EFECTO DEL TABACO SOBRE LA FRAGMENTACIÓN DEL ADN ESPERMÁTICO

Numerosos estudios indican que el consumo de tabaco puede provocar una disminución de la calidad seminal, afectando a factores morfológicos, cinéticos y citogenéticos. Todos estos daños ponen en riesgo la fertilidad masculina. Dentro de las alteraciones citogenéticas se incluyen aneuploidías cromosómicas, descondensación nuclear y fragmentación del ADN (Figura 1).

Se sabe que el tabaco contiene hasta 4000 compuestos muchos de ellos genotóxicos (Hammond et al, 2006). Estos compuestos se pueden encontrar en dos estados, uno gaseoso y otro en forma de partículas solidas, siendo el monóxido de carbono y la nicotina los más perjudiciales de cada estado respectivamente. La nicotina es un alcaloide y el componente más abundante en el tabaco, pudiéndose llegar a absorber hasta 1mg por cigarrillo y tiene una vida media de 2 horas. En cambio su metabolito, la cotinina, puede llegar a durar hasta 20 horas en el torrente sanguíneo. Ambos compuestos se han detectado en el plasma seminal de fumadores (Vine, 1996) lo que indica su paso a través de la barrera hemato-testicular.

Este  alcaloide es un potente agente oxidante que actúa sobre la integridad de la membrana espermática. Además, debilita los sistemas antioxidantes, que en condiciones normales deben estar en equilibrio con las Especies Reactivas del Oxígeno (ROS) para mantener los espermatozoides viables (O y cols, 2006).

Los metabolitos del tabaco pueden inducir una reacción inflamatoria en el tracto genital masculino, lo que conlleva la liberación de mediadores químicos como las interleukinas que reclutan a los leucocitos y estos generan elevados niveles de ROS en el semen dando lugar a estrés oxidativo (Figura 2).

Figura 2: Relación entre la producción de ROS y la infertilidad masculina.

Como resultado de este estrés la cromatina puede sufrir fragmentación de cadena simple o doble, oxidación de sus bases y/o delección de los cromosomas. Para evaluar el estrés sobre el ADN se estudia el marcador biológico 8-hidroxi-2´-deoxiguanosina (8-OHdG), resultado de la oxidación de la desoxiguanosina (dG), uno de los componentes del ADN (Figura 3). La formación de 8-OHdG es previa a la fragmentación de la doble hélice. Este daño, anterior a la ruptura, puede ser reparado en alguna medida por el ovocito pero cuando la ruptura es de doble cadena es irreversible e incompatible con la fertilización normal y el desarrollo de un embarazo viable (Mendeluk y López, 2009).

  Figura 3: Transformación de la dG en 8-OHdG por acción de los radicales libres.

Los espermatozoides son más vulnerables a ROS que otras células porque sus membranas tienen más ácidos grasos poli-insaturados. Una exposición prolongada a ROS produce peroxidación lipídica alterando la estructura de los receptores de proteínas, enzimas y proteínas de transporte; y provocando la fragmentación del ADN espermático (Fraczek y Kurpisz, 2005). 

Se ha visto que el efecto  del tabaco sobre el ADN aumenta tras la capacitación, lo cual lleva a pensar que altera selectivamente la capacitación del semen por Swim-up en los hombres fumadores. Por lo que se especula que el eyaculado podría ocultar el efecto perjudicial del tabaco. Además aquellas células que estén algo fragmentadas tras este proceso acabaran fragmentándose por completo si se incuban (Viloria T. et al, 2006).

A pesar de que el tabaco es un toxico y que abundante bibliografía lo relaciona con la fragmentación del ADN espermático, hay numerosos autores que no han encontrado esta relación (Sergerie et al, 2000). Puesto que está demostrado que la integridad del espermatozoide afecta a la fertilidad tanto in vivo como in vitro deberían realizarse más estudios al respecto.  De todas formas se recomienda a aquellos hombres que acudan a Técnicas de Reproducción Asistida que eviten el consumo de tabaco.

Bibliografía:

Fraczek, M. and Kurpisz, M. (2005) The redox system in human semen and peroxidative damage of spermatozoa. Postepy Hig. Med. Dosw.  (Online), 59, 523- 534.

Hammond D, Fong GT, Cummings KM, O’Connor RJ, Giovino GA, McNeill A. (2006). Cigarette yields and human exposure: a comparison of alternative testing regimens. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev; 15(8), 1495–501.

Mendeluk, G.R. y López, S. (2009). Cesacion tabáquica. Su importancia en la salud sexual y reproductiva masculina. Revista del Hospital J. M. Ramos Mejía (Online), 14(2).

O, W.S., Chen, H. and Chow, P.H. (2006). Male genital tract antioxidant enzymes their ability to preserve sperm DNA integrity. Mol. Cell. Endocrinol., 250, 80-83.

Sergerie, M., Ouhilal, S., Bissonnette, F., Brodeur, J. and Bleau, G. (2000). Lack of association between smoking and DNA fragmentation in the spermatozoa of normal men. Hum. Reprod., 15, 1314-1321.

Viloria, T., Garrido, N., Fernandez, J.L., Remohí, J., Pellicer, A., Muriel, L. y Meseguer, M. (2006). Aumento de la fragmentación del ADN espermático en los fumadores tras capacitación por Swim-up. Asebir;11(2), 15-21.

Vine, M.F. (1996). Smoking and male reproduction: a review. Int. J. Androl., 19, 323-337.

Vanesa Abón Escalona, Estela Fernández Alegre y Lorena García Gaipo

Análisis funcional del espermatozoide

Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción