L’infertilità è un problema diffuso: in tutto il mondo, una coppia su otto non riesce a soddisfare il desiderio di avere figli entro un anno – o addirittura non riesce a realizzarlo del tutto. Nella metà dei casi ciò è dovuto a disturbi della fertilità che hanno origine nel maschio. Tuttavia, è difficile identificare le cause genetiche di tali disturbi della fertilità negli esseri umani. I ricercatori non dispongono di dati sulla qualità dello sperma e sui marcatori molecolari di coorti sufficientemente ampie di uomini sani in età riproduttiva.
Il percorso per una migliore comprensione di quali geni e meccanismi controllano la fertilità maschile passa quindi attraverso idonei animali da laboratorio, in questo caso i tori.
Un gruppo di ricerca guidato da Hubert Pausch, professore di genomica animale all’ETH di Zurigo, ha studiato i giovani tori per indagare in dettaglio quali geni sono attivi nei diversi tessuti degli organi riproduttivi degli animali e come ciò influisce sulla loro fertilità. Il loro studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura.
Per questa indagine, i ricercatori dell’Istituto di scienze agrarie hanno utilizzato campioni di testicoli, epididimo e dotti deferenti di 118 tori in età riproduttiva appena macellati. Gli animali non sono stati uccisi appositamente per la ricerca.
Una cosa che gli scienziati hanno caratterizzato utilizzando queste biopsie sono stati i trascrittomi dei tori, in altre parole, tutti gli RNA messaggeri presenti in ogni tipo di tessuto, che rappresentano le trascrizioni dei geni. Ciò ha consentito al team di scoprire quali geni sono attivi in quale dei tre tessuti. Sulla base di questa conoscenza, hanno creato i profili trascrittomici corrispondenti per i tori. Hanno poi confrontato questi profili con quelli di esseri umani e topi.
Molti geni coinvolti
Attraverso questa ricerca, il team ha scoperto un gran numero di geni e le loro varianti associati alla fertilità nei tori. È probabile che la maggior parte dei geni trovati siano rilevanti anche per la fertilità maschile negli esseri umani. In termini evolutivi, la regolazione della fertilità maschile è “altamente conservata”, spiega Xena Mapel, prima autrice dello studio. Ciò significa che i geni responsabili della riproduzione funzionano in modo simile tra i mammiferi.
“Questi geni sono strettamente legati alla scarsa fertilità nei tori”, afferma Mapel. “Tali tori subfertili non vengono rilevati durante lo screening convenzionale dell’eiaculato. Tuttavia, possono essere rilevati in modo affidabile con i nostri nuovi geni marcatori.”
Modello animale insolito
Sebbene i bovini costituiscano una scelta insolita di modello animale, sono ideali per tali studi. Da un lato, i geni dei tori da riproduzione sono ben conosciuti, dall’altro, le organizzazioni di allevamento ottengono l’eiaculato degli animali due volte a settimana come parte delle normali operazioni. Questo viene analizzato in dettaglio prima di essere diluito e utilizzato per inseminare centinaia di mucche, oppure viene scartato se la qualità dell’eiaculato è scarsa.
La coorte di tori qui analizzata ha anche il grande vantaggio che tutti gli animali hanno un’età simile. “Questo gruppo è molto omogeneo. Se dovessimo effettuare uno studio comparabile sugli uomini, dovremmo fare affidamento su donatori volontari, potenzialmente in tutte le possibili fasce di età. Questo ci fornirebbe dati molto difficili da confrontare.”
Ogni anno vengono raccolti dati sulla fertilità dei giovani delle reclute svizzere nell’esercito, ma difficilmente possono essere utilizzati per tali analisi. “Non sappiamo a quali influenze siano stati esposti gli uomini prima di sottoporsi al test di fertilità, che sarà diverso per ogni soggetto del test. Inoltre, è praticamente impossibile ottenere campioni di tessuto dal loro tratto riproduttivo, poiché ciò comporterebbe un’indagine medica invasiva. procedura.”
Risultati a beneficio degli allevatori di bestiame
Non è ancora chiaro come le nuove scoperte verranno integrate nella ricerca sulla fertilità umana, ma stanno già aprendo la strada a una migliore diagnostica con cui identificare i geni corrispondenti e le loro varianti nei tori da riproduzione. Ciò significa che gli allevatori di bestiame saranno probabilmente i primi a beneficiare dei risultati, poiché contribuiranno a ridurre al minimo le perdite finanziarie derivanti dal fallimento delle inseminazioni artificiali.
Attualmente, la qualità dell’eiaculato di ogni toro viene testata prima dell’uso e vengono analizzati i genomi dei vitelli; tuttavia, alcuni tori sterili continuano a sfuggire. Se un allevatore insemina le mucche con lo sperma di un toro sterile, le mucche non rimarranno gravide. E poiché ogni inseminazione costa 80 franchi, questo può presto consumare il budget di un allevatore: una tipica fattoria svizzera da latte spende diverse migliaia di franchi all’anno per l’inseminazione artificiale della sua mandria di mucche. Ma non finisce qui: le mucche fecondate senza successo spesso causano ulteriori problemi agli allevatori, poiché non danno alla luce vitelli e non producono più latte, costringendo l’allevatore a sostituirle. E questo costa denaro.
L’inseminazione artificiale è ormai uno standard nell’allevamento di bovini da carne e da latte, nonché nell’allevamento di suini. In Svizzera ogni anno vengono inseminate artificialmente circa 800’000 mucche. Gli accoppiamenti naturali – quando un toro si accoppia naturalmente con una mucca – avvengono solo molto raramente. “Allevare un toro non è facile. La maggior parte degli agricoltori non ha lo spazio per un animale così grande”, afferma Pausch.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
