Criovial frente a pajilla para la criopreservación del semen ovino: estudio comparativo de la relación superficie-volumen sobre la viabilidad tras la descongelación y la producción de embriones in vitro

Conservar genes valiosos en hielo

La selección genética ha transformado a los animales de granja durante siglos, y la congelación de semen es una herramienta clave para difundir rasgos deseables sin mover los animales por todo el mundo. Pero la congelación es agresiva para células delicadas. Este estudio plantea una pregunta sorprendentemente práctica con grandes implicaciones para la cría ganadera: al almacenar semen ovino congelado, ¿importa de verdad el tipo y la posición del contenedor —una fina pajilla de plástico o un pequeño criovial— en cuántos espermatozoides sobreviven y en cuántos embriones se pueden generar en el laboratorio?

Por qué importa la forma del contenedor

Cuando se congela el semen, el agua dentro y alrededor de los espermatozoides puede formar cristales de hielo, que actúan como diminutos cuchillos, rasgando membranas y dañando el ADN. La velocidad de enfriamiento de la muestra y lo uniforme que sea dependen en gran medida de la forma del contenedor y de cuánto de su superficie esté expuesta al vapor de nitrógeno frío. Las pajillas finas presentan una gran superficie en relación con su volumen, lo que favorece un enfriamiento rápido y a veces desigual. Los crioviales más anchos, sobre todo cuando se mantienen en posición vertical, exponen menos semen directamente al frío, y la gravedad ayuda a que los espermatozoides se asienten en el fondo, creando solo una pequeña bolsa de aire por encima del líquido. Los autores plantearon la hipótesis de que esta bolsa de aire menor y la relación superficie-volumen más baja retrasarían la formación de cristales de hielo lo suficiente como para proteger a más espermatozoides.

Poniendo a prueba pajillas frente a viales en el congelador

Para comprobar esta idea, los investigadores recogieron semen de carneros sanos y lo diluyeron en una solución protectora estándar. A continuación, empaquetaron las muestras en tres tipos de contenedores: pajillas estrechas de 0,25 mL y dos tamaños de crioviales (0,5 mL y 1,5 mL). Las pajillas se congelaron bien en un biocongelador programable en posición vertical, bien sobre vapor de nitrógeno líquido (LN₂) en posición horizontal. Los crioviales se congelaron únicamente en vapor de LN₂ y siempre se mantuvieron verticales. Tras al menos tres días de almacenamiento en nitrógeno líquido, las muestras se descongelaron suavemente y se evaluó la motilidad de los espermatozoides, la integridad de sus membranas y acrosomas (la estructura en forma de tapa necesaria para penetrar el óvulo), cuántos seguían vivos y la acumulación de especies reactivas de oxígeno dañinas en su interior.

Cómo se comportaron los espermatozoides tras la descongelación

Las diferencias fueron llamativas. Los espermatozoides almacenados en crioviales y congelados en posición vertical en el vapor de nitrógeno superaron de forma consistente a los congelados en pajillas, sea cual fuera el método de enfriamiento de estas últimas. En los crioviales, una proporción mucho mayor de espermatozoides permaneció motil, nadó más rápido y de forma más dirigida, y mantuvo membranas y acrosomas saludables. Muchas más células estaban vivas tras la descongelación y mostraron niveles menores de especies reactivas de oxígeno dañinas, que son moléculas químicamente reactivas capaces de dañar componentes celulares. Entre los métodos con pajilla, las colocadas horizontalmente sobre LN₂ rindieron mejor que las pajillas congeladas verticalmente en el congelador programable, pero ambas fueron claramente inferiores a los crioviales. Curiosamente, los dos tamaños de criovial ofrecieron resultados muy similares, lo que sugiere que una vez que la bolsa de aire y la geometría general son favorables, afinar el volumen importa menos.

De espermatozoides congelados a embriones vivos

Aparte de las mediciones a nivel celular, la cuestión clave es si estos espermatozoides congelados y descongelados pueden realmente generar embriones. Para comprobarlo, el equipo utilizó óvulos recogidos de ovarios de oveja en matadero y realizó fertilización in vitro en el laboratorio. Los espermatozoides procedentes de crioviales produjeron más embriones en desarrollo en cada etapa —primera segmentación, luego masas celulares compactadas (mórulas) y, finalmente, blastocistos tempranos— que los espermatozoides de cualquier método con pajilla. Aunque el semen fresco siguió siendo el estándar de referencia, las muestras congeladas en crioviales se acercaron más a este ideal, mientras que el semen congelado en pajillas, especialmente el del congelador programable, produjo muchos menos embriones.

Qué significa esto para los programas de cría

Para un público no especializado, la conclusión es que algo tan simple como el contenedor y su posición en el congelador puede influir mucho en si el semen ovino congelado sigue siendo útil para generar embriones. Los crioviales verticales crean una bolsa de aire menor y reducen el daño por cristales de hielo, lo que conduce a espermatozoides más vigorosos y a más embriones en condiciones de laboratorio. Las pajillas estándar, aunque convenientes para la inseminación artificial a gran escala, parecen someter a los espermatozoides a condiciones de congelación más agresivas, con más daño celular y menor rendimiento de embriones. El estudio sugiere que cuando el objetivo es maximizar el número de embriones sanos in vitro —por ejemplo, para preservar razas raras o multiplicar rápidamente genética valiosa— congelar el semen en crioviales verticales puede ser una mejora simple pero potente frente a los métodos tradicionales basados en pajillas.

Cita: Karimpat, A., Atreya, S., Mishra, A. et al. Cryovial versus straw for sheep semen cryopreservation: a comparative study of surface area-to-volume ratio on post-thaw viability and in vitro embryo production. Sci Rep 16, 7199 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38062-0

Palabras clave: reproducción ovina, congelación de semen, métodos de criopreservación, producción de embriones, genética ganadera