Variación tiempo-dependiente de la calidad seminal y otros factores asociados

           En la década de los 90, Carlsen et al. llevaron a cabo un meta-análisis que mostró una clara disminución en la calidad espermática del hombre. Esto inició un importante debate científico que ha sido retomado en los últimos años. Los parámetros asociados con la fertilidad masculina, tales como la concentración, motilidad o morfología, han sufrido variaciones que hacen pensar que la calidad seminal ha llegado a un nivel crítico y que en un futuro, la capacidad reproductiva humana podría verse seriamente comprometida.

           Con el fin de corroborar esta afirmación hemos analizado múltiples estudios a nivel mundial realizados en los últimos años para comparar los parámetros de calidad seminal entre América y Europa, tomando como referencia países desarrollados como EEUU (Swan, 2006) y Dinamarca (Jørgensen et al., 2012). Comparamos los datos correspondientes a dichos países en relación al volumen de la muestra obtenida, la concentración espermática, motilidad y morfología, de varones donantes o que habían sido seleccionados de entre la población general por criterios similares a los utilizados en los bancos de semen. La edad de los varones estaba comprendida entre 18 y 40 años, con una media de alrededor de los 30 años. A pesar de que estos trabajos tenían objetivos diferentes y se llevaron a cabo en contextos diferentes, intentamos buscar una relación entre los resultados obtenidos y la variación de la calidad seminal a nivel global en los últimos años.

           El análisis de varones de Dinamarca tomó como referencia la población general de la zona metropolitana de Copenhague entre los años 1996 y 2010. Para la interpretación de los resultados, se compararon con los datos publicados de otro estudio en el área de Copenhague de hombres infértiles examinados entre 1939 y 1943 por el Dr. Hammen (Hammen, 1994). Los resultados obtenidos de estos estudios con respecto a las concentraciones de espermatozoides, recuento total y los porcentajes de espermatozoides morfológicamente normales por cada año de examen se muestran en las siguientes gráficas.

 

     

       Aproximadamente el 42 % de los hombres de la población general tenían concentraciones de espermatozoides por debajo de 40 millones/mL y el 66 % tenía menos de un 9 % de formas normales. El 15 % y el 35 % presentaron una concentración por debajo de los 15 millones/mL y un porcentaje de formas normales inferior al 5 % respectivamente. Se agruparon los resultados del estudio en periodos de 5 años y se vio que los hombres examinados entre los años 2006 y 2010 mostraban una mayor concentración media de espermatozoides, recuento total y número de espermatozoides morfológicamente normales que los hombres examinados entre los años 1996 y 2001. Del mismo modo, los hombres examinados en 2001-2005 parecían tener mejores resultados que los examinados anteriormente. 

       

            De acuerdo a estos datos, que parecen revelar una sutil mejora en los parámetros espermáticos en los últimos 15 años, nuestra hipótesis inicial quedaría anulada. Sin embargo, la comparación de los resultados actuales con los que se tenían de los años 1939-1943 mostró que la población en estudio tenía una concentración y número de espermatozoides totales significativamente inferior a la observada en la década de los 40, lo que corrobora el descenso progresivo de la calidad seminal en las últimas décadas.

            

        

         Según los resultados, parece que los parámetros analizados tienden a disminuir, pero estos datos son insuficientes para poder afirmar que esto afecte de forma global. Por ello, analizamos los resultados obtenidos sobre la calidad espermática en los últimos 70 años en EEUU, concretamente en los estados de Nueva York, Washington, Minnesota, California, Texas y Iowa. Los datos se muestran en las siguientes tablas (Tabla 1 y Tabla 2) (Fisch et al., 1996; Swan, 2006, respectivamente).

          

       Fish et al. hacen un estudio comparativo entre los datos de calidad seminal publicados por otros autores a lo largo del tiempo en diferentes estados de EEUU. Swan compara los datos de concentración espermática entre distintos estados de EEUU en el año 2006.
En relación a los parámetros correspondientes a Nueva York y California, se puede ver una clara disminución en la concentración espermática. Esto permite afirmar de nuevo la existencia de un posible deterioro de la calidad seminal en la actualidad y apoyar la tendencia planteada por Carlsen et al.

