26 de enero de 2012

¿QUÉ ES EL SISTEMA CASA?


Cómo indica la OMS en sus últimos estudios, desde hace unas décadas hasta la actualidad la calidad seminal ha descendido de manera drástica, produciendo un aumento en la aparición de problemas reproductivos. Debido a esto, los análisis seminales han tomado una gran importancia en el ámbito de la medicina reproductiva.

También toma  importancia debido a la necesidad por parte de los investigadores de una prueba laboratorial que les permitiera predecir de forma precisa la capacidad fecundante de una muestra seminal que posteriormente será usada en una inseminación. Buscando este método adecuado, sería interesante que el método  pudiera analizar las muestras rápidamente y que eliminara la subjetividad inherente a la técnica, ya que la evaluación microscópica de la calidad del semen depende de la persona que la realice, así como de muchas características funcionales y morfológicas de los espermatozoides, por todo esto se plantea el desarrollo de un método automatizado y objetivo.

De esta forma aparece el Computer Assisted Semen Análisis (CASA) desarrollado en la Universidad de Pennsylvania por Liu y Warne en 1977 y perfeccionado por Amann y Hammersatedt en 1980.

El sistema CASA se introduce en el mercado a principio de los 80, originalmente para la evaluación de semen humano. Con el paso de los años se ha ido perfeccionando y modernizándose, y gracias a que su precio fue descendiendo, ha ido implantándose en más ámbitos aparte de la reproducción humana. En la actualidad se utiliza también en veterinaria, tanto en el ámbito de la investigación, como en el de la industria de los centros de inseminación artificial.

Un sistema CASA consta de varias unidades independientes:
Un microscopio de constraste de fases conectado a una cámara de video, que envía la imagen desde el microscopio a un monitor de TV. La imagen se envía al ordenador, donde un analizador digital de imagen captura varias fotografías seridas de cada campo. El software discrimina a los espermatozoides de otras partículas que puedan aparecer en la imagen por su tamaño, y analiza la trayectoria recorrida por cada espermatozoide individual, la velocidad de las células, el movimiento rectilíneo, circular o lateral.

-          La velocidad es uno de los parámetros que puede medir el CASA. Esta se realiza de tres maneras diferentes:
  • VAP : es la distancia recorrida por el espermatozoide a lo largo de la trayectoria media.
  • VSL : velocidad según la trayectoria rectilínea. Distancia recorrida entre el primer punto y el último de su trayectoria.
  • VCL: velocidad según la trayectoria curvilínea. Distancia recorrida a lo largo de su trayectoria real en función del tiempo.
De todos ellos el VAP (Promedio de velocidad de paso) es el más utilizado en los análisis seminales.

-          El movimiento de cabeceo o desvío de su trayectoria se cuantifica a través de dos parámetros como son:
  • ALH: Amplitud del desplazamiento lateral de la cabeza del espermatozoide 
  • BCF: Frecuencia de corte de la línea de trayectoria.
-        La dirección de la trayectoria espermática se mide a través de tres cocientes como son la Linealidad (LIN),  la Rectilineidad (STR) y el índice de oscilación (WOB).
La linealidad es el cociente entre el VSL/VCL ,  la  rectilineidad es el cociente entre VSL/VAP y el índice de oscilación es la relación porcentual entre la VAP/VCL.
Estas características del movimiento espermático nos permite saber como es la dirección del movimiento y ha sido correlacionada como un factor que incrementa la tasa de fertilidad.


-          El número de espermatozoides totales y motiles se puede calcular por medio de los valores:
  • MOT: El cual indica el porcentaje de espermatozoides motiles
  • PRG: Indica el porcentaje de espermatozoides motiles progresivos. Este dato es el que se utiliza al evaluar las dosis inseminante.


El sistema CASA nos permite identificar subpoblaciones  de espermatozoides que presentan distintos patrones de movilidad que persisten en una misma muestra, se ha demostrado que las diferentes subpoblaciones responden de manera diferente ante procesos de criopreservación o la exposición de agentes capacitantes.

Los espermatozoides que forman parte de un eyaculado no son uniformes en cuanto sus características de motilidad, en el mismo eyaculado podemos encontrar  espermatozoides que se mueven de forma rápida y progresiva y otros que se mueven de forma más lenta, y por último otros que apenas se mueven. Es interesante conocer estas diferencias,  porque probablemente la capacidad fecundante de una muestra de semen  sea mejor si  la muestra está formado solamente por los espermatozoides más competentes.

Pero el uso de sistemas CASA presenta algunos inconvenientes que es necesario conocer:
  • No existe una estandarización y optimización de los equipos y de los procedimientos utilizados en los análisis
  • Cada laboratorio utiliza un equipo diferente, con diferentes características técnicas que  dan lugar a resultados muy dispares entre centros.
  • A los resultados les afectan diferentes factores como la temperatura de la muestra, volumen, tipo de cámara, concentración de la muestra,…  Por ello, es necesario que cada equipo estandarice un protocolo, sabiendo que los resultados serán únicamente aplicables a muestras evaluadas con el equipo en cuestión
  • Se puede tender a una sobreestimación de la concentración espermática, debido a que el aparato puede contabilizar el mismo espermatozoide dos veces por las colisiones espermáticas. Esta sobrestimación se produce en mayor medida cuanto menos diluida este la muestra, ya que disminuyen las colisiones.

Salvando los inconveniente, el CASA es el mejor sistema para un análisis preciso y rápido de una muestra de semen.

Os dejamos un corto, pero práctico tutorial de como utilizar el sistema CASA.




Bibliografía:

  • Automated semen analysis. Stephen P. Boyers, M.D; Russell 0. Davis, Ph.D. ; David F. Katz, Ph.D.
  • Mortimer ST. CASA–practical aspects. J Androl 2000 Ago;21(4):515–524
  • www.serida.org
  • www.inia.es





Fernando Cuadrado, Mónica Cubero y Cristina Goméz 
Máster de Biología y Tecnología de la Reproducción

4 comentarios:

  1. Muy bien, pero VAP la traduciría como "velocidad según la trayectoria media o suavizada". "Promedio de velocidad de paso" es una traducción incorrecta de "Velocity-average path" (path≠paso).

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  2. Los CASA comerciales son bastante caros (10.000 eur lo más asequible, y prácticamente solo el software). Lo mejor es contactar con los distribuidores. Un CASA "artesanal" y de código libre puede montarse sin tanto coste. Basta conseguir un microscopio con una óptica adecuada, una cámara bastante rápida (>100 imágenes/s, pero algunos trabajos recientes recomiendan >200) y un ordenador con ImageJ y alguno de los plugin desarrollados para analizar la movilidad espermática (ver trabajos de Wilson-Leedy y los desarrollos recientes de C. Purchase).

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  3. Excelente los CASA, pero si hay que tener estandarizado el protocolo en cuanto a las diluciones, para no generar trayectorias cruzadas y las extensiones deben ser las correctas a la hora de mirar concentración, aunque para este parámetro es mejor optar por espectofotometro...

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