hierro el cual sabemos que juega un papel muy importante en la espermatogénesis y que también tiene un rol como antioxidante. Es un nutriente esencial pero en exceso también puede producir toxicidad, por eso es muy importante su transporte y regulación. La transferrina regula el transporte de hierro en los testículos, sensando si el mismo falta o está en exceso.
¿Cómo abordaron el estudio?
Lo primero que hicimos fue ver qué relación había entre la transferrina del plasma seminal y la sérica (sangre). Encontramos que no había ninguna (podía estar alta en un fluído y baja en el otro). Por otros estudios vimos que la transferrina testicular es una isoforma o sea que no es exactamente la misma molécula que está presente en sangre. A partir de ahí nos pusimos a estudiarla en mayor profundidad, relacionándola con otras patologías y con pruebas funcionales.
Los resultados apuntarían entonces a que la transferrina puede ser ese biomarcador que están buscando.
Exacto. En realidad el trabajo tuvo un proceso bastante largo. Cuando quisimos medir la cantidad de transferrina en plasma seminal vimos que los métodos comerciales de medición están diseñados para la transferrina presente en sangre, cuya concentración es 50 veces mayor que en plasma seminal. O sea que tuvimos que buscar un método que fuera mucho más sensible y nos permitiera dosar cantidades mucho más pequeñas. Para ello pusimos a punto un par de técnicas. De esta manera y de una forma rápida y sencilla pudimos determinar esta molécula. En base a lo encontrado podemos decir que la transferrina cumpliría la función de biomarcador, ya que la relacionamos con un número de variables del semen (movilidad y morfología de los espermatozoides, capacidad antioxidante). Lo que encontramos es que esta proteína está muy conectada con la movilidad y el recuento espermático, es decir con la función testicular.
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| Brufman durante una de sus clases en tiempos de pandemia. |
¿Se han buscado otras proteínas como potenciales biomarcadores?
Hay otra molécula que ha sido utilizada en investigación pero no con aplicación clínica, que es la proteína ligadora de andrógenos que se podría usar como marcador de la función testicular. El problema es que es muy difícil de medir y el sistema que se usa es caro, mientras que nuestro sistema no lo es. Por ello nuestra propuesta es incorporar la medición de esta molécula al protocolo de estudio de infertilidad masculina. Por todos los experimentos que hemos realizado vemos que podría servir para el diagnóstico y, luego de un tratamiento para un pronóstico, de los problemas de infertilidad masculina.
Estos resultados aparecen en el trabajo publicado recientemente.
Así es. Los resultados fueron publicados en una revista inglesa y forman parte de la tesis de uno de los integrantes del equipo, el licenciado en genética Esteban Raspo, con la colaboración de Magalí Brunori, quien es una becaria del grupo. El equipo de trabajo está integrado por ocho personas, es muy coordinado y todos aportan ideas. Todos los temas de investigación que elegimos son consensuados por el grupo y puestos a punto por todos los integrantes.
¿Qué otras líneas de investigación tiene el laboratorio?
Otra línea es el estudio de grupos sanguíneos y fertilidad. Hemos presentado trabajos de esta línea en congresos internacionales como los de la Sociedad Internacional de Transfusión Sanguínea, de la cual soy miembro al igual que dos integrantes del equipo. En 2019 accedí a una beca para poder viajar a dar una charla en el congreso que tuvo lugar en Basilea.
Brevemente, en la sangre hay anticuerpos contrarios al grupo sanguíneo de los glóbulos rojos. Estos anticuerpos pueden afectar a la fecundación. Esto a grandes rasgos ya que es mucho más complicado.
Otro tema en el que trabajamos y que estudiamos en los pacientes que vienen a hacerse estudios al laboratorio es lo que llamamos infertilidad asociada a factores externos. Muchas veces al analizar un espermograma vemos que el mismo tiene alteraciones y no pensamos que puede deberse a alguna causa externa. Por ejemplo una fuente de calor, tabaco, alcohol, drogas. Esto es importante ya que si podemos detectar alguna causa externa es mucho más fácil eliminarla que si hay que hacer un tratamiento. Por eso lo incluimos dentro del estudio del paciente.
¿El estrés puede incidir?
Sí. Hasta hace un tiempo se decía que no, pero las últimas veces que hemos tenido expertos invitados en el tema medicina reproductiva, todos dicen que sí. Incluso podemos conocer parejas que no pueden tener chicos, se van de vacaciones y la mujer queda embarazada.
¿La infertilidad se investiga usando modelos animales?
Hacemos investigación clínica en humanos. Obviamente todos nuestros proyectos son acreditados en la UNR y cuentan con la aprobación del Comité de Bioética de la facultad. Aunque los modelos animales pueden tener situaciones parecidas al estrés nunca va a ser una situación como el estrés humano. Entonces para algunas situaciones las ratas como modelos no sirven y por eso nos interesa estudiar lo que sucede en humanos.
