Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Proteínas del plasma seminal como marcadores de fertilidad en porcino

Nace en Orihuela (Alicante) en 1988. En 2011 obtiene el título de Licenciada en Veterinaria por la Universidad de Murcia obteniendo el Premio Fin de Carrera. A continuación cursa el máster en Porcinocultura Profesional y Científica en la Universidad de Murcia obteniendo el título de máster en el año 2013. Ese mismo año presenta su tesina de Licenciatura. En el año 2011 obtuvo la beca de Colaboración otorgada por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte y en los dos años sucesivos su actividad investigadora en el grupo de Reproducción Animal del departamento de Medicina y Cirugía animal de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia se vio respaldada por la obtención de dos becas más: la beca de Iniciación a la investigación de la Universidad de Murcia para licenciados y la misma para titulados de Máster. En el año 2014 obtiene la beca para FPU otorgada por la Universidad de Murcia que rechaza ese mismo año al obtener una beca de la Fundación Séneca para realizar la tesis doctoral en la Universidad de Murcia. 

Resumen de tesis

Predecir el potencial fértil de un reproductor sigue siendo a día de hoy un desafío para la comunidad científica que, además, tiene una gran trascendencia económica en las especies domesticas donde se emplea ampliamente la inseminación artificial (IA), como es el caso del porcino. Con los análisis seminales en uso podemos constatar la calidad de un eyaculado, incluso identificar reproductores infértiles, pero no los subfértiles, reproductores que, con buena calidad espermática, presentan bajos ratios en fertilidad in vivo y que representan más del 10% de los empleados en programas de IA. Hoy conocemos que algunas proteinas del plasma seminal (PS) regulan la capacidad fecundante de los espermatozoides e incluso la respuesta inmunológica de la hembra hacia los espermatozoides tras la IA. La hipótesis de partida sería entonces que las diferencias innatas de fertilidad entre verracos pueden estar relacionadas con la habilidad de las proteinas de su PS para modular tanto la capacidad fecundante de los espermatozoides como la respuesta inmunológica del aparato reproductor de la cerda hacia dichos espermatozoides. De este modo, diferencias cuantitativas en dichas proteinas del PS podrían explicar las diferencias en fertilidad entre verracos y ser, por ello, utilizadas como predictores de fertilidad.

 1. Objetivo general:

 Identificar proteínas del plasma seminal de porcino que difieran cuantitativamente entre verracos de alta y baja fertilidad y que, por ello, pueden ser empleadas como predictoras del potencial fértil de los verracos.

2.  Objetivos concretos:

 2.1.-  Identificar dos poblaciones de verracos diferenciadas por los niveles de fertilidad: una con alta y otra con baja fertilidad.

 2.2.-  Establecer perfiles proteicos del plasma seminal de dichos verracos identificando diferencias entre los verracos de alta y baja fertilidad.

 2.3.- Identificar y cuantificar las proteínas que difieren en los perfiles proteicos entre los verracos de alta y baja fertilidad.

 2.4.- Validar que los niveles cuantificados de las proteínas seleccionadas pueden ser utilizados como predictores de la fertilidad de los verracos.

Área de conocimiento

Andrología, espermatología y reproducción porcina

Grupo de investigación

Reproducción Animal
Director: Jordi Roca Aleu

Programa de doctorado

Doctorado en Ciencias Veterinarias

Período de Actividad

01/02/2014 - 31/01/2018

Estado de tesis

Defendida

ESTUDIO DE PROTEÍNAS (CITOQUINAS Y QUIMIOQUINAS) EN EL PLASMA SEMINAL PORCINO Y SU CORRELACIÓN CON LA FERTILIDAD

Resumen actividad a desarrollar

Durante este periodo de estancia breve en la Universidad de Linköping, realizada bajo la tutela de la Dra. Marie Rubér y el profesor Heriberto Rodríguez-Martínez, no solo he alcanzado los objetivos propuestos para la concesión de esta ayuda para estancia breve,  sino que además he podido crear y cumplir otros objetivos secundarios. Lo más reseñable de este periodo ha sido el cumplimiento de uno de los principales objetivos de mi Tesis doctoral; identificar y cuantificar proteínas (concretamente citoquinas y quimioquinas) en el plasma seminal porcino que nos permitan predecir el potencial fértil de los verracos empleados en los programas comerciales de inseminación artificial. A su vez, he realizado técnicas de inmunohistoquimica en tejidos procedentes del tracto genital masculino, incluyendo testículos, epidídimos y glándulas sexuales accesorias, con el objetivo de identificar el origen de estas citoquinas y otras enzimas antioxidantes presentes en el plasma seminal porcino. 

