Efectos de los ácidos grasos, antioxidantes y otros nutrientes sobre la calidad seminal humana.

Resumen

La calidad seminal es el conjunto de parámetros que permiten predecir la capacidad fecundante del semen de un paciente. Esta calidad se encuentra en gran medida relacionada con los hábitos y el estilo de vida, siendo la dieta uno de los pilares importantes.

Una dieta rica en frutas, verduras y pescado aporta nutrientes, tales como ácidos grasos poliinsaturados, que pueden ayudar a aumentar la fluidez de la membrana del espermatozoide, y antioxidantes, los cuales ayudan a mantener en buen estado a los espermatozoides y en general a la serie espermatogénica que darán lugar a nuevos espermatozoides. Dentro de estos antioxidantes, se encuentran las vitaminas y los minerales que protegen a los espermatozoides de las especies reactivas de oxígeno y de los fenómenos de oxidación, peroxidación lipídica y daño en el DNA, que si no fueran en gran parte amortiguados conllevaría a una pobre calidad espermática y por ende, a una pobre capacidad fecundante. 

Al igual que en la gran mayoría de procesos, la dosis de todos estos nutrientes ha de ser en la cantidad justa y necesaria requerida por cada uno de ellos. Es difícil adecuar dicha dosis a cada paciente y se requiere de más estudios para observar, en gran medida, si el exceso de antioxidantes y ácidos grasos también sería perjudicial para los parámetros de calidad seminal.

Introducción

La calidad seminal es definida por varios parámetros, de los cuales los más importantes son la morfología, el volumen, la movilidad total y progresiva, la vitalidad, el número total y la concentración espermática (4). Esta calidad es modificada dependiendo del estilo de vida y de otros factores ambientales. Dentro del estilo de vida, uno de los componentes determinantes es la dieta. Además, hay que tener en cuenta que el tipo de alimentos ingeridos varían en las diferentes regiones del mundo.

La membrana del espermatozoide está compuesta, entre otras moléculas, por ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) de 20 y 22 carbonos, como los ácidos omega 3 y omega 6 (6). Gracias a estos PUFAs, la membrana del espermatozoide es fluida, lo que permite una mayor eficacia a la hora de realizar su función biológica, la fecundación del ovocito. Sin embargo, estos PUFAs son muy sensibles al ataque de las especies reactivas de oxígeno (ROS) que pueden provocar peroxidación lipídica, disminuyendo la calidad de los espermatozoides (17).

Los ROS son todas aquellas moléculas con alta capacidad reactiva que proceden del metabolismo del oxígeno, dentro de los que se encuentran los denominados radicales libres, como el radical superóxido (O2.-) o el radical hidroxilo (OH.-). Al ser resultado del metabolismo del oxígeno, la principal fuente de ROS se encuentra en la mitocondria, donde se lleva a cabo el transporte de electrones para formar la energía necesaria con la que suplir las funciones vitales de la célula (18).

Estos ROS pueden producir daños en diferentes niveles, ya sea produciendo peroxidación lipídica al reaccionar con los lípidos de la membrana, como ya se ha mencionado anteriormente, o produciendo daños sobre la doble hebra de DNA, provocando roturas de cadena sencilla o de cadena doble. Sin embargo, debe existir un nivel mínimo de ROS, que son esenciales para las señales intracelulares que conforman múltiples cascadas de señalización y procesos en la célula. Así, bajos niveles de ROS dan lugar a procesos de proliferación y diferenciación, mientras que altos niveles de ROS dan lugar a procesos apoptóticos y daño celular (18). Para que exista un equilibrio, deben existir moléculas que permitan detoxificarlas. Estas moléculas se conocen con el nombre de agentes antioxidantes.

Los antioxidantes son moléculas que permiten destruir y/o secuestrar los ROS producidos en el interior o exterior celular. Algunas de estas moléculas se localizan en la propia cadena de transporte de electrones, como el citocromo p450. Otras se encuentran en el interior mitocondrial, como la superóxido dismutasa 2 (SOD2) y la catalasa (CAT). También hay otras enzimas que ayudan a eliminar los ROS, como la glutatión peroxidasa (GSH-Px) o las superóxido dismutasas 1 y 3 (SOD 1 y 3) (2). Algunos de estos antioxidantes actúan indirectamente sobre las vías de señalización de los ROS en lugar de actuar eliminando directamente la molécula. Una excepción puede ser el alfa-tocoferol (forma más activa de la vitamina E), molécula que actúa como scavenger o secuestrador de ROS (7).