          Varios estudios han demostrado que la capacidad de fertilización disminuye si la concentración de espermatozoides es inferior a 40-50 millones/mL o si el porcentaje de espermatozoides normales es inferior al 9 %. En base a los resultados observados de concentración y recuento total, podría esperarse una disminución tiempo-dependiente en la capacidad reproductiva del hombre, pero, no hay datos que apoyen una tendencia similar en el porcentaje de espermatozoides normales por eyaculación. La tendencia puede ser difícil de detectar debido a los diferentes criterios de normalidad que se han aplicado con el paso de los años, y a la gran variabilidad entre el personal evaluador. Sin embargo, cabe destacar la presencia de un bajo porcentaje de espermatozoides de aspecto normal en el eyaculado, por ejemplo un 6,5 % en el caso de la población general danesa (Jørgensen et al., 2011). La misma tendencia fue descrita recientemente en un estudio realizado en Finlandia (Guzick et al., 2001), que también informó de la disminución de la concentración y el recuento de espermatozoides totales.

           Estudios clínicos y prácticos en animales demostraron un importante papel de la morfología espermática en las tasas de concepción (Kruger et al., 1986; Guzick et al., 2001). Estudios de fertilización in vitro en humanos también sugieren un papel importante de la morfología de los espermatozoides para las tasas de fertilización, que se vuelven significativamente más bajas si el porcentaje de espermatozoides normales es inferior al 5 %. En los hombres, el número de espermatozoides morfológicamente normales está generalmente por debajo de 10 % y en los animales sobre el 50 %.

        Se necesitan muchos más estudios de seguimiento para poder afirmar que existe una disminución tiempo-dependiente de la calidad seminal. A pesar de que los análisis comparados tengan objetivos diferentes y se hagan en distintas situaciones geográficas, sí muestran entre sus resultados una disminución de la concentración espermática en los últimos años. Los resultados no son concluyentes y por eso es necesario realizar más estudios de este tipo para poder llegar a una conclusión. Por otro lado, en caso de que la disminución sea real, es importante encontrar las causas que la provoquen, si se trata de un fenómeno biológico real, o una variación simplemente debida al azar. Las posibles causas de esta situación podrían englobar la creciente industrialización y consecuente producción de contaminantes químicos a nivel mundial (López-Teijón et al., 2008), consumo de cafeína (Ramlau-Hansen et al., 2010) o tabaco, índice de masa corporal, tiempo de abstinencia (Swan, 2006) o la presencia de compuestos que puedan actuar como disruptores endocrinos (Yeung et al., 2011), por ejemplo pesticidas u otras sustancias químicas agroalimentarias. Además, estudios recientes señalan como otra posible causa el uso de aparatos electrónicos y dispositivos inalámbricos como el teléfono móvil (Hamada et al., 2011). Este emite ondas electromagnéticas que pueden disminuir la concentración y motilidad progresiva de los espermatozoides y aumentar la proporción de formas anormales. Se ha observado en modelo murino que producen otras alteraciones que afectan a la viabilidad espermática, como la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) o daños en el ADN. Estos factores varían en las distintas zonas geográficas lo que podría explicar las diferencias observadas entre distintas regiones del mundo.

           Es de destacar que sólo una pequeña proporción de la población masculina actual tiene una calidad seminal óptima para la fecundidad según los parámetros de la OMS (Cooper et al., 2010). Sin embargo, un reciente estudio pone en duda si el valor de referencia para la concentración espermática según dicha organización refleja la media real de los varones a nivel mundial (Cardona, 2010). Dicho estudio, llevado a cabo por Walter Cardona, indica que la mayoría de los hombres fértiles presentarían valores de concentración superiores a 65 millones/mL, y sólo el 25 % de la población estaría por debajo de este valor, lo que supondría que el valor de referencia no es el adecuado.