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| Celebrando la graduación de un integrante. |
Avances
Pareciera que los métodos para el diagnóstico de la infertilidad constituyen un área con desafíos y posibilidades de desarrollo.
Si tenemos una pareja con una mujer de más de 35 años y un hombre más grande (la edad en el hombre también es importante en el caso de la infertilidad), con varios intentos de embarazo sin éxito, posiblemente en esos casos no tenemos tiempo para hacer un diagnóstico correcto.
Pero si tenemos una pareja joven con varios abortos, creo que se justifica mucho hacer un diagnóstico correcto. Hay infinidad de estudios que se pueden hacer (inmunológicos, bacteriológicos, de trombofilia). Si podemos realizar un diagnóstico correcto de esa pareja estamos ganando tiempo y dinero. Por ejemplo, una pareja que tuvo infección por clamidia (un germen de transmisión sexual), hace tratamiento con antibióticos y queda embarazada. Como la infección por clamidia es una enfermedad silente recurrente es probable que vuelva. La pareja dentro de 2-3 años quiere volver a tener hijos y entonces no hace falta volver a hacer todo el estudio de nuevo. Tal vez con un control es suficiente y uno va a buscar la causa que ya conoce. Esto se puede dar de la misma manera con muchas otras causas.
En el caso de cuestiones genéticas hay que pensar en ovodonación o donación de semen. También hay muchos tratamientos posibles.
No debemos olvidarnos de la complejidad del cuerpo humano.
La biología es complicada y a veces es difícil buscar el diagnóstico. Por eso es importante seguir explorando nuevas formas de evaluar la situación, nuevos elementos que nos sirvan para conocer más el espermatozoide. Creo que son muy importantes todas las técnicas de reproducción asistida las que cada vez son más exquisitas. Pero si podemos llegar a un diagnóstico, creo que es muy positivo para la pareja, porque es menos invasivo y más fisiológico. Al menos esa es la idea de nuestro laboratorio. Incluso un buen estudio de la pareja puede dar más chances en la fertilización asistida.
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| Brufman rodeada de sus alumnos prepandemia. |
Entonces los resultados que Uds. encontraron en esta publicación son doblemente meritorios ya que aportan a un tema en el cual hacen falta más herramientas.
Si buscás bibliografía publicada, desde el año 90 hasta el año 2021, tenés investigadores con las técnicas más sofisticadas que identifican algunas moléculas, ven que cambian en alguna patología pero no existen muchos marcadores del proceso reproductivo que sean confiables.
Quiero recalcar que todo lo que hacemos es un trabajo de equipo. Los investigadores jóvenes trabajan con mucho entusiasmo, todos ad honorem, siempre trayendo ideas nuevas al grupo. Estoy muy contenta con el grupo de gente. Son todos muy solidarios y compañeros y el ambiente es muy bueno. Incluso aquellos que han terminado vuelven para seguir aportando.
¿Los pacientes llegan al laboratorio derivados por médicos?
Sí. Trabajamos a nivel hospitalario y del proyecto de investigación participan la Sala 11 del Hospital Centenario (Servicio de Urología) a cargo de los doctores Fernando y Fabián Yaber y el doctor Esteban Streiger del Hospital Escuela Eva Perón. Ellos nos derivan los casos para estudiar.
A título personal
Adriana Brufman
Bioquímica
Doctora en Ciencias Biomédicas
Especialista Consultora de Inmunohematología
Especialista en Andrología
Investigadora Principal Consejo de Investigaciones de la Universidad Nacional de Rosario
Docente Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas – Universidad Nacional de Rosario
Materias electivas:
- "Aspectos inmunológicos del proceso reproductivo" (Bioquímica)
- “Desarrollo de métodos inmunológicos aplicados al laboratorio de reproducción” (Licenciatura en Biotecnología)
Equipo de trabajo
Magalí Brunori
Esteban Raspo
Jésica Flores
Juliana Grillo
Paula Zilli
Paola Bergia
Pilar Maiztegui
Sibila Sabas
*Bioquímico, farmacéutico y doctor por la Universidad Nacional de Rosario. Master en Análisis de Medios de Comunicación y Especialista en Comunicación Ambiental. Miembro de la Escuela de Comunicación Estratégica de Rosario y la Red Argentina de Periodismo Científico. Acreditado con la American Association for the Advancement of Science (Science) y la revista Nature.
Notas relacionadas
1. Brufman: viaje a congreso en Suiza
http://planetciencia.blogspot.com/2019/06/brufman-viaje-congreso-en-suiza.html
2. Brufman: investigando en infertilidad masculina
http://planetciencia.blogspot.com/2018/04/brufman-investigando-en-infertilidad.html
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