Estas moléculas antioxidantes pueden incorporarse con la dieta y componen una fuente natural de defensas contra los ROS. De esta forma, se relaciona una menor ingesta de algunos nutrientes antioxidantes como las vitaminas A, B9, C y E con la infertilidad masculina (11).

No solo los ácidos grasos y la cantidad de antioxidantes influyen en la calidad seminal. Así, algunos aminoácidos, como la L-carnitina o la L-arginina, u otros micronutrientes, como el zinc y el selenio, afectan directamente a los parámetros de calidad seminal anteriormente mencionados (8) (figura 1).

Figura 1: Algunos componentes nutricionales que afectan a la calidad seminal.

Discusión

A. Ácidos grasos

Los ácidos grasos son elementos importantes en la membrana plasmática, que aunque pueden mejorar la fluidez de la membrana, pueden participar en las reacciones de peroxidación lipídica en las que también participan los ya antes mencionados ROS y que en grandes concentraciones son perjudiciales (17).

• Ácidos grasos y la membrana del espermatozoide: En el espermatozoide humano, los ácidos grasos predominantes son el ácido palmítico y el ácido docosahexaenoico (DHA), que son un ácido graso saturado (SFA) y un ácido graso poliinsaturado omega 3 (PUFA n-3), respectivamente.

En cuanto al ácido palmítico, es el ácido graso saturado de mayor concentración en los espermatozoides. Se ha observado en algunos estudios que se mantiene constante entre hombres fértiles e infértiles, mientras que en otros estudios se ha observado un aumento de concentración de este ácido graso en hombres infértiles (6).

En cuanto al DHA, se ha observado que hay una alta concentración de este tanto en el eyaculado como en los espermatozoides. Además, se ha encontrado un mayor contenido en DHA en hombre normozoospérmicos que en astenozoospérmicos, lo que sugiere que el DHA está positivamente relacionado con la motilidad espermática. El aumento de la motilidad espermática se relaciona con la capacidad del DHA para otorgar fluidez a la membrana. Apoyando a todo esto, se relacionaron los diferentes niveles de ácidos grasos presentes en la membrana con la motilidad, morfología y concentración espermáticas, encontrando una correlación positiva entre la cantidad de DHA y estas propiedades (3) (tabla 1).

Tabla 1: Relación de ácidos grasos con algunos parámetros de calidad seminal (motilidad, morfología, concentración).

Los PUFAs predominantes en la membrana del espermatozoide son el omega 3 y omega 6, que determinan las propiedades de fluidez y de permeabilidad. Sin embargo, los humanos, como el resto de animales, no pueden sintetizar PUFAs puesto que no poseen las enzimas desaturasas adecuadas. Es por ello por lo que es tan importante incluir el omega 3 en la dieta, ya que es el sustrato mediante el cual se crea DHA endógenamente (6, 17).

El número de estos PUFAs, su posición y su estado cis/trans en el doble enlace afectarán a la función de la célula además de a la propia fluidez de la membrana. Tanto es así, que se ha observado que grandes cantidades de ácidos grasos trans están correlacionadas inversamente con la concentración espermática (6). El consumo principal de los ácidos grasos trans en nuestra dieta, proviene sobretodo de aceites vegetales hidrogenados procesados industrialmente, como la margarina. De manera natural, se encuentran en la carne derivada de rumiantes (19).

• Ácidos grasos y alimentación: Actualmente se consumen grandes cantidades de ácidos grasos poliinsaturados, sobre todo omega 6. Se ha observado que el ácido linoleico, un ácido graso omega 6, que se encuentra sobretodo en el aceite de soja, parece disminuir las concentraciones de ácido eicosapentaenoico (EPA) y DHA en los hombres, ambos ácidos grasos omega 3. Los omega 3, que no se ingieren en gran cantidad, se deberían incluir en la dieta mediante la toma de pescado y otros alimentos que lo contengan, como los frutos secos. Generalmente, se recomienda un consumo mínimo de 250-500 mg/día de EPA + DHA en humanos. Esta toma es difícil y a veces se debería plantear la administración de estos ácidos grasos como suplemento alimenticio, lo que mejoraría en gran medida la motilidad de los espermatozoides entre otras de sus características (6).

Por otra parte, mayores proporciones de omega 6 que de omega 3 disminuyen los niveles de DHA, dato que se relaciona con el hecho de que en los espermatozoides de hombres infértiles exista un mayor ratio de omega 6/omega 3 (tabla 1)(3, 6).