           Sea como fuere, a pesar de no poder afirmar una tendencia negativa con respecto a la evolución de la calidad seminal porque carecemos de los estudios suficientes, sí que podemos ver que según los datos analizados hay una disminución en los últimos 70 años al menos en Dinamarca y EEUU. Son necesarios más estudios que sean realizados en las mismas condiciones y en el mismo contexto para poder llegar a una conclusión clara sobre este tema, así como llevar a cabo análisis que permitan detectar cuáles son las posibles causas de la variación de la calidad espermática.

Bibliografía

1. Calsen E, Giwercman A, Keiding N, Skakkebaek NE. Evidence for decreasing quality of semen during past 50 years. BMJ. 1992; 305 (6854): 609-613.

2. Cardona W. Concentración espermática. ¿Necesitamos un nuevo valor de referencia? Arch. Esp. Urol. 2010; 63 (2): 133-138.

3. Cooper TG, Noonan E, von Eckardstein S, Auger J, Baker HW, Behre HM, Haugen TB, Kruger T, Wang C, Mbizvo MT, Vogelsong KM. World Health Organization reference values for human semen characteristics. Hum Reprod Update. 2010; 16(3): 231-245. doi: 10.1093/ humupd/ dmp048.

4. Fisch H, Ikeguchi EF, Goluboff ET. Worldwide variations in sperm counts. Urology. 1996; 48(6): 909-911.

5. Guzick DS, Overstreet JW, Factor-Litvak P, Brazil CK, Nakajima ST, Coutifaris C, Carson SA, Cisneros P, Steinkampf MP, Hill JA, Xu D, Vogel DL; National Cooperative Reproductive Medicine Network. Sperm morphology, motility, and concentration in fertile and infertile men. N Engl J Med. 2001; 345 (19): 1388-1393.

6. Hamada A, Singh A, Agarwal A. Cell Phones and their Impact on Male Fertility: Fact or Fiction. Open Reprod Sci J. 2011; 5: 125-137.

7. Hammen R. Studies on impaired fertility in man with special reference to the male. Acta Obstet Gynecol Scand. 1944; 24(Suppl3): 1- 205.

8. Jørgensen N, Vierula M, Jacobsen R, Pukkala E, Perheentupa A, Virtanen HE, Skakkebaek NE, Toppari J. Recent adverse trends in semen quality and testis cancer incidence among Finnish men. Int J Androl. 2011; 34(4 Pt 2): e37-48. doi: 10.1111/j.1365-2605.2010.01133.x.

9. Jørgensen N, Joensen UN, Jensen TK, Jensen MB, Almstrup K, Olesen IA, Juul A, Andersson AM, Carlsen E, Petersen JH, Toppari J, Skakkebæk NE.Human semen quality in the new millennium: a prospective cross-sectional population-based study of 4867 men. Reproductive medicine, obstetrics and gynaecology. BMJ Open. 2012; 2: e000990 doi: 10.1136/bmjopen-2012-000990.

10. Kruger TF, Menkveld R, Stander FS, Lombard CJ, Van der Merwe JP, van Zyl JA, Smith K. Sperm morphologic features as a prognostic factor in in vitro fertilization. Fertil Steril. 1986; 46 (6): 1118-1123.

11. López-Teijón M, Elbaile M, Alvarez JG. Geographical differences in semen quality in a population of young healthy volunteers from the different regions of Spain. Andrologia. 2008; 40(5): 318-28. doi: 10.1111/j.1439-0272.2008.00862.x.

12. Ramlau-Hansen CH, Thulstrup AM, Bonde JP, Olsen J, Bech BH. Caffeine intake and semen quality in a population of 2,554 young Danish men. Am J Epidemiol. 2010; 171(12): 1324. doi: 10.1093/aje/kwq161.

13. Swan SH. Semen quality in fertile US men in relation to geographical area and pesticide exposure. Int J Androl. 2006; 29 (1): 105-108.

14. Yeung BH, Wan HT, Law AY, Wong CK. Endocrine disrupting chemical: Multiple effects on testicular signaling and spermatogenesis. Spermatogenesis. 2011; 1 (3): 231-239.

Autores

López Ayala, Juan Antonio

Molinero García, Natalia

Vergaro Varela, Paula