Il progetto di ricerca è articolato in 5 linee, in ciascuna delle quali la microscopia elettronica avrà un ruolo chiave nel rivelare la morfodinamica dei gameti e del tessuto gonadico in diverse condizioni microambientali. Linea 1: IDENTIFICAZIONE DI MARKERS MORFOLOGICI DI QUALITÀ IN OVOCITI UMANI CRIOPRESERVATI. Porterà alla identificazione delle procedure di criopreservazione che, in termini di qualità ovocitaria, abbiano il rendimento migliore. Linea 2: MODIFICAZIONI ULTRASTRUTTURALI CORRELABILI ALLA POLISPERMIA ED ALL'USO DEL MICROSCOPIO POLARIZZATORE NELLA ZONA PELLUCIDA DELL'OVOCITA UMANO E BOVINO. Permetterà originali correlazioni tra l'imaging in vivo della ZP e la sua microstruttura/biomeccanica. Linea 3: IDENTIFICAZIONE DI MARKERS MORFOLOGICI DI QUALITÀ NEL TESSUTO OVARICO NELL'AMBITO DI NUOVE STRATEGIE DI PRESERVAZIONE DELLA FERTILITÀ (COLTURA IN VITRO). Consentirà l'acquisizione di una serie di informazioni morfologiche e morfometriche su: follicoli umani e di maiale accresciuti in vitro; follicoli di topo trattati con pesticidi durante la coltura in vitro. Linea 4: MORFOLOGIA DEL LIQUIDO SEMINALE. Si valuteranno eventuali correlazioni tra le alterazioni morfologiche riscontrabili al MO e quelle osservabili al MET nel liquido seminale di pazienti giovani e sani ma infertili, sottoposti a procedure di PMA. Verranno inoltre studiate eventuali modificazioni nella microstruttura degli spermatozoi dopo criopreservazione. Verranno infine osservati spermatozoi di primati esposti accidentalmente a radiazioni, allo scopo di mettere in evidenza eventuali alterazioni sviluppatesi in un preciso arco temporale. Linea 5: SVILUPPO EMBRIONALE PRECOCE IN VITRO. Si osserveranno gli effetti di diverse saturazioni di ossigeno sulla morfologia dei blastomeri in un modello murino. Si osserveranno inoltre gli effetti della rimozione di frammenti citoplasmatici dallo spazio perivitellino di embrioni umani.
CRITERI DI VERIFICA DEI RISULTATI
I risultati dello studio saranno espressi come dati originali qualitativi e quantitativi, ricavati dall¿analisi delle immagini ottenute mediante l'uso di software morfometrici, e successivamente elaborati mediante software statistici. Tali risultati saranno presentati in maniera preliminare, parziale o completa in convegni a carattere nazionale ed internazionale i cui atti saranno successivamente pubblicati su riviste scientifiche a diffusione nazionale ed internazionale. L'accettazione per la pubblicazione in qualificate riviste scientifiche internazionali dotate di revisori anonimi costituirà il criterio più importante ed imparziale di verifica dei risultati.
POTENZIALITÀ APPLICATIVE E IMPATTO SCIENTIFICO E/O TECNOLOGICO E/O SOCIO-ECONOMICO
Il problema dell¿infertilità ha le sue radici sociali, antropologiche, anatomiche e cliniche nel passato, ma è particolarmente sentito ai nostri giorni, non solo per il continuo progresso della medicina in altri campi ma anche per il repentino mutare di costumi, condizioni lavorative e socio-economiche della comunità, della famiglia, della coppia e del singolo individuo. Nonostante il grande impatto sociale, psicologico e fisico delle problematiche legate all¿infertilità, un appropriato counseling da parte di qualificati professionisti è tutt¿ora carente in molti centri di cura e di ricerca, in Italia ed all¿estero (36,37).
Ai fini della corretta valutazione dell'impatto scientifico e/o tecnologico e/o socio-economico del nostro progetto è utile ricordare le percentuali che stimano la infertilità nel nostro paese, come riportate nel Registro Nazionale sulla PMA dell'Istituto Superiore di Sanità (http://www.iss.it/rpma). Vari studi di popolazione danno un indice di fecondità (possibilità di concepire per ciclo) intorno al 25% in coppie giovani; i calcoli prevedono inoltre che nelle nuove coppie il 19% avrà problemi riproduttivi dopo 2 anni. I dati raccolti dal Registro Nazionale sulla PMA sono i seguenti: infertilità maschile: 35,4%, infertilità femminile: 35,5%, infertilità maschile e femminile: 15%, infertilità idiopatica: 13,2%, altro: 1%. Pertanto, l'analisi morfometrica e comparativa dei markers ultrastrutturali indicatori di qualità del gamete maschile e femminile, che intendiamo portare avanti con questa ricerca, avrà le seguenti ricadute:
Scientifiche: l'identificazione delle alterazioni morfologiche presenti nei gameti e nei tessuti gonadici porterà alla comprensione delle varie fasi della evoluzione dei processi degenerativi cellulari. I concetti estrapolati dalle nostre osservazioni saranno poi applicabili anche su tessuti diversi da quelli dell'apparato genitale.
Tecnologiche: le osservazioni che intendiamo condurre potranno contribuire al miglioramento delle tecniche di criopreservazione degli ovociti e delle tecniche di coltura in vitro di follicoli ovarici; l'individuazione di correlazioni tra gli studi ultrastrutturali e le osservazioni al MO del liquido seminale di pazienti giovani e sani ma infertili sottoposti a PMA, migliorerà le procedure diagnostiche, consentendo l'adozione in tempi più rapidi del trattamento migliore per il ripristino della fertilità; l¿utilizzo di un nuovo fluido seminale artificiale, se efficace, potrebbe migliorare le performances riproduttive legate al congelamento dello sperma anche nell¿ambito di protocolli di donazione dei gameti.
Socio-economiche: possono essere su vasta scala. Oggigiorno infatti si ricorre al congelamento degli ovociti non solo per superare un'infertilità (in aumento considerando l'innalzamento della età media in cui una coppia decide di concepire il primo figlio), ma anche per posticipare la maternità per ragioni puramente personali (mancanza di una relazione stabile, di un lavoro, desiderio di carriera etc.) (social egg freezing) (38) o per partecipare a programmi di ovodonazione (39). Il congelamento dei tessuti gonadici è fondamentale per ripristinare la fertilità a seguito di trattamenti chemioterapici; anche in questo caso la ricaduta socio-economica è considerevole in quanto in Italia, nel 2010, quasi 200.000 uomini e donne hanno avuto una diagnosi di tumore prima dei 45 anni (0,6% corrispondente a 1 ogni 160 individui) (http://www.registri-tumori.it). L'insieme delle competenze e delle tecnologie necessarie alla preservazione della fertilità in questa categoria di pazienti ha assunto le caratteristiche di una vera e propria branca della medicina, la oncofertilità (40). Infine, le nostre ricerche potrebbero avere una ricaduta socio-economica non solo nell¿ambito del trattamento dell¿infertilità e della preservazione della fertilità, ma anche in relazione alla prevenzione dell¿infertilità stessa, ponendo l¿accento sulla necessità di un più adeguato controllo del rischio biologico riproduttivo legato all¿uso/dispersione accidentale di inquinanti ambientali (chimici quali pesticidi, sostanze radioattive).