Recientemente, el interés de la comunidad científica por las vesículas extracelulares (VEs) ha ido en aumento. Estas nanopartículas membranosas, que varían entre 30 y 1000 nm de tamaño, son liberadas por todas las células funcionales al entorno extracelular y desempeñan un papel crucial en la comunicación entre ellas. Las VEs están involucradas en una variedad de procesos, tanto fisiológicos como patológicos, incluyendo el cáncer. El plasma seminal (PS), un fluido producido principalmente por las glándulas sexuales accesorias masculinas que acompaña a los espermatozoides en el eyaculado, contiene una población diversa de VEs (denominadas VEs seminales (sVEs)).

Aunque los estudios sobre las sVEs son limitados, investigaciones recientes sugieren que las sVEs podrían influir en la fisiología espermática y el desarrollo embrionario. No obstante, aún existen preguntas sin resolver sobre (1) los subtipos de sVEs presentes en el PS, (2) cuáles de ellos interactúan con los espermatozoides, y (3) qué función específica desempeña cada uno en la funcionalidad espermática. Estos interrogantes representan un desafío para los investigadores de este campo de investigación.

El objetivo de este proyecto es profundizar en el conocimiento sobre los subtipos de sVEs. Para ello, se utilizará el cerdo por dos motivos: porque es considerada una especie de gran valor productivo y porque es un excelente modelo animal para la salud reproductiva humana.

La investigación estará estructurada en 5 objetivos específicos, distribuida en 6 Paquetes de Trabajo (PT) a lo largo de 4 años. En el PT1 se aislarán y caracterizarán composicionalmente (mediante tecnologías -ómicas) los diferentes subtipos de sVEs aislados según su origen (utilizando las fracciones del eyaculado) y tamaño.

El PT2 analizará la interacción de estos subtipos con los espermatozoides. Los PT3 y 4 estudiarán la implicación de estos subtipos en la funcionalidad espermática y en la capacidad de los espermatozoides para soportar el almacenamiento (tanto en refrigeración a 17ºC como en congelación). El PT5 se enfocará en la potencial transferencia o eliminación de biomoléculas hacia o desde los espermatozoides. Por último, el PT 6 se corresponde con la comunicación de resultados en congresos y redacción y publicación de artículos científicos, el cual se irá desarrollando a lo largo de los 4 años de duración de la tesis.

El semen se obtendrá de verracos incluidos en programas de inseminación artificial, y las muestras de PS se recolectarán en fracciones específicas: los primeros 10 ml de la fracción rica en espermatozoides (FRE), el resto de FRE y la post-FRE, lo que permitirá estudiar PS de diferente origen (epidídimo, próstata y vesículas seminales, respectivamente). Las VE se aislarán mediante cromatografía de exclusión por tamaño y se caracterizarán usando diversas técnicas, como análisis de nanopartículas, microscopía electrónica, citometría de flujo y estudios -ómicos. La interacción entre las sVEs y los espermatozoides se estudiará a través de microscopía confocal y citometría de flujo, mientras que la composición molecular de los espermatozoides incubados con distintos subtipos se evaluará mediante proteómica y transcriptómica.

Este proyecto de esta Tesis Doctoral es multidisciplinar, combinando distintas áreas como la biología celular y las ciencias -ómicas, y será desarrollado por un equipo de expertos en estas áreas. Los resultados ayudarán a incrementar el conocimiento sobre la composición y función de los subtipos de VEs en cualquier fluido biológico; a identificar biomoléculas en los subtipos de sVEs que puedan ser biomarcadores de funcionalidad y fertilidad espermática; y conocer los mecanismos subyacentes de casos de subfertilidad o infertilidad masculina idiopática.