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  • Grandes bolas de fogo:como o aquecimento de testículos com nanopartículas pode um dia ser uma forma de controle de natalidade masculino

    Aquecer os testículos usando nanobastões afeta a produção de esperma. Crédito:Shutterstock

    As mulheres têm uma variedade de métodos contraceptivos, mas apenas dois métodos estão normalmente disponíveis para os homens:preservativos e vasectomias. Ambos os métodos têm suas desvantagens.
    Os preservativos podem romper e alguns homens são alérgicos ao látex dos preservativos comuns. As vasectomias são procedimentos cirúrgicos que podem ser dolorosos e difíceis de reverter.

    Assim, a busca por opções contraceptivas masculinas alternativas continua, e um método atualmente em investigação é a nanocontracepção.

    Um botão liga/desliga

    A nanocontracepção baseia-se na ideia de que as nanopartículas – aqui, com cerca de 100 nanômetros de diâmetro, ou aproximadamente um milésimo da largura de um pedaço de papel ou de um fio de cabelo humano – podem de alguma forma ser entregues aos testículos, onde podem ser aquecidas .

    Se você pudesse aquecer os testículos um pouco, você teria uma maneira de ativar e desativar a produção de espermatozóides à vontade, porque quanto mais quentes eles ficam, menos férteis eles se tornam. Mas é um processo delicado porque os testículos podem ser irreversivelmente destruídos se ficarem muito quentes; o tecido morre e não consegue mais produzir espermatozoides, mesmo quando os testículos voltam à temperatura normal.

    O uso da nanotecnologia para aquecer os testículos foi estudado pela primeira vez em 2013 em camundongos pelo biólogo Fei Sun e sua equipe de pesquisa multidisciplinar. Seus primeiros experimentos envolveram a injeção de nanopartículas diretamente em testículos de camundongos. Essas nanopartículas eram longos nanobastões (ou nanocilindros) de átomos de ouro – imagine um tubo de 120 átomos de ouro de comprimento com um diâmetro de 30 átomos de ouro – revestidos com algumas longas cadeias de polímeros em sua superfície. Pareciam bactérias oblongas com pelos saindo.

    A radiação infravermelha foi então usada nos testículos dos camundongos. Isso fez com que as nanopartículas se aquecessem de cerca de 30 C para 37 e 45 C. A temperatura exata dependia tanto da concentração de nanopartículas injetadas quanto da intensidade da radiação.

    A radiação causou lesões de calor na pele ao redor dos testículos dos camundongos, por isso assumiu-se que esse procedimento era doloroso para os animais, embora não houvesse uma maneira confiável de medir sua dor. Os pesquisadores decidiram procurar outras formas de injetar as nanopartículas.

    Barras de ferro

    Em julho de 2021, a equipe de Sun publicou um artigo sobre suas últimas descobertas. Os nanobastões no novo método são compostos de óxido de ferro magnético em vez de ouro, e são revestidos com ácido cítrico em vez de etilenoglicol – mas têm o mesmo tamanho e forma dos nanobastões anteriores.

    Essas nanopartículas magnéticas foram injetadas nas veias dos camundongos e, em seguida, os animais foram anestesiados. Um ímã foi então colocado ao lado de seus testículos por quatro horas, atraindo as nanopartículas para lá.

    Este procedimento - injeção seguida de direcionamento magnético - foi realizado diariamente por um a quatro dias.

    Após o último dia de tratamento, uma bobina elétrica foi enrolada em torno dos testículos, por onde passou uma corrente. Isso induziu um campo magnético que aqueceu os nanobastões e, portanto, os testículos. Aumentos de temperatura semelhantes - de uma linha de base de 29 C para entre 37 e 42 C - foram observados por meio desse método. Quanto mais dias um camundongo era injetado com nanobastões, mais quentes seus testículos ficavam.

    A contracepção viável para animais pode ser uma ferramenta valiosa para programas de conservação e reprodução animal. Crédito:Shutterstock

    Os testículos mais quentes levaram à atrofia e ao encolhimento, mas mostraram uma recuperação gradual 30 e 60 dias após o tratamento, desde que as temperaturas dos testículos não chegassem a 45 C. A fertilidade caiu sete dias após o tratamento - em alguns casos, a fertilidade foi completamente eliminada - mas também mostrou recuperação gradual (embora não completa) após 60 dias.

    Embora a fertilidade não tenha voltado aos níveis normais, não houve diferença perceptível no tamanho da ninhada das fêmeas impregnadas pelos camundongos tratados e nenhum defeito morfológico foi observado em nenhum dos filhotes de camundongo. There seemed to be no difference in the sperm that did make it through.

    And Sun and his colleagues found that, unlike the gold nanorods that stayed indefinitely in mouse testicles, the iron nanorods were gradually eliminated into the liver and spleen, and later fully eliminated from the body. This reduced the risk for long-term toxicity.

    Controlled breeding

    The cost and the irreversibility of surgical castration lead many pet owners to look for alternative methods of contraception. Nanocontraception is ready to be used on household pets, says Sun, and adds that this method is already being used on cats in China.

    Surgical castration is less popular in Europe than in North America, so nanocontraception might be of greater interest there, says David Powell, director of the Reproductive Management Center of the Association of Zoos and Aquariums in St. Louis, Mo. "There's really not a big pet contraception market in the U.S.," says Powell.

    He adds that contraception is not typically used with agricultural animals like sheep and cows. "They are reared for consumption and slaughter, so the agriculture industry is not doing much, if any, research on animal contraception."

    "Zoos are a very small market, and so drug companies don't have a lot of motivation to make animal contraceptives," says Powell. But some of them do, and the Reproductive Management Center collects data to evaluate how contraceptives work on different species.

    Nanocontraception could be a part of zoos' reproductive toolkit one day. But before this happens, says Powell, further studies would need to establish how painful it is and in which species the iron nanorods can be used. Research has indicated that some mammals—such as rhinoceroses, lemurs and dolphins—might accumulate iron, which can be toxic in larger quantities.

    Reversible options

    One potential advantage of nanocontraception is its reversibility, as zoos often try to precisely time breeding events over animals' life cycles. But just how reversible it is needs further study. All of Sun's experiments treated mice only once; they were never subjected to a second injection of nanoparticles after their testicles had healed.

    Sun's ultimate goal is human contraception, although he admits that's still a long way off. As with zoo animals, detailed studies will be required to establish that nanocontraception is not toxic for men. It is also more difficult to put a man under anesthesia for four hours and wrap an electric coil around his testicles than it is to do the same thing on a mouse. Instead, Sun hopes to be able to deliver the magnetic nanorods orally and find another way to direct them to the testicles.

    And it is uncertain how many men will be comfortable with shrunken testicles, even if they recover their original size with time.

    Until then, better get those condoms out. + Explorar mais

    A reversible male contraceptive, targeted to the testes with magnets


    Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.



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