criopreservación de semen

La criopreservación de semen (comúnmente llamada banco de esperma o congelación de esperma ) es un procedimiento para preservar los espermatozoides. El semen puede utilizarse con éxito de forma indefinida tras la criopreservación . Puede utilizarse para la donación de esperma cuando el receptor desea recibir el tratamiento en otro momento o lugar, o como medio para preservar la fertilidad en hombres que se someten a una vasectomía o a tratamientos que pueden comprometer su fertilidad, como la quimioterapia , la radioterapia o la cirugía. También es frecuente en mujeres transgénero antes de la transición médica, en procedimientos que afectan a la fertilidad, como la terapia hormonal feminizante y la orquiectomía .

El crioprotector más común utilizado para el semen es el glicerol (10% en el medio de cultivo). A menudo se añade sacarosa u otros di- y trisacáridos a la solución de glicerol. Los medios crioprotectores pueden complementarse con yema de huevo o lecitina de soja, sin que existan diferencias estadísticamente significativas entre ambos en cuanto a motilidad, morfología, capacidad de unión al hialuronato in vitro o integridad del ADN tras la descongelación. ^{[ 1 ]}

Se pueden utilizar crioprotectores adicionales para aumentar la viabilidad y la fertilidad de los espermatozoides después de la congelación. El tratamiento de los espermatozoides con proteínas de unión a heparina antes de la criopreservación mostró una disminución de la criolesión y la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). ^{[ 2 ]} La adición de factor de crecimiento nervioso como crioprotector disminuye las tasas de muerte celular de los espermatozoides y aumenta la motilidad después de la descongelación. ^{[ 3 ]} La incorporación de colesterol en las membranas de los espermatozoides mediante el uso de ciclodextrinas antes de la congelación también aumenta la viabilidad de los espermatozoides. ^{[ 4 ]}

Existen diferentes técnicas para congelar muestras de semen:

• Congelación en bloque (lenta): Primero se lava la muestra y se añade el crioprotector. Se agrega una solución crioprotectora a los espermatozoides para protegerlos de posibles daños durante la congelación y descongelación. La solución ayuda a prevenir la formación de cristales de hielo en los espermatozoides, que pueden dañar la membrana celular y afectar su viabilidad. Los espermatozoides se dividen en alícuotas y se congelan poco a poco, luego se sumergen en nitrógeno líquido y se almacenan en bancos de esperma . Es un procedimiento lento.
• Congelación en pastillas (rápida): El procedimiento es el mismo, pero ahora se almacena en forma de pastillas de CO₂ _. Luego, las pastillas se dividen en alícuotas, se introducen en N₂ _y se almacenan.

Esto se hace si las muestras de semen se consideran valiosas, por ejemplo, si la muestra proviene de una persona que desea someterse a una ICSI o una FIV, ya que esto permitirá optimizar el semen, puesto que permite descongelar la muestra poco a poco.

• Vitrificación (ultrarrápida): es un procedimiento muy costoso. La vitrificación de esperma es un método de criopreservación ultrarrápido que implica la exposición directa al nitrógeno líquido. De esta forma, se evita la cristalización del agua intracelular y el daño por crioconservación, sin utilizar crioprotectores permeables que pueden implicar riesgo mutagénico.

Evita la formación de cristales de hielo, principal causa de deterioro irreparable o muerte celular. Mediante esta práctica, aseguramos que las muestras mantengan su capacidad fertilizante y un comportamiento similar al de la muestra fresca. La vitrificación proporciona una motilidad y crioconservación superiores tras la descongelación. ^{[ 5 ]} Esta técnica actual, inventada por los japoneses, se utiliza en los mejores centros del mundo. Es extremadamente rápida (-23000 °C/min), por lo que evita la aparición de pequeños cristales de hielo, previniendo el efecto de "cuchillo".

El método de envasado es un aspecto crucial de los procesos de criopreservación, ya que afecta directamente a la estabilidad térmica, la capacidad de almacenamiento y la eficiencia de la descongelación de la muestra. Se utilizan diversas técnicas de envasado para la criopreservación de esperma, cada una con sus ventajas y desventajas:

Criotubos (Criotubos o crioviales)

Ventajas:

• Proporcionar una buena superficie para la identificación de muestras.
• Ofrecen mayor estabilidad térmica durante el proceso.

Desventajas:

• El nitrógeno puede entrar en contacto con el material almacenado.
• Requiere más espacio de almacenamiento.
• Presentan una velocidad de congelación menos uniforme.

Copas

Ventajas:

• Bajo costo.
• Permitir la descongelación parcial de las muestras.
• Garantizar una congelación uniforme.

Desventajas:

• El nitrógeno entra en contacto con la muestra.
• Las pastillas almacenadas en estos dispositivos son más sensibles a los cambios de temperatura.

pajitas

Ventajas:

• Requieren menos espacio de almacenamiento.
• Permite una velocidad de congelación más uniforme.
• Permitir una descongelación rápida.

Desventajas:

• Más sensible a los cambios de temperatura.
• Ofrecer una superficie más pequeña para la identificación.
• El coste de los equipos de llenado y sellado es elevado.

La descongelación a 40 °C (104 °F) parece dar como resultado una motilidad espermática óptima. Por otro lado, la temperatura exacta de descongelación parece tener solo un efecto menor en la viabilidad espermática, el estado acrosomal, el contenido de ATP y el ADN. ^{[ 6 ]} Al igual que con la congelación, se han desarrollado varias técnicas para el proceso de descongelación, ambas analizadas por Di Santo et al. ^{[ 7 ]}  

En cuanto al nivel de fragmentación del ADN espermático , se pueden realizar hasta tres ciclos de congelación y descongelación sin que el riesgo sea significativamente mayor que el de un solo ciclo. Esto se aplica siempre que las muestras se vuelvan a congelar en su crioprotector original y no se sometan a lavado de esperma ni a ninguna otra alteración entre los ciclos, y siempre que se separen mediante centrifugación en gradiente de densidad o migración ascendente antes de su uso en técnicas de reproducción asistida . ^{[ 8 ]}

Algunas evidencias sugieren un aumento en las roturas de cadena simple , la condensación y la fragmentación del ADN en los espermatozoides después de la criopreservación. Esto puede aumentar el riesgo de mutaciones en el ADN de la descendencia. Los antioxidantes y el uso de regímenes de enfriamiento bien controlados podrían mejorar los resultados. ^{[ 9 ]}

En estudios de seguimiento a largo plazo, no se ha encontrado evidencia de un aumento en los defectos de nacimiento o anomalías cromosómicas en personas concebidas a partir de esperma criopreservado en comparación con la población general. ^{[ 9 ]}

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