Alteraciones histológicas debidas al envejecimiento en el túbulo seminífero del hámster sirio (mesocricetus auratus)

Abstract

Un área muy actual de investigación es el estudio de las causas del envejecimiento. En el ámbito de la biología reproductiva también lo está siendo por sus implicaciones tanto en la medicina como en la veterinaria. Si durante muchos años los estudios se han centrado en la mujer o en las hembras para explicar el descenso reproductivo con la edad actualmente se está prestando más atención al factor masculino. Estos estudios abordan varios aspectos: cambios endocrinos, alteraciones de los espermatozoides, trasmisión de enfermedades hereditarias, o la necesidad de terapias sustitutivas de testosterona en la vejez. Respecto a los cambios histológicos del testículo envejecido, se han realizado diversos estudios desde hace décadas, pero han dejado ciertas cuestiones sin aclarar y se han centrado en el hombre y en la rata. Junto a esto, durante los últimos años, diversos autores han propuesto que el mecanismo tisular implicado en la progresiva disminución de la espermatogénesis con la edad, está relacionado con cambios en el equilibrio entre la proliferación/apoptosis en el epitelio seminífero. En la presente tesis doctoral nos hemos propuesto por un lado, realizar un completo análisis histológico tanto cualitativo como cuantitativo de los cambios que acontecen con la edad en el epitelio seminífero y pared tubular del hámster sirio. Por otro, hemos investigado también si la proliferación está o no alterada en este epitelio relacionándola con las alteraciones histológicas observadas en el mismo. Para ello, utilizamos hámsteres machos de 6, 12 y 24 meses de edad. Los testículos fueron fijados y procesados para microscopia de luz convencional e inmunohistoquimica y, electrónica de transmisión. Se realizó un estudio semicuantitativo del tipo histológico de degeneración de las secciones de los túbulos seminíferos determinando el grado de progresiva alteración de su epitelio con la edad. Inmunohistoquímicamente se identificó la inmunoreactividad a laminina y fibronectina en la pared tubular y las células en proliferación. Morfométricamente se calculó una serie de parámetros testiculares y el volumen total de inmunoreactividad a fibronectina y laminina. Respecto a la proliferación se calculó el índice total de proliferación como el número de células proliferando por tipo histológico de sección tubular. Por último, con las secciones ultrafinas se realizó una descripción ultrarestructural del epitelio seminífero y se calculó el grosor de la pared tubular. En los animales envejecidos se observó un incremento significativo de las secciones tubulares con diversas alteraciones del epitelio seminífero especialmente hipoespermatogénesis y detención de la espermatogénesis. El volumen del testículo, el diámetro y volumen del túbulo como el volumen de epitelio del túbulo seminífero sufrieron un descenso significativo con la edad, por el contario la longitud del túbulo se incrementó. El volumen de fibronectina y laminina aumento en los animales viejos siendo el índice de proliferación menor en estos animales. El número de células en proliferación por tipo histológico de sección de túbulo seminífero fue progresivamente y significativamente menor en las secciones alteradas respecto a las secciones normales. No se observó diferencias significativas respecto a la edad entre tipos histológicos de sección de túbulo seminífero. Ultraestructuralmente se observó alteraciones citológicas importantes en la célula de Sertoli así como en el proceso de espermiogénesis. La pared presentó un engrosamiento significativo tanto en los túbulos normales como en los hipoespermatogénicos o en detención de la espermatogénesis. En conclusión, el envejecimiento del túbulo seminífero del hámster supone una pérdida progresiva de la actividad espermatogénica que está relacionada con cambios del túbulo y de su pared. Estos cambios no se producen de forma uniforme en todo él y se asocian a una disminución de la proliferación celular en sus zonas alteradas histológicamente. Éstas presentan además células de Sertoli modificadas ultraestructuralmente.

A very current area of research is the study of the causes of aging. In the field of reproductive biology the aging is important by their implications both in medicine and veterinary. If for many years the studies have focused on women or females to explain the reproductive decline with age it is now being paid more attention to male factor. These studies address several aspects: endocrine changes, abnormal sperm, transmission of hereditary diseases, or the need for testosterone replacement therapy in older age. Regarding the histological changes of aging testes, they have conducted several studies for decades, but have left some issues unclear and have focused on humans and rats. Alongside this, in recent years, several authors have proposed that the mechanism involved in decrease of spermatogenesis with age, is related to changes in the balance between proliferation / apoptosis in the seminiferous epithelium. In this thesis we have proposed on the one hand, a complete histological analysis of qualitative and quantitative changes that occur with age in the seminiferous epithelium and tubular wall of the Syrian hamster. Furthermore, we have also investigated whether this proliferation in the epithelium altered is linked with the histological changes observed in it. To do this, we use male hamsters 6, 12 and 24 months old. The testes were fixed and processed for conventional light microscopy, immunohistochemistry and transmission electron microscopy. A semiquantitative histological study of sections of seminiferous tubules for determining the degree of gradual deterioration with age, in its epithelium was performed with age. Immunoreactivity to laminin and fibronectin in the tubular wall and proliferating cells was identified. Morphometrically a series of testicular parameters and the total volume of fibronectin and laminin immunoreactivity was calculated. The total proliferation index as the number of proliferating cells by histologic type of tubular section was calculated. Finally, with ultrathin sections, an ultrarestructural description of seminiferous epithelium, and thickness determination of tubular wall was performed. In aged animals a significant increase in the tubular sections with various disorders especially hypospermatogenesis of seminiferous epithelium and arrest of spermatogenesis was observed. The testicular volume, diameter and volume as epithelial volume of seminiferous tubule suffered a significant decrease with age, on the contrary an increased tubule length was observed. An increase in fibronectin and laminin volume in old animals and less proliferation rate in these animals was determined. The number of proliferating cells per histologic section of seminiferous type tubule, progressively and significantly decrease in altered sections respect to normal sections. No significant differences respect to age between histological types sections of seminiferous tubule was observed. Ultrastructurally important cytological changes were observed in the Sertoli cell and the process of spermiogenesis. The wall thickening showed an increase significant in normal, hipospermatogenic and spermatogenesis arrest tubules. The number of proliferating cells per histologic section of seminiferous type tubule, progressively and significantly decrease in altered sections respect to normal sections. In conclusion, the aging of the seminiferous tubule hamster suppose a loss of spermatogenic activity which is related to changes in the tubule and its wall. These changes do not occur uniformly throughout the tubule and they associated with a decrease in cell proliferation in altered tubular areas. These areas also have Sertoli cells with a modified ultrastructure.