En qué medida favorece la estancia tu línea de investigación en el desarrollo de tu tesis doctoral

Los sistemas para análisis proteómicos son sistemas muy especializados y que requieren de profesionales  en la materia para llevar a cabo un correcto análisis. Puesto que pretendemos que los resultados obtenidos para la elaboración de mi Tesis Doctoral sean de máxima calidad nos pareció interesante recurrir a este grupo de investigación experto en el análisis de Citoquinas y Quimioquinas mediante la tecnología citométrica Luminex empleada actualmente para análisis en sangre humana. Durante mi estancia, la Dra Marie Ruber y yo pusimos a punto la técnica para la medición de estas proteínas en el plasma seminal de porcino y los resultados fueron prometedores con la fiabilidad que otorga a estos rsultados el respaldo de unos profesionales en la materia.  Además de permitirme cumplir este importante objetivo de mi tesis doctoral, el equipo con el que trabajé durante mi estancia en la Universidad de Linköping, le pareció interesante estudiar también el origen en el tracto genital masculino de estas proteínas para lo que pusieron a mi disposición personal cualificado que me enseñó a realizar las técnicas de inmunohistoquímicas, así como todo el material necesario para que pudiese llevarlas a cabo.

En resumen esta estancia no solo me ha permitido desarrollar un objetivo fundamental de mi tesis con las mejores tecnologías actuales y los mejores profesionales sino que también nos ha servido para abrir nuevos objetivos y ampliar nuestra línea de investigación. A nivel personal me ha permitido integrarme en un nuevo grupo de trabajo así como formarme en nuevas técnicas que desconocía como son la citometría Luminex y la inmunohistoquímica. 

Año de programa

2015

Fecha de Inicio

01/05/2015

Fecha de Fin

31/07/2015

País

SUECIA

Nombre del Centro

University of Lunköping. Faculty of Health Sciences

Departamento del Centro

Dept. of Clinical Experimental Medicine

Defínelo en una frase

Departamento multidisciplinar especializado en inmunología y reproducción humana.

Dinos por qué elegistes este centro

La principal razón de elegir este centro es porque su grupo de investigación es especialista en el análisis de citoquinas y quimioquinas con una gran experiencia en el tema y que además había colaborado con nosotros en ocasiones anteriores por lo que sabíamos que su implicación sería total. Además el profesor Heriberto Rodriguez-Martinez que dirige en la Universidad de Linköping el grupo de investigación al que yo me uní,  guarda una estrecha relación con el departamente en el que yo realizo mi tesis actualmente por lo que sabíamos que el trato y la atención serían inmejorables.

¿Cómo beneficiará al grupo de investigación de origen las técnicas y conocimientos adquiridos durante la estancia?

Esta estacia me permitió formarme tanto en el uso del citómetro Luminex como en la elaboración de tinciones de inmunohistoquímica. Técnicas que hasta ahora desconocía pero tras haberlas llevado a cabo durante mis tres meses de estancia en Linköping podría sin ningún problema ponerlas a punto en el departamento en el que actualmente desarrollo mi tesis doctoral ya que la idea es seguir investigando en la materia. No obstante la colaboración entres ambos centros, que ya existía antes de mi estancia, seguirá existiendo y la idea es mandar más muestras para su análisis incluso puede, tras ver la gran cantidad de resultados obtenidos y el interés de los mismos,  que vuelva a hacer una estancia en el mismo lugar.

De todos los resultados obtenidos tenemos pensado producir al menos tres publicaciones que aunque aún están en producción esperamos publicar todos los resultados obtenidos durante el presente curso académico. En cualquier caso la publicación de tres artículos científicos derivados de tres meses de estancia creemos que es un rendimiento más que óptimo.

¿Los conocimientos adquiridos podrán originar una nueva línea de investigación?

Como ya he mencionado anteriormente, los recursos proporcionados por el centro receptor nos han permitido estudiar aspectos no contemplados en nuestra línea de investigación como es la localicación de producción de proteínas en el tracto genital del verraco mediante técnicas de inmunohistoquímica. Tras los resultados obtenidos, los cuales son muy prometedores, es una línea en la que tenemos pensado seguir investigando y dado mi actual conocimiento de la técnica y los bajos requerimientos de material de la misma, incluso pensamos ponerla a punto en nuestro laboratorio.

Sobre el estudio de citoquinas y quimioquinas seguiremos analizando muestras para consolidar alguna de las proteínas como potencial marcador de fertilidad.

Mantiene el grupo de acogida y de origen una relación investigadora estable?¿Crees que en caso de no existir se establecerá?

