La degenerazione testicolare legata all'età è un problema comune in stalloni anziani. Questo tipo di degenerazione testicolare è diversa dalla degenerazione che può essere osservata dopo, per esempio, una lesione ai testicoli in uno stallone giovane. A seguito di un trauma testicolare, molti stalloni sono in grado di recuperare completamente. Tuttavia, la degenerazione testicolare legata all'età risulta in un progressivo deterioramento dei testicoli ed un progressivo declino delle funzioni testicolari. Col passare del tempo, gli stalloni colpite diventano progressivamente sempre più sub-fertili ed alla fine possono diventare sterili in concomitanza con diminuzioni della qualità dello sperma, del numero di spermatozoi e della dimensione dei testicoli. Non vi è alcun trattamento valido per la degenerazione testicolare da senescenza, anche se sono state provate molte terapie. In questo articolo, la dottoressa Regina Turner del New Bolton Center presso l'Università della Pennsylvania, discute le cause della degenerazione testicolare correlata all’età, delle ricerche in corso e di come si può gestire la carriera riproduttiva di uno stallone anziano fino a quando verrà trovato un trattamento o una cura.
Questo problema è molto importante nel settore equino perché agli stalloni geneticamente di valore viene spesso chiesto di continuare l’attività riproduttiva anche in età avanzata. Le perdite economiche causate dal declino della fertilità da invecchiamento possono essere notevoli e il risultato di perdite di tassi di monta, l'aumento dei costi di gestione di fattrici e stallone, e le perdite di preziosa genetica maschile. Ci può anche essere un significativo turbamento emotivo umano quando il problema si verifica in un allevamento molto apprezzato e ad uno stallone di grande successo. Tuttavia, nonostante il suo impatto, sappiamo molto poco circa le cause della degenerazione testicolare da invecchiamento nel cavallo, in parte perché il problema è particolarmente difficile da studiare in questa specie. La variazione genetica significativa tra i diversi stalloni, nonché le differenze nel modo in cui gli stalloni sono alimentati, stabulati, lavorati, e gestiti tutto rende molto difficile da eseguire uno studio accuratamente controllato di ciò che è probabile che sia una patologia multigenica, complessa.
Causa della degenerazione testicolare nello Stallone Anziano
La ricerca nel nostro laboratorio, sostenuta dalla Grayson Jockey Club Research Foundation, ha dimostrato che il difetto che causa la degenerazione dei testicoli nei cavalli anziani si trova all'interno delle cellule dei testicoli stessi, e non all'interno dell'ambiente ormonale più grande da cui i testicoli sono supportati. Come ci si potrebbe aspettare se il testicolo stesso è difettoso, la condizione non migliora dopo il trattamento con sostanze destinate a stimolare la funzione testicolare (ad esempio supplementi di ormone e nutraceutici). Abbiamo ipotizzato che, se il problema risiede nelle stesse cellule del testicolo invecchiato, allora potrebbe essere necessario sostituire le cellule vecchie con altre più giovani, perché il testicolo degenerato abbia un effetto positivo sullo sviluppo dello sperma. In sostanza, ci sarebbe bisogno di ricreare un giovane sistema di supporto cellulare per le cellule invecchiate che producono gli spermatozoi.
La ricerca effettuata sulla Degenerazione Testicolare da Invecchiamento
A questo proposito, abbiamo eseguito esperimenti in cui abbiamo impiantato cellule di supporto testicolare e le cellule che producono steroidi da tessuto testicolare di uno stallone giovane, sano nel tessuto testicolare invecchiato e degenerato ed abbiamo scoperto che la presenza delle cellule giovani è in grado di migliorare la sopravvivenza delle cellule anziane che producono gli spermatozoi. Questo miglioramento è piccolo, ma è evidente e suggerisce fortemente che le cellule giovani del testicolo (o qualche sostanza che queste cellule producono) sostengono le cellule invecchiate che producono gli spermatozoi. Se i nostri dati risultano essere corretti, questo potrebbe portare allo sviluppo di un trattamento a base di cellule per curare la patologia (ad esempio cellule staminali).