Una buena estrategia para cubrir las necesidades personales de estos ácidos grasos sería utilizar la nutrilipidómica como herramienta para personalizar los requerimientos energéticos de cada paciente. Por ejemplo se podrían administrar dosis de ácidos grasos junto con moléculas que eviten la oxidación de estos al ser ingeridos, de tal manera que se ayude a aumentar la calidad seminal del paciente mejorando, entre otras, la fluidez de los espermatozoides. Este tratamiento se debería continuar hasta pasados más de tres meses, puesto que este es el tiempo requerido para que se renueve completamente la serie espermatogénica (9).

B. Antioxidantes

Los antioxidantes son moléculas que se encuentran principalmente en frutas y hortalizas. En cuanto a la participación de los antioxidantes en los parámetros de fertilidad masculina, entre los que se encuentra la calidad seminal, se ha observado que:

• 1 de cada 20 hombres son subfértiles, de los cuales del 30% al 80% se cree que es debido al estrés oxidativo (15).
• Los hombres infértiles, en comparación con los hombres fértiles, parecen tener menores niveles de antioxidantes en su semen (1, 8).
• Los niveles de ROS son significativamente mayores en las muestras de esperma infértiles en comparación con los procedentes de las muestras saludables. Los hombres expuestos a niveles más altos de fuentes de radicales libres son mucho más propensos a tener espermatozoides anormales y un número anormal.

Dentro de los elementos antioxidantes relacionados con la calidad seminal, se pueden encontrar:

• Ácido Alfa-Lipóico (ALA): Además de sus funciones quelantes, ALA es capaz de regenerar otros antioxidantes como el CoQ10, el glutatión, la vitamina C y E. Es un potente antioxidante para los espermatozoides en los estudios con animales y protege al esperma contra el daño oxidativo de los radicales libres. En estudios animales, se ha observado que aumenta la motilidad y la viabilidad espermáticas, minimiza el daño en el DNA y ayudando a dar energía al espermatozoide (8).
• CoQ10: La administración oral de este nutriente aumenta los niveles de CoQ10 en el plasma seminal, aumenta la concentración y la motilidad de los espermatozoides. Se ha observado en varios estudios que el tratamiento con ubiquinol (CoQ10 reducida) o CoQ10 en hombres con infertilidad idiopática provoca la disminución en los niveles de peroxidación lipídica y de estrés oxidativo en el plasma seminal, así como un aumento de las enzimas antioxidantes y de los niveles de ubiquinol (2).
• El glutatión: Es vital para las defensas antioxidantes del esperma y ha demostrado tener un efecto positivo en la motilidad espermática (8).
• Vitamina A: Bajas concentraciones de esta vitamina se asocian con parámetros anormales en el semen. Además la toma de beta-caroteno, precursor de esta vitamina, está positivamente asociada con una mayor concentración de espermatozoides y una mejora de la motilidad (8).
• Vitamina B9 (Folato) y vitamina B12: Estados deficientes en ambas vitaminas se han relacionado con una disminución del número y motilidad espermáticas. Ambas vitaminas facilitan la espermatogénesis, ya que están relacionadas con la síntesis de DNA para el crecimiento de las células germinales y una rápida división celular. La deficiencia en vitamina B12 está fuertemente relacionada con una reducción de la motilidad y recuento espermáticos (8). Se han encontrado que los niveles de folato en plasma seminal son mayores en los hombres fértiles con respecto a los infértiles (2).
• Vitamina C (ácido ascórbico): Es una de las vitaminas más importantes y debe ser ingerida en la dieta, pues esta molécula no puede ser sintetizada por el organismo. Las principales fuentes de vitamina C se encuentran en las frutas y en las verduras. Una característica de esta vitamina es que es inestable al calor y a la oxidación por lo que se destruye tanto con la cocción como con la alcalinidad, por lo que debe ingerirse de frutas y verduras en fresco (13).
  

  En un estudio reciente, se evaluaron los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal de hombres fértiles e infértiles. En este estudio, los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal se correlacionaron positivamente con la concentración de espermatozoides, la movilidad y el porcentaje de espermatozoides con morfología normal. Así mismo, los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal disminuían significativamente en hombres infértiles. De hecho, la disminución de los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal de pacientes infértiles es un factor de riesgo para la anormalidad de los espermatozoides y la infertilidad masculina idiopática (1).

  La suplementación de ácido ascórbico en la dieta conlleva a mejorar tanto la viabilidad como la motilidad espermática y reduce el número de espermatozoides anormales y la aglutinación espermática (8).

