Lo sperma creato dalle cellule staminali offre speranza nei casi di infertilità maschile

Lo sperma funzionante che un giorno potrebbe essere usato per trattare l’infertilità negli uomini è stato creato in un laboratorio dagli scienziati in Cina, secondo un rapporto su Cell Stem Cell .
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Gli scienziati hanno creato spermatozoi che possono riprodursi con successo.

I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) definiscono l’ infertilità come “non essere in grado di rimanere […] incinta dopo 1 anno di sesso non protetto”.

Globalmente, fino al 15% delle coppie non è in grado di avere figli, con 1 caso su 3 a causa dell’infertilità maschile.

Negli Stati Uniti, circa il 6% delle donne sposate di età compresa tra i 15 ei 44 anni non è in grado di concepire entro un anno di tentativi e circa il 12% di tutte le donne americane di età compresa tra i 15 ei 44 anni hanno difficoltà a rimanere incinta oa portare a termine una gravidanza.

Uno studio di CDC nel 2002 ha rilevato che l’infertilità maschile ha causato il 7,5% di tutti gli uomini sessualmente con esperienza al di sotto dei 45 anni di cercare aiuto in un dato momento, il 14% dei quali è stato diagnosticato con sperma o problemi di sperma.

L’infertilità maschile spesso si verifica perché la meiosi non si verifica. La meiosi è un tipo di divisione cellulare che si verifica nelle cellule germinali dei precursori nei testicoli. Senza di esso, le cellule dello sperma funzionale non possono formarsi.

Meiosi di successo dimostrato per la prima volta

Gli scienziati hanno precedentemente generato cellule germinali da cellule staminali , ma la funzionalità delle cellule germinali non è stata provata, né sono state riscontrate tutte le caratteristiche chiave della meiosi.

Fatti veloci sull’infertilità maschile

  • Il varicocele può causarlo, quando le vene sovradimensionate sui testicoli dell’uomo portano al surriscaldamento
  • Diabete , fibrosi cistica , trauma, infezione e insufficienza testicolare aumentano il rischio
  • L’esposizione a chemioterapia , radiazioni, alcol, droghe o integratori ormonali contribuisce.

Ulteriori informazioni sulla sterilità

Solo di recente un gruppo di biologi della riproduzione ha proposto criteri standard per dimostrare che i principali eventi della meiosi si sono verificati nelle cellule germinali ingegnerizzate.

Prove accettabili comprendono la prova che il DNA ha un contenuto nucleare corretto in specifici stadi meiotici, che esiste un numero normale di cromosomi, che i cromosomi sono organizzati correttamente e che le cellule germinali possono produrre prole vitale.

Fino ad ora, gli scienziati hanno avuto difficoltà a completare con successo tutti i passaggi essenziali della meiosi.

Questo è rimasto un grande ostacolo alla produzione di spermatozoi funzionali e cellule uovo in vitro.

Pertanto, la riproduzione dello sviluppo delle cellule germinali in questo modo è stata un obiettivo chiave sia per i biologi riproduttivi che per la medicina riproduttiva.

Ora, un team di ricercatori dell’università medica di Nanjing ha realizzato un processo passo-passo che non solo ha convogliato le cellule staminali embrionali dai topi a trasformarsi in cellule funzionali spermatiche, ma le ha anche iniettate negli ovociti per produrre fertili prole del mouse.

Il team ha iniziato esponendo le cellule staminali embrionali di topo (ESC) a un cocktail chimico che ha indotto le ESC a trasformarsi in cellule germinali primordiali.

Lo sperma porta a due generazioni di prole

Successivamente, i ricercatori hanno esposto le cellule alle cellule testicolari – così come gli ormoni sessuali come il testosterone – al fine di ricreare l’ambiente naturale dei tessuti delle cellule.

In queste condizioni, si è verificata la meiosi completa, producendo cellule simili a spermatozoi con DNA nucleare e contenuto cromosomico corretti. Quando iniettati in cellule uovo di topo, si svilupparono embrioni. Il team ha trasferito gli embrioni in topi femmina, dove hanno progredito normalmente e prodotto una prole sana e fertile, che in seguito ha dato alla luce la generazione successiva.

L’autore co-senior Jiahao Sha afferma: “Il nostro metodo è pienamente conforme agli standard sull’oro proposti di recente da un gruppo di esperti di biologi riproduttivi, quindi riteniamo che sia una promessa incredibile per il trattamento dell’infertilità maschile”.

Aggiunge:

Se dimostrato di essere sicuro ed efficace negli esseri umani, la nostra piattaforma potrebbe potenzialmente generare sperma completamente funzionale per l’inseminazione artificiale o le tecniche di fecondazione in vitro .Perché i trattamenti attualmente disponibili non funzionano per molte coppie, speriamo che il nostro approccio possa sostanzialmente migliorare i tassi di successo per infertilità maschile.”

Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno in programma di esaminare i meccanismi molecolari che controllano la meiosi e di testare il loro approccio in altri animali come i primati in previsione degli studi sull’uomo.

Tuttavia, affinché la tecnica diventi una realtà clinica, è necessario innanzitutto affrontare una serie di potenziali rischi e preoccupazioni etiche sull’uso delle cellule embrionali.

