[ca] De manera rutinària, el diagnòstic inicial de la infertilitat masculina es realitza mitjançant l'estudi macroscòpic i microscòpic de la mostra de semen. Aquests proporcionen informació rellevant sobre el recompte, la mobilitat i la morfologia dels espermatozoides, però no sobre el potencial de fertilització de la mostra, sovint aquests paràmetres tenen un valor pronòstic limitat en processos de fecundació natural i/o artificial. A més, alguns estudis determinen que hi ha pacients que es poden diagnosticar erròniament com a idiopàtics, ja que hi ha certes anomalies a nivell molecular o genètic que no són detectables en el seminograma. Per abordar aquest problema, és necessari estudiar nous biomarcadors que permetin entendre els mecanismes moleculars implicats en la infertilitat. Per a això, en aquest treball s'han utilitzat tècniques proteòmiques d'expressió diferencial tant en mostres de plasma seminal com d'espermatozoides. En el primer estudi, s'ha demostrat la presència d'activitat nucleasa en el líquid seminal de diferents grups de pacients, inclosos aquells que no presenten espermatozoides, amb azoospermia. A més, s'ha observat un increment de l'activitat nucleasa per espermatozoide en aquells grups que tenen més paràmetres del seminograma alterats, així com una correlació entre l'activitat nucleasa i la fragmentació de l'ADN dels espermatozoides valorada amb Comet alcalí, la morfologia i la mobilitat espermàtica. Per últim, mitjançant la corba ROC s'ha comprovat que l'activitat nucleasa és una bona variable per predir la infertilitat masculina. En el segon estudi, s'ha comparat el perfil proteic del líquid seminal de controls fèrtils amb pacients seleccionats segons el seminograma, patologia i valors d'integritat de l'ADN dels espermatozoides mitjançant Comet neutre, alcalí i SCD. Les 24 mostres analitzades s'han classificat en 4 grups diferents: controls fèrtils, avortaments de repetició, astenoteratozoospèrmics i astenoteratozoospèrmics amb varicocele. L'anàlisi proteòmica comparativa s'ha realitzat mitjançant la tecnologia 2D-DIGE i ha revelat la presència de 28 proteïnes diferencials. Aquestes estan involucrades en processos metabòlics i cel·lulars, funcions catalítiques i es troben al component extracel·lular. L'anàlisi de les interaccions entre proteïnes ha mostrat que estan associades entre elles i també amb la Ubiquitina C, indicant que la regulació d'aquestes proteïnes té un paper important en la infertilitat masculina. En el tercer estudi, s'ha comparat el perfil proteic dels espermatozoides de mostres de controls fèrtils amb avortaments de repetició abans i després d'un tractament oral amb antioxidants mitjançant el marcatge isobàric TMT. S'han identificat 34 proteïnes amb expressió diferencial entre els grups d'avortaments de repetició i controls fèrtils, a més algunes proteïnes milloren el seu perfil d'expressió després del tractament amb antioxidants, indicant que són vulnerables a l'estrès oxidatiu. No obstant, no hi ha diferències significatives entre els avortaments de repetició abans i després del tractament amb antioxidant, per tant, la patologia espermàtica produïda en aquests pacients no és deguda principalment a l'estrès oxidatiu. Finalment, l'anàlisi d'interaccions entre les proteïnes diferencials ha mostrat tres vies principals d'afectació: metabolisme, citoesquelet i dany en l'ADN dels espermatozoides. En conjunt, els resultats obtinguts demostren la importància de l'estudi de proteïnes que s'expressen de manera diferencial entre individus fèrtils i infèrtils ja que permet aprofundir en el coneixement dels mecanismes moleculars implicats en la infertilitat masculina i personalitzar el diagnòstic de pacients amb la construcció de nous panells de biomarcadors.

[en] Routine evaluation of sperm quality during the initial diagnosis of male fertility is performed by macroscopic and microscopic examination of the semen sample. These provide useful information regarding sperm count, sperm motility, sperm morphology but not on the fertilization potential of the sample often have a limited prognostic value in processes of natural and/or artificial fertilization. In addition, some studies determine that there are cases of male infertility that can be misdiagnosed as idiopathic, as there are certain abnormalities at the molecular or genetic level that do not present detectable manifestations with basic semen analysis. To address this problem it is necessary to obtain new biomarkers that help to better understand the molecular mechanisms involved in fertilization.To this end, differential expression proteomic techniques have been used in both seminal plasma and sperm samples in this work. In the first study, the presence of nuclease activity in the seminal plasma of different groups of patients has been found in all of them, including those that do not have sperm, with azoospermia. In addition, an increase in sperm nuclease activity has been observed in patients with most altered parameters of semen analysis, as well as a correlation between nuclease activity and sperm DNA fragmentation assessed by alkaline Comet, morphology and sperm motility. Finally, the ROC curve has shown that nuclease activity is a good variable for predicting male infertility and could therefore improve the diagnosis of idiopathic patients. In the second study, the protein profile of seminal plasma from fertile donors was compared with patients selected according to their seminogram, pathology, and sperm DNA integrity values using neutral and alkaline Comet, and SCD test. 24 samples analyzed were classified into 4 different groups: fertile donors, recurrent miscarriage, asthenoteratozoospermic and asthenoteratozoospermic with varicocele. Comparative proteomic analysis was performed with the two-dimensional gel electrophoresis system based on fluorescent labeling (2D-DIGE) and revealed the presence of 28 differential proteins that are involved in metabolic and cellular processes, catalytic functions and located in the extracellular component. Analysis of protein interactions has shown that they are associated with each other and also to Ubiquitin C, indicating that the regulation of these proteins plays an important role in male infertility. In the third study, protein profile of sperm from fertile donor samples was compared with recurrent miscarriage before and after oral treatment with antioxidants using TMT isobaric labeling. 34 proteins with differential expression have been identified between groups of recurrent miscarriage and fertile donors, in addition some proteins ameliorated their expression after treatment with antioxidants, indicating that they are vulnerable to oxidative stress. However, no significant differences between recurrent miscarriages before and after antioxidant treatment have been found, therefore, damage produced in sperm from patients with this pathology is not mainly due to oxidative stress. In addition, analysis of interactions between differential proteins showed three main pathways of involvement: metabolism, cytoskeleton, and sperm DNA damage. In summary, results obtained demonstrate the usefulness of proteomic analysis and the importance of the study of proteins that are differentially expressed between fertile and infertile individuals as it allows to deepen the knowledge of the molecular mechanisms involved in male infertility and be able to personalize the diagnosis of patients with new biomarker panels.