Sí, ya antes de mi estancia habíamos mandado muestras a analizar a la Universidad de Linköping y se han escrito algunas publicaciones en común. Tras esta estancia la relación entre centro receptor y de origen se han consolidado más. Puesto que las publicaciones de los resultados obtenido serán en común y tenemos previsión de seguir investigando en la misma línea esas relaciones se mantendrán en un futuro colaborando en la identificación de proteínas como potenciales marcadores de fertilidad en porcino y en nuevos objetivos comunes en los que la línea vaya derivando.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Sin duda fueron los mejores meses para visitar Linköping. Aun así  el sol no apareció mas de 15 días en toda mi estancia y me encontré el frío que ya creía superado en Murcia. Nada de esto me impidió disfrutar de sus verdes y azulados paisajes ni de la amabilidad de su gente, ni de el café gratis allá donde ibas. Sin duda lo que más me llamo la atención eran los días infinitos. Amanecía a las 3 de la mañana y la luz no cesaba hasta bien entrada la media noche. Linköping se situaba al sur de Estocolmo y por su cercanía (2,5 h en bus) pude visitar la capital en más de una ocasión.Es la cuarta ciudad más grande de Suecia (por detrás de Estocolmo, Upssala y Gotemburgo) aunque comparándola con España parecía más bien un pequeño pueblo. Es muy fácil de llegar, la compañía Flybussarna conecta en autobús el aeropuerto con la ciudad por algo más de 15 euros. Una maravilla de ciudad. Volvería sin duda. 

ESTUDIO DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN CÉLULAS OVIDUCTALES FRESCAS Y CONGELADAS-DESCONGELADAS

Resumen actividad a desarrollar

 

Durante estos dos meses he podido llevar a cabo una experiencia para evaluar la expresión génica en celulas epiteliares procedentes del oviducto de bovino (BOEC) recién obtenidas (frescas) y congeladas-descongeladas. Esta experiencia fue diseñada con el objetivo de evaluar la diferencia en la expresión de genes entre BOEC frescas y congeladas-descongeladas, basándonos en resultados previos obtenidos por el mismo grupo de investigación (Schmaltz-Panneau y cols., 2015) que estudiaron la expresión de determinados genes  en BOEC frescas. Existe un creciente interés en el estudio de la expresión génica de estas células, ya que se ha demostrado que usadas en co-cultivo junto a embriones, estimula la formación de blastocisto y mejora la calidad de los embriones. En el caso de que las BOEC congeladas-descongeladas se comportaran de la misma forma que las frescas, permitiría una mayor practicidad y mejor manejo a la hora de llevar a cabo las futuras investigaciones con la incubación de estas células con embriones o espermatozoides. 

Debido a la corta duración de la estancia breve y al largo periodo empleado en el cultivo celular, los datos obtenidos aún se encuentran en fase de análisis y revisión por los investigadores del laboratorio de la Unidad de Investigación de Physiologie de la Reproduction et des Comportements del Institut National de Recherche Agronomique. Sin embargo, un estudio previo del grupo de investigación con el que he trabajado durante mi estancia evidencia que las BOEC co-cultivadas con embriones cambian su expresión génica a lo largo de los días de co-cultivo de forma que los genes SOD, FGF2 y TGF-β1 no variaron significativamente su expresión en las BOEC a lo largo de los días de cultivo mientras OGP, C3, PGR y ESR2 redujeron su expresión y SSP1 junto a GPX4 vieron su expresión incrementada. En nuestro experimento evaluamos la expresión génica de los mencionados genes para así evaluar si las células congeladas-descongeladas son capaces de responder de la misma manera que las BOEC frescas a los largo de los días de cultivo o si debido a un mayor estrés por el proceso de congelación la expresión de alguno de estos genes es diferente. Un mismo patrón de expresión génica entre BOEC frescas y congeladas-descongeladas sería un indicio de que estas pueden usarse indistintamente para el cultivo celular y co-cultivo con embriones o espermatozoides; mientras que si se obtuviesen patrones de expresión génica diferente evidenciaría que el uso de BOEC congeladas-descongeladas para el cultivo celular no es un buen modelo biológico. 

En qué medida favorece la estancia tu línea de investigación en el desarrollo de tu tesis doctoral

 

 

 

 Durante esta estancia breve en la Unidad de investigación de Physiologie de la Reproduction et des Comportements del Institut National de Recherche Agronomique, bajo la supervisión del investigador Pascal Mermillod he podido aprender a cultivar células epiteliares del oviducto del aparato genital bovino (BOEC), extracción de ARN, así como la evaluación de la expresión génica en las mismas. Este aprendizaje me permitirá poner en práctica los conocimientos aprendidos en mi laboratorio, y poder evaluar de esta forma la respuesta in vitro del aparato reproductor de la cerda a las citoquinas del plasma seminal, analizando la expresión génica en las células oviductales de la cerda. Puesto que el objetivo fundamental de mi tesis doctoral es el estudio del proteoma del plasma seminal de porcino una buena forma de complementar estos estudios y así enriquecer mucho más el contenido de mi investigación esel estudio del efecto de estos componentes del plasma seminal en el oviducto de la célula. La mejor forma de evaluar el efecto de esos componentes del plasma seminal es a nivel de la modulación de la expresión génica.