Nel tentativo di determinare quale sia la differenza tra cellule testicolari giovani e cellule testicolari vecchie (e così eventualmente determinare che cosa è nelle cellule testicolari giovani che è benefico per le cellule vecchie), abbiamo eseguito il sequenziamento su larga scala di tutti i geni espressi nei testicoli di uno stallone normale, fertile, ed in quelli degenerati di uno stallone anziano. Abbiamo trovato più di 500 geni che sono espressi in modo diverso nel tessuto di testicoli giovani e vecchi e abbiamo appena iniziato a studiare questo elenco per identificare i geni che sono candidati o come causa del problema o per un trattamento del problema. Finora, sembra che la maggior parte di questi geni espressi in modo diverso provengono dalle cellule di sostegno del testicolo e da quelle che producono steroidi. I geni provenienti dalle cellule staminali spermatogoniche (le cellule staminali che sono responsabili per la formazione di spermatozoi) sembrano relativamente meno interessati. Questo è emozionante perché suggerisce che, se siamo in grado di fornire cellule di sostegno giovani alle cellule staminali spermatogoni che vechie, potremmo essere in grado di sviluppare una terapia cellulare che potrebbe rallentare o addirittura invertire potenzialmente i problemi di riduzione della qualità dello sperma e diminuzione del numero di spermatozoi che si osservano in stalloni con degenerazione testicolare da invecchiamento.
Come gestire la carriera riproduttiva di uno Stallone Anziano
Per ora, questa è solo una speranza e resta lontano dalla realtà. Non esiste una bacchetta magica in grado di risolvere il problema di invecchiamento dei testicoli di uno stallone. Così fino a quando non potrà essere sviluppata un certo tipo di potenziale terapia cellulare, per cercare di preservare la fertilità a fronte di declino della funzione testicolare disponiamo solo dell'approccio di gestione dei nostri stalloni. Tecniche di gestione che possono contribuire a migliorare l'efficienza riproduttiva degli stalloni colpiti includono inseminare le fattrici il più vicino all'ovulazione possibile e il più vicino al sito della fecondazione possibile (inseminazione cornuale profonda), e limitando la dimensione del numero di fattrici destinate agli stalloni colpiti in modo da ridurre la frequenza delle eiaculazioni e massimizzare il numero di spermatozoi.
Inoltre, vi sono alcune prove che suggeriscono che possono essere utilizzate le tecniche di lavorazione degli spermatozoi per migliorare la fertilità degli stalloni colpiti. Per esempio gradienti speciali possono essere usati per separare gli spermatozoi di 'buona qualità' dal seme di 'scarsa qualità' permettendoci così di inseminare ogni cavalla con seme che si arricchisce in spermatozoi più fertili. Nei casi più gravi, può essere eseguita l'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi (ICSI). ICSI (foto a sinistra) prevede il recupero di singoli ovociti (uova) dalle ovaie della cavalla, poi ogni uovo viene iniettato con un singolo spermatozoo dallo stallone. L'uovo 'fecondato' è poi coltivate in vitro e, se si sviluppa un embrione, questo viene trasferito in una cavalla ricevente per produrre una gravidanza. Questa tecnica può essere molto costosa, ma può portare a gravidanze da stalloni che producono un numero molto basso di spermatozoi normali. Un altro eccellente suggerimento di gestione è quello di congelare il seme di stalloni fertili, quando sono più giovani e prima che si presenti questo problema. Mettere da parte del seme congelato mentre uno stallone è estremamente fertile rimane il modo migliore e più conveniente di assicurare una "rete di sicurezza" genetica nel caso si presenti una degenerazione testicolare da invecchiamento.
Per ora, una fonte della giovinezza testicolare resta una chimera. Il problema dell'invecchiamento in tutti i tessuti è estremamente complesso, coinvolge molti organi e tipi di cellule, e numerose cause genetiche e ambientali. Tuttavia, con lo sviluppo di test genetici su larga scala e di terapie cellulari / terapie con cellule staminali, c'è la speranza che in futuro potremmo essere in grado di ritardare o addirittura impedire gli effetti negativi che l'invecchiamento ha sulle cellule che producono gli spermatozoi e così preservare la fertilità dei nostri stalloni in età avanzata.
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