Aplicaciones clínicas del estudio de fragmentación del ADN espermático

La integridad del genoma paterno es de vital importancia en el inicio y mantenimiento de un embarazo a término, tanto in vivo como in vitro. La presencia en el genoma del embrión de roturas en las cadenas del ADN y/o modificaciones en los nucleótidos del ADN provenientes del genoma paterno, que se pudiesen reparar o no por ovocito tras la fecundación, no es compatible con un desarrollo embrionario y fetal normal. Recientemente se ha demostrado que la fragmentación del ADN espermático es una causa potencial de infertilidad de causa desconocida. En esta revisión se discutirán los mecanismos responsables de fragmentación de ADN en espermatozoides humanos, incluyendo la apoptosis en el epitelio de los túbulos seminíferos durante el proceso de espermatogénesis, los defectos en el remodelado de la cromatina durante la espermiogénesis, el daño inducido por radicales libres (ROS) durante el transporte de los espermatozoides a través del epidídimo, la activación de caspasas y endonucleasas espermáticas y el daño inducido por la quimio y la radioterapia. Además, se describirán los diferentes tipos de tests utilizados para el estudio de la fragmentación del ADN espermático y sus aplicaciones clínicas al diagnóstico y tratamiento de la infertilidad.

The integrity of the paternal genome is of paramount importance in the initiation and maintenance of a viable pregnancy in vivo and in vitro. The presence in the embryonic genome of DNA strand breaks and/or modifications in DNA nucleotides originating in the paternal genome, which have not been repaired by the oocyte after fertilization, is not compatible with normal embryo and fetal development. DNA fragmentation in human spermatozoa has recently been shown to be a potential cause of unexplained infertility. In this review, the mechanisms responsible for DNA fragmentation in human sperm are discussed. These mechanisms include apoptosis in the seminiferous tubule epithelium, defects in chromatin remodeling during the process of spermiogenesis, reactive oxygen species (ROS)-induced DNA damage during sperm migration from the seminiferous tubules to the epididymis, activation of sperm caspases and endonucleases, and damage induced by chemo- and radiotherapy. In addition, the various tests used to determine DNA fragmentation in human sperm and their clinical applications in the diagnosis and treatment of infertility are described.