Año de programa

2016

País

FRANCIA

Nombre del Centro

Institut National de Recherche Agronomique (INRA)

Departamento del Centro

Unité Mixte de Recherche Physiologie de la Reproduction et des comportements

Dinos por qué elegistes este centro

El INRA ocupa el primer puesto como  instituto de investigación agronómica de Europa y segundo del mundo, lleva a cabo trabajos de investigación orientada con miras a una alimentación sana y de calidad, una agricultura competitiva y sostenible y un medio ambiente preservado y valorizado. En él INRA trabajan 1.837 investigadores y casi 2.000 doctorandos; además, cada año se abren las puertas a 1.000 investigadores provenientes de otros países;Además los equipamientos de investigación, las instalaciones experimentales y las estructuras de transferencia científica utilizan los conocimientos de 2.590 ingenieros y 4.061 técnicos. Por ello el poder realizar una estancia en este centro, que es un referente mundial, es un orgullo para cualquier investigador. Muchos premios importantes se han otorgado a investigaciones de este centro donde se elabora un trabajo investigador de primera calidad. Haber realizado mi estancia en este centro no sólo me ha permitido cumplir los objetivos propuestos al inicio de esta estancia sino que además me ha permitido compartir trabajo con grandes profesionales y esta estancia sin duda enriquecerá mucho mi curriculum investigador en mi área.

¿Cómo beneficiará al grupo de investigación de origen las técnicas y conocimientos adquiridos durante la estancia?

Como ya he expuesto anteriormente, el objetivo fundamental de esta estancia, era aprender las técnicas para poder implementar en mi grupo de investigación conocimientos sobre el cultivo celular, obtención de ARN celular y como fin último, el estudio de la expresión génica de las células cultivadas. En el INRA esta investigación se llevaba a cabo con la especie bovina y en nuestro laboratorio tenemos un proyecto futuro de investigación financiado donde pretendemos desarrollar todas estas técnicas en la especie porcina. Por ello, mi estancia ha sido fundamental para poder extrapolar todos mis conocimientos adquiridos y poder así estudiar la expresión génica en células oviductales de cerdas cultivadas por ejemplo con proteínas procedentes de plasma seminal porcino o con espermatozoides, viendo como este co-cultivo puede condicionar y modular la expresión génica de las células. Estos factores sin duda afectarían al desarrollo embrionario siendo responsables de una menor o mayor fertilidad influyendo en última instancia en los parámetros reproductivos de la producción porcina.

¿Los conocimientos adquiridos podrán originar una nueva línea de investigación?

En relación a lo anteriormente expuesto, los conocimientos que he adquirido van a resultar cruciales para nuestras futuras investigaciones donde tenemos previsto investigar en esta línea evaluando el efecto que los diferentes componentes del plasma seminal pueden ejercer sobre el tracto genital de la cerda en lo que a la expresión génica se refiere.

Mantiene el grupo de acogida y de origen una relación investigadora estable?¿Crees que en caso de no existir se establecerá?

No existía relación entre los grupos de investigación antes de mi estancia, pero esta ha servido para establecer una unión. Dadas nuestras espectativas futuras de investigar profundamente en la línea del estudio de la expresión génica, sin duda alguna está unión con el grupo de acogida seguirá existiendo en un futuro.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Mi estancia se desarrolló concretamente en la ciudad de Tours. Tours es una ciudad situada al sur de Paris y dividida en dos por el caudaloso río Loira. El nombre del río hace mención al famoso valle del Loira en el que se ubica esta ciudad y muy conocida por sus majestuosos castillos. Tours combina el entretenimiento de las grandes ciudades con la magia y el encanto de la villa más histórica, sin duda una ciudad recomendadísima. Mi estancia transcurre de enero a marzo, probablemente los meses más frios, y doy fe de que lo son, sin embargo no hay nada que unas buenas botas de agua y un buen abrigo no pueda superar y la nieve lejos de enturbiar mi estancia la plagó de encantos. Mi alojamiento, típica casa francesa pequeña, calentita y acogedora. Perfecta para desayunar un sábado con la manta viendo caer la nieve.

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