Un nou sistema informàtic determina la fecunditat de l¿esperma de porc
Un grup d¿enginyers de la Universitat de Lleó, en col·laboració amb el centre tecnològic lleonès Centrotec, ha desenvolupat una tècnica de visió artificial per a valorar la qualitat del semen de porc usat per a inseminació artificial.
Font: DiCYT.
Entre altres aspectes, els investigadors han creat un innovador sistema per a detectar danys a l¿acrosoma de l¿esperma, una membrana que indica el temps de vida reproductiva d¿una mostra donada. Els resultats, publicats a revistes internacionals com Computers in Biology and Medicine, arriben a fiabilitats del 98 per cent. Carlos Domínguez Tejerina, catedràtic de Reproducció Animal de la Facultat de Veterinària de la Universitat de Lleó i director de Centrotec, centre tecnològic dedicat a la reproducció animal creat el 2001, explica que la valoració del semen per al seu ús en inseminació artificial es realitza distingint característiques essencials com la seva mobilitat i morfologia. Fins ara aquesta tasca es realitzava de forma manual, el que la feia "farragosa i poc operativa", per a les empreses i els centres tecnològics que treballen amb moltes mostres de semen al dia. Així va sorgir la col·laboració amb els investigadors del grup Visió Artificial i Reconeixement de Patrons (VARP), del departament d¿Enginyeria Elèctrica, Sistemes i Automàtica de la Universitat de Lleó. La idea era aconseguir un sistema informàtic per a obtenir imatges del semen i analitzar-les de forma automàtica amb un software. Segons Domínguez Tejerina, "ja existeixen sistemes informàtics al mercat, sobretot per a mesurar la mobilitat, però les necessitats de Centrotec van més enllà: volem conèixer més característiques dels espermatozoides, que estan vius, es mouen i, a més, tenen capacitat de fecundar".
Col·laboració amb investigadors holandesos
"Per a estudiar el potencial fecundador del semen cal estudiar l¿acrosoma dels espermatozoides", argumenta el director de Centrotec, "una cosa, l¿anàlisi de la qual mitjançant mètodes informàtics no està desenvolupat de forma comercial". L¿acrosoma és una espècie de membrana que recobreix l¿espermatozoide i que reflecteix la seva capacitat reproductiva, així com el temps de vida útil de la mostra. Els enginyers del VARP han desenvolupat una tècnica que permet, mitjançat una imatge obtinguda amb un microscopi òptic, segmentar el cap de l¿espermatozoide i analitzar-lo mitjançant descriptors de textura com el gradient del contorn. "El dany a l¿acrosoma es pot observar mitjançant les variacions en el nivell de gris del seu contorn", explica Enrique Alegre Gutiérrez, investigador del VARP responsable del treball. Les variacions del contorn respecte al fons es mesuren mitjançant un vector que pren dades de múltiples punts, en el desenvolupament del qual han col·laborat investigadors holandesos. Per a extraure la característica essencial del vector (la morfologia que ha de tenir l¿acrosoma) i validar els resultats, els enginyers lleonesos s¿han basat en resultat obtinguts per veterinaris mitjançant mètodes tradicionals, en aquest cas tincions. Per a crear el software han utilitzat un llenguatge informàtic denominat Matlab, que "permet desenvolupaments molt ràpids, però que no està pensat per a crear aplicacions comercials".
Resultats únics
En comparació amb aquests sistema els investigadors han obtingut tasses d¿encert "del 95 y 98 en els darrers treballs publicats", assegura Enrique Alegre. És a dir, mitjançant el sistema informàtic desenvolupat a la Universitat de Lleó es poden predir de forma automàtica la capacitat de fecundar d¿una mostra de semen de verro amb una fiabilitat propera al 100 per cent. "A l¿actualitat només hi ha un grup de recerca a Brasil que faci alguna cosa similar", prossegueix l¿investigador per al qual, a partir d¿aquesta base, es podria desenvolupar una aplicació comercial, encara que no és l¿objectiu del treball. La utilitat d¿aquest nou sistema és enorme, segons Carlos Domínguez Tejerina, ja que suposa agilitzar i objectivitzar el procés de valoració del semen.
Aplicacions en investigació
El sistema desenvolupat pels investigadors del VARP en col·laboració amb Centrotec també mesura una sèrie de paràmetres de l¿espermatozoide (longitud, amplada, àrea, perímetre, rugositat, elongació, etc.), que constitueixen "una morfometria difícil d¿aconseguir per un expert a simple vista", apunta Carlos Domínguez Tejerina. "Mitjançant aquest sistema es poden saber les característiques de cada població de semen", la qual cosa té múltiples aplicacions en la recerca en inseminació artificial, com per exemple, "mesurar de forma objectiva les reaccions de la mostra a tractaments com la estimulació de la mobilitat amb cafeïna", entre d¿altres.