Los espermatozoides más longevos producen descendencia más saludable

Los machos producen cientos de miles a cientos de millones de espermatozoides en una sola eyaculación, según la especie. ¿Importa entonces qué espermatozoide está realmente fertilizando el óvulo? La investigación publicada hoy muestra que la selección de espermatozoides de vida más larga dentro de la eyaculación de un macho da como resultado una descendencia con mejores perspectivas de supervivencia en una etapa temprana de la vida y una mayor calidad en la edad adulta.

Los machos producen cientos de miles a cientos de millones de espermatozoides en una sola eyaculación, según la especie. ¿Importa entonces qué espermatozoide está realmente fertilizando el óvulo?

La investigación publicada hoy muestra que la selección de espermatozoides de vida más larga dentro de la eyaculación de un macho da como resultado una descendencia con mejores perspectivas de supervivencia en una etapa temprana de la vida y una mayor calidad en la edad adulta.

El estudio realizado por la Universidad de East Anglia, Reino Unido, y la Universidad de Uppsala, Suecia, podría tener implicaciones importantes para la evolución adaptativa y la investigación de tecnologías de fertilización asistida, como la FIV.

Hasta ahora se ha asumido que en los animales, los espermatozoides fértiles dentro de un solo eyaculado son igualmente capaces de producir descendencia viable. Poco se ha hecho para investigar la importancia de la selección, donde las influencias ambientales determinan qué tipos de organismos prosperan mejor que otros, en el esperma y la descendencia que produce.

Publicado en la revista PNAS, el estudio utilizó el pez cebra de fertilización externa Danio rerio para mostrar que la selección de esperma fértil intacto dentro de una sola eyaculación afecta la aptitud de la descendencia y también lleva estas diferencias a la próxima generación.

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La Dra. Simone Immler, miembro del Consejo Europeo de Investigación en la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA, dijo: “Descubrimos que la selección de espermatozoides de vida más larga produjo descendencia que tenía mayores posibilidades de supervivencia y se desempeñó mejor como adultos que sus hermanos engendrados por un control no seleccionado”. esperma. Por lo tanto, es posible deshacerse de los espermatozoides de menor calidad dentro de un eyaculado a través de la selección del rendimiento de los espermatozoides.

“La descendencia masculina engendrada por espermatozoides más longevos en particular exhibió una mayor aptitud física. El efecto también se trasladó a la siguiente generación en ambos sexos”.

El estudio demostró que los espermatozoides con diferentes características existentes dentro de una eyaculación de un solo pez cebra macho también diferían en su composición genética. En otras palabras, mostró que los genes que residen dentro de cada espermatozoide podrían afectar su desempeño, una idea que hasta la fecha ha sido rechazada.

Los científicos seleccionaron los espermatozoides en función de su longevidad y mediante la fertilización in vitro (FIV) para permitirles controlar el tiempo entre la activación de los espermatozoides, que ocurre al contacto con el agua, y la fertilización.

Los espermatozoides se activaron inmediatamente y se añadieron a los óvulos en un tratamiento denominado de “tiempo de activación corto” (SAT), o se mantuvieron hasta que el 50 por ciento de los espermatozoides ya no eran móviles y luego se añadieron a los óvulos en un “tiempo de activación prolongado” ( LAT) tratamiento.

La descendencia engendrada por el esperma LAT mostró un aumento del 7 por ciento en la supervivencia sobre la descendencia del esperma SAT. Además, los hijos de esperma LAT produjeron esperma de natación significativamente más rápido.

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A continuación, se evaluó el éxito reproductivo de las crías adultas masculinas y femeninas producidas por el primer experimento. Si bien no hubo diferencia entre las hembras LAT y SAT para el éxito de la fertilización, fue mayor en los machos LAT en un 4 por ciento. Además, las hembras apareadas con machos LAT produjeron un 20 por ciento más de huevos que las apareadas con machos SAT.

El Dr. Immler dijo: “Esto demuestra claramente cómo la selección de un rasgo de esperma dentro de una sola eyaculación, en este caso su longevidad, puede tener un efecto significativo en la descendencia producida. Los rasgos de aptitud se vieron fuertemente afectados por la selección de espermatozoides no solo en la descendencia inmediata sino que también persistieron en la siguiente generación.

“La variación en el esperma producido por el mismo macho en una sola eyaculación tiene efectos pronunciados en varios rasgos relacionados con la aptitud a lo largo de la vida y esta variación tiene una base genética. Estos hallazgos son intrigantes y podrían explicar por qué existe tal variación en el rendimiento entre los espermatozoides.

“Es probable que nuestros hallazgos tengan implicaciones importantes para los procesos evolutivos clave, además de proporcionar conocimientos que son cruciales para las técnicas de fertilización asistida clínicas y agrícolas como la FIV. Actualmente, estas técnicas omiten muchos, si no todos, los pasos naturales de la selección de espermatozoides dentro del eyaculado, cuyas consecuencias deben comprenderse”.

Ghazal Alavioon et al. (2017); La selección haploide dentro de un solo eyaculado aumenta la aptitud de la descendencia,  http://www.pnas.org/

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