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30.07.2024
Criopreservación de Semen y Embriones
Fundamento de la Criopreservación.
La criopreservación es una técnica avanzada en la que células, tejidos u organismos se conservan a muy bajas temperaturas, generalmente por debajo de -196 °C, utilizando nitrógeno líquido. Se basa en la reducción drástica de la temperatura, lo que disminuye la velocidad de las reacciones químicas y biológicas, evitando así el deterioro celular. Sin embargo, el proceso de congelación puede provocar la formación de cristales de hielo dentro y alrededor de las células, lo cual puede causar daños estructurales y funcionales. Para minimizar este riesgo, se utilizan sustancias crioprotectoras, como el glicerol, que actúan como anticongelantes y protegen a las células de los daños causados por la congelación.
Fig. 1. Tanque de nitrogeno liquido
Aplicaciones
Medicina reproductiva: La criopreservación de óvulos, espermatozoides y embriones.
Medicina regenerativa: La preservación de tejidos y células madre, es esencial para terapias de trasplante y regeneración celular en el tratamiento de enfermedades y lesiones.
Investigación y desarrollo: La criopreservación permite almacenar líneas celulares, microorganismos y muestras biológicas.
Conservación de especies: La criopreservación de gametos y tejidos reproductivos es una herramienta valiosa para la conservación de especies en peligro de extinción y la preservación de la diversidad genética.
Congelación de Embriones
Figura 2. Pasos para el congelado lento de embriones
La criopreservación de embriones bovinos es una técnica esencial
asociada a la práctica comercial de la transferencia de embriones.
La criopreservación reduce las dificultades logísticas de combinar la cantidad de embriones a ser transferidos con la cantidad de receptoras disponibles, ya que el estadio del embrión a ser transferido debe corresponder con el estadio endocrinológico de la receptora. Los embriones congelados pueden ser almacenados hasta tener receptoras disponibles en el momento apropiado.
Se prefiere que los terneros nazcan en determinadas épocas entonces,
los embriones congelados pueden ser descongelados y transferidos para
alcanzar la época de parición deseada. Los embriones pueden ser
colectados en un lugar, criopreservados, transportados y congelados en
otro lugar, para ser transferidos. Finalmente, permite crear bancos de
embriones.
Actualmente se utilizan diferentes protocolos con gran variedad de crioprotectores, tasas lentas o rápidas de congelado y descongelado.
Congelación de semen (espermatozoides)
La criopreservación de espermatozoides implica un descenso secuencial de la temperatura desde que la muestra es colectada a 32-34 °C hasta que se sumerge en nitrógeno líquido y alcanza los -195,8 °C —temperatura de criopreservación (figura 3)—. Esto tiene el objetivo de prolongar la longevidad de la célula espermática por disminución de su tasa metabólica y por la consecuente reducción de la utilización de substratos y producción de toxinas. Cabe resaltar que la detención completa de los procesos metabólicos se alcanza a los -130 °C.
El enfriamiento rápido (de 30 a 0 °C), que ocurre desde la toma de la muestra seminal del toro hasta su procesamiento inicial en el laboratorio, resulta en daños espermáticos por choque térmico, con efectos perjudiciales sobre el citoesqueleto y las estructuras asociadas al genoma, y afectación de la permeabilidad de la membrana del citoplasma, la mitocondria y el acrosoma.
Los diluyentes de semen son necesarios en el proceso de criopreservación para proveer nutrientes y fuentes de energía, prevenir el crecimiento bacteriano, proteger los espermatozoides de los daños inducidos por choque térmico, asegurar una apropiada presión osmótica y concentración de electrolitos, y para que actúen como búfer contra cambios perjudiciales del pH. Es gracias a estos diluyentes y a la aplicación de una curva lenta y controlada de frío, que se maximiza la supervivencia y viabilidad del espermatozoide.
Figura 3. Pasos del proceso de producción de pajillas de semen bovino criopreservadas.