Los biólogos hacen brillar el esperma vivo
Mediante la aplicación de un novedoso método, los biólogos de la Universidad Técnica de Dresde han analizado con éxito el metabolismo de los tejidos intactos de la mosca de la fruta mediante una técnica de microscopía sin etiquetas. Utilizaron la fluorescencia natural de ciertas moléculas metabólicas y descubrieron que los espermatozoides, en comparación con otros tejidos, son altamente glicolíticos.
Imagen en falso color de la duración de la fluorescencia de la coenzima metabólica NADH en la masa de esperma (aquí en amarillo) en un órgano femenino de almacenamiento de esperma de la mosca de la fruta.
Cornelia Wetzker
¿Cómo se las arreglan las hembras para mantener el esperma fresco durante meses después del apareamiento? Esta es una pregunta central de los biólogos de esperma de la Cátedra de Zoología Aplicada dirigida por el Prof. Dr. Klaus Reinhardt. Ahora los científicos presentaron sus primeros resultados prometedores en la revista Scientific Reports.
La Dra. Cornelia Wetzker tomó prestada una innovadora técnica sin etiquetas de la investigación del cáncer para investigar el metabolismo de los tejidos biológicos vivos. Esto implica la medición del decaimiento de la fluorescencia intrínseca de la coenzima metabólica NADH - una cuestión de nanosegundos, que requiere un microscopio especializado. Esta medida, también conocida como vida útil de la fluorescencia, sirve como una firma específica de la célula y caracteriza las vías metabólicas específicas del tejido. Las células cancerosas tienen una vida más corta de fluorescencia NADH, por lo que son más glicolíticas y por lo tanto se pueden distinguir de las células sanas.
Con este método, la Dra. Cornelia Wetzker ha logrado examinar el metabolismo de los tejidos intactos de la mosca de la fruta fuera del cuerpo. Analizó el metabolismo de los espermatozoides en los órganos de almacenamiento de los animales machos y hembras, así como en otros tejidos del insecto. Los espermatozoides fueron investigados en órganos cerrados aún intactos, que en el macho sirven para el almacenamiento antes y en las hembras después del apareamiento. El equipo encontró así que el esperma tenía un metabolismo altamente glicolítico similar al de las células cancerosas. Otras células, como las intestinales, glándulas y células grasas, estaban en un estado mucho más oxidativo.
Usando este método, los biólogos encontraron una primera pista a su pregunta inicial de cómo el esperma permanece fresco en el cuerpo de las hembras del insecto. Descubrieron que el tiempo de vida de la fluorescencia de otra coenzima metabólica autofluorescente llamada FAD difiere entre los espermatozoides en el cuerpo del hombre y de la mujer.
Con respecto a la aplicación clínica de esta técnica, la microscopía de imagenología de fluorescencia de vida útil (FLIM) está demostrando ser altamente prometedora. "El análisis de la firma de vida de fluorescencia podría incluso ser automatizado con la ayuda de redes neuronales", sospecha la Dra. Cornelia Wetzker. "Y como el método no es peligroso, no hay razón para que no se utilice en personas o animales vivos", añade el profesor Klaus Reinhardt.
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