• Vitamina D3: Se localiza en la cabeza y pieza intermedia del espermatozoide. Se cree que está involucrada en la protección del DNA y que ayuda al movimiento del espermatozoide. Además, bajos niveles de vitamina D3 en suero están relacionados con un aumento de la concentración intracelular de calcio, una disminución de la motilidad, una reacción acrosómica reducida y una menor funcionalidad espermática (8).
• Vitamina E: Su forma más activa es el alfa-tocoferol. Se ha demostrado que desempeña un papel esencial en la inhibición del daño causado por ROS por peroxidación lipídica de los ácidos grasos insaturados de la membrana espermática. Además, se ha observado que mejora la motilidad de los espermatozoides y la fertilización del ovocito en la fecundación in vitro (FIV) (2, 8).

Recientemente se ha propuesto que la toma oral de antioxidantes, debido a la limitada absorción intestinal, disminuye la concentración eficaz de estos para hacer frente a los ROS (2). Por tanto, se necesita seguir investigando para averiguar si este puede ser un método a considerar para reducir la fragmentación y ayudar a aumentar los parámetros de calidad espermática.

C. Minerales

• Selenio: Es esencial en la formación de las selenoproteínas, como la glutatión peroxidasa. Además, es importante para la síntesis de testosterona y para la espermatogénesis. Se ha observado que su administración sinérgica con la vitamina E protege de los efectos de oxidación y aumenta la motilidad así como la morfología espermáticas (2, 8, 12).
• Zinc: Se encuentra en altas concentraciones dentro de la próstata, de los testículos y del semen. Está implicado en prácticamente todos los aspectos de la reproducción masculina, incluyendo el metabolismo hormonal, la espermatogénesis y la motilidad del esperma. La deficiencia de zinc conlleva a una disminución de los niveles de testosterona, número y motilidad de los espermatozoides, hechos que se relacionan con los bajos niveles de zinc en el plasma seminal de hombres astenozoospérmicos (8, 14). Por otra parte, los hombres fértiles presentan niveles de zinc en el plasma seminal más elevados en comparación con los hombres infértiles, al igual que los niveles de vitamina B9. Estos dos nutrientes están relacionados, ya que la deficiencia en zinc disminuye la absorción y el metabolismo del folato. Es por ello que se recomienda la toma de zinc y folato de forma simultánea (2).

D. Aminoácidos

• L-Arginina: Es esencial en la motilidad del esperma debido a su papel como precursor en la síntesis de óxido nítrico. También se requiere arginina para la angiogénesis, la espermatogénesis y la secreción de hormonas (8, 16).
• L-Carnitina: En el epidídimo, la carnitina sirve como sustrato energético para los espermatozoides, mejorando el transporte de ácidos grasos hacia la mitocondria. Tiene efecto antioxidante, destruyendo los ROS, y se ha observado que aumenta la motilidad espermática (2, 8). Existen varios estudios en los que se encuentra mayor cantidad de carnitina en semen de hombres fértiles en comparación con los de hombres infértiles (8, 9).

Conclusión

Se ha observado que varios parámetros de calidad seminal se encuentran asociados a la ingesta de antioxidantes y ácidos grasos poliinsaturados, entre otros nutrientes.

Una dieta rica en vegetales y frutas provee de mayores niveles antioxidantes para hacer frente a la acción de los ROS durante la espermatogénesis, mejorando así los parámetros seminales.

Por otra parte, los ácidos grasos poliinsaturados omega 3, que principalmente se encuentran en el pescado, permiten incorporar ácidos grasos a la membrana del espermatozoide. Esta incorporación mejora la fluidez y la movilidad de la membrana ya que posibilita que se forme DHA, ácido graso que se encuentra en la composición de dicha membrana.

Además de una adecuada ingesta de ácidos grasos y antioxidantes, también existen otros elementos, como aminoácidos esenciales o minerales, que son principales para las funciones del espermatozoide y que podrían mejorar los parámetros de calidad seminal si se incluyen en la dieta.

Así pues, concluimos que una dieta rica y equilibrada de estas sustancias puede mejorar en gran medida la calidad seminal.

Laura Gamoneda Bello

Sergio González Fernández

Sara Sánz Juste

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19. Información tomada de: http://loquedicelacienciaparadelgazar.blogspot.com.es/2013/10/grasas-parcialmente-hidrogenadas-grasas.html [visitado por última vez: 8/1/2016].