Notizie mediche Today ha recentemente riferito di ricerche che suggeriscono che mentre gli uomini invecchiano, il loro sperma contiene più mutazioni che causano malattie .

Il numero di Spermatozoi più che dimezzato negli uomini occidentali.

Nel più ampio studio di questo tipo, i ricercatori hanno scoperto che il numero di spermatozoi nei paesi occidentali si è più che dimezzato negli ultimi decenni. Al di fuori di questi paesi, tuttavia, il declino non è significativo.
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Il numero di spermatozoi sta davvero calando nel mondo occidentale?

La questione se il conteggio degli spermatozoi sia in diminuzione o meno è stata oggetto di dibattiti accesi da molti anni all’interno della comunità scientifica. Tuttavia, nessuna conclusione definitiva è stata raggiunta.

Ovviamente, un numero ridotto di spermatozoi ha implicazioni importanti per la riproduzione, ma questo non è l’unico motivo di allarme; è stato dimostrato che il basso numero di spermatozoi aumenta il rischio di mortalità e morbilità per tutte le cause.

Ad esempio, uno studio pubblicato nel 2014 ha concluso che “quelli con parametri anormali dello sperma hanno un rischio maggiore di morte, suggerendo una possibile eziologia comune tra infertilità e mortalità”.

Inoltre, il numero ridotto di spermatozoi è associato alla deformazione del pene (ipospadia), un testicolo che non si è spostato nello scroto ( criptorchidismo ) e nel cancro ai testicoli .

Un’altra preoccupazione generale è che il numero di spermatozoi e altre misure di qualità dello sperma potrebbero essere un segno del fatto che viviamo in un ambiente tossico. Più ne capiamo, meglio possiamo avvicinarci apportando modifiche consapevoli alle sostanze chimiche che usiamo ogni giorno.

Raccolta di dati sul conteggio dello sperma

Tenendo a mente questi fattori, un gruppo di ricercatori si è recentemente proposto di condurre una revisione sistematica su larga scala e una meta-analisi delle tendenze del numero di spermatozoi.

Per lo studio, un gruppo della Hebrew University-Hadassah Braun School of Public Health e Community Medicine in Israele ha unito le forze con la Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York City, NY. I loro risultati sono pubblicati questa settimana sulla rivista Human Reproduction Update .

Hanno esaminato 7.500 studi e completato un’analisi di meta-regressione su 185 studi condotti dal 1973 al 2011. I risultati sono stati chiari e sorprendenti.

Uomini provenienti da Europa, Nord America, Australia e Nuova Zelanda hanno avuto un calo del 52,4 per cento nella concentrazione di spermatozoi e un calo del 59,3 per cento del numero totale di spermatozoi.

Al contrario, nessun calo significativo è stato riscontrato negli uomini provenienti da Asia, Sud America e Africa – sebbene ci fossero meno studi da analizzare in queste regioni. E preoccupante, il tasso di declino negli uomini occidentali non sembra rallentare; “la pendenza era ripida”. Anche quando l’analisi era limitata agli studi dal 1996 al 2011, la tendenza era ancora significativa.

Le implicazioni del numero ridotto di spermatozoi

Dal 1992, la questione se il numero di spermatozoi sia in costante calo è stata ampiamente dibattuta. Sebbene studi precedenti abbiano affrontato questo problema con risultati variabili, l’attuale ricerca ha un ambito più ampio.

Per garantire che l’analisi fosse il più accurata possibile, i ricercatori hanno controllato per una serie completa di fattori potenziali. Questi includevano il tempo di astinenza, il metodo di raccolta dello sperma, come sono stati contati gli spermatozoi, l’età del partecipante, come è stata selezionata la popolazione dello studio e quanti sono stati dati i campioni per uomo.

Data l’importanza dei conteggi di spermatozoi per la fertilità maschile e la salute umana, questo studio è un urgente campanello d’allarme per ricercatori e autorità sanitarie in tutto il mondo per indagare sulle cause del forte calo continuo del numero di spermatozoi, con l’obiettivo della prevenzione. ”

Autrice principale Dr. Hagai Levine

Gli autori ritengono che, poiché il declino si osserva solo nei paesi occidentali, “le sostanze chimiche nel commercio” potrebbero giocare un ruolo nella tendenza al ribasso.

Sebbene l’attuale studio non abbia affrontato la causa diretta, il calo della qualità dello sperma è stato precedentemente associato a pesticidi , calore, fattori legati allo stile di vita, dieta, fumo, stress e indice di massa corporea ( BMI ). I ricercatori chiedono se il numero di spermatozoi in calo potrebbe essere il proverbiale “canarino nella miniera di carbone”.

Poiché l’analisi dello studio era così dettagliata e il set di dati così vario – vale a dire, è stato distribuito uniformemente in 39 anni e in 50 paesi – i risultati sono particolarmente solidi e, pertanto, particolarmente preoccupanti.

Con le connessioni già tracciate tra il numero ridotto di spermatozoi e la mortalità complessiva, gli autori scrivono: “La ricerca sulle cause e le implicazioni di questo declino è urgente.”