Un team scientifico del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) e dell'Università di Lipsia ha condotto un'analisi comparativa dei profili lipidici degli spermatozoi per ottenere informazioni sulla loro suscettibilità all'ossidazione dannosa e sul potenziale antiossidante nel seme di diverse specie . Il team ha scoperto che c'erano grandi differenze nella composizione dei lipidi nello sperma e nel liquido seminale, con specie più strettamente correlate come bovini domestici, suini domestici e cavalli domestici che mostravano somiglianze nel profilo lipidico. Ciò contrasta con la composizione lipidica degli eritrociti e del plasma sanguigno di specie diverse, che è relativamente uniforme. I risultati aiutano a migliorare la nostra comprensione dell'effetto dello stress ossidativo sui processi riproduttivi e migliorare le misure di riproduzione assistita in futuro. Sono stati pubblicati sulla rivista scientifica PLOS ONE .

Nel loro percorso verso gli ovociti, gli spermatozoi sono esposti allo stress ossidativo, che, tra le altre cose, può innescare l'ossidazione dei lipidi di membrana e quindi danneggiare le cellule nella loro struttura o funzionamento. Utilizzando sperma e sangue di specie animali che differiscono per sistema riproduttivo e tipo di alimentazione (bovini domestici, suini domestici, cavalli domestici, leoni africani, esseri umani), un team di specialisti in biologia riproduttiva e biochimica dei lipidi ha analizzato la sensibilità dello sperma e degli eritrociti all'ossidazione e all'accumulo di prodotti nocivi dell'ossidazione lipidica. Inoltre, il team ha anche studiato la capacità protettiva del liquido seminale.

"Se le proprietà lipidiche dipendono dalla funzione cellulare, ci aspetteremmo differenze nel profilo lipidico tra spermatozoi ed eritrociti. Se è l'alimentazione a determinare principalmente i lipidi predominanti nelle membrane, il profilo lipidico sarebbe piuttosto simile in entrambi i tipi cellulari di una specie ", afferma Karin Müller, scienziata presso Leibniz-IZW. "I risultati sono importanti per stimare le proprietà dello sperma in specie che non sono state ancora studiate e per adeguare le misure profilattiche quando la conservazione dello sperma e l'inseminazione artificiale vengono utilizzate per la conservazione delle specie, dove lo stress ossidativo per i gameti è aumentato dal processo di congelamento."

Il team di ricerca ha scoperto che la composizione lipidica degli eritrociti di specie diverse è relativamente uniforme. Tuttavia, ci sono grandi differenze nella composizione dei lipidi nello sperma e nel liquido seminale, con specie più strettamente correlate come bovini domestici, suini domestici e cavalli domestici che mostrano somiglianze nel profilo lipidico. "Questi risultati suggeriscono che la composizione lipidica non è determinata dal tipo di dieta, ma dalla parentela delle specie e dai requisiti funzionali delle membrane cellulari", afferma Ulrike Jakop, ex scienziata presso Leibniz-IZW. Da un lato, la membrana cellulare dello sperma deve avere un elevato grado di flessibilità per consentire il movimento dei gameti e successivamente la loro fusione con l'ovocita. Questo è il motivo per cui i lipidi spermatici, ad esempio, contengono un'elevata percentuale di acidi grassi polinsaturi, particolarmente suscettibili allo stress ossidativo. D'altra parte, la stabilità dello sperma deve essere mantenuta fino a quando non si fonde con l'ovocita. Gli spermatozoi del leone africano, ad esempio, che vengono depositati dal maschio molto a valle nel tratto genitale femminile, hanno una lunga strada da percorrere attraverso varie sezioni del tratto genitale per raggiungere l'ovocita. Le loro membrane sono costituite da lipidi esteri meno sensibili all'ossidazione e sfingomieline con acidi grassi principalmente saturi. Per gli spermatozoi di toro, con membrane contenenti lipidi eterici insaturi (plasmalogeni) estremamente sensibili all'ossidazione, nel seme si sono apparentemente sviluppati meccanismi protettivi altamente efficienti. Quando i lipidi della membrana spermatica vengono ossidati, si formano i cosiddetti lisolipidi. Il loro accumulo distruggerebbe l'integrità della membrana. "Negli spermatozoi di tutte le specie studiate, l'accumulo di lisolipidi nocivi è in gran parte evitato dalla presenza di lipidi meno sensibili fin dall'inizio, dalla tempestiva eliminazione dei radicali e dalla rapida degradazione dei lipidi ossidati. È interessante notare che i campioni con elevate concentrazioni di lisolipidi nello sperma sono stati trovati in particolare nell'uomo, sebbene il profilo lipidico mostri lipidi meno sensibili all'ossidazione e i meccanismi protettivi siano sviluppati in modo molto efficace", spiega Kathrin M. Engel, scienziata dell'Università di Lipsia. "Presumibilmente, i fattori dello stile di vita causano un elevato stress ossidativo, che sovraccarica il portafoglio naturale di meccanismi protettivi".

Ulteriori studi aiuteranno a comprendere gli squilibri individuali tra stress ossidativo e fattori protettivi nell'uomo e negli animali, nonché ad adeguare le misure di riproduzione assistita.