Influencia del volumen testicular sobre la calidad seminal y el perfil hormonal masculino

Según el Instituto Nacional de Estudios Demográficos, en 2014 el 10% de los recién nacidos en España fueron producto de técnicas de reproducción asistida, considerando entre las mismas la inseminación artificial, la fecundación in vitro o el ICSI. Existen muchas causas que pueden explicar esta infertilidad, el factor masculino determina el 25-35% de los casos. ¹ Este factor masculino engloba muchas alteraciones diferentes, y el estudio de las mismas ha ido adquiriendo un interés creciente en los últimos años.

Figura  1. Comparativa entre las causas de infertilidad en parejas españolas en 2012. La causa de infertilidad masculina supone un 25-35% de los casos, seguida de un factor ovulatorio alterado (25%), factor tubárico (17-20%), endometriosis (5-15%) y esterilidad inexplicada (5-15%). Fuente: Sociedad Española de Fertilidad, 2012 ¹

La relación del volumen testicular con la capacidad reproductiva masculina

En el estudio de la infertilidad masculina, se han considerado de gran importancia tanto los análisis seminales como el tamaño testicular, encontrando una relación directa entre el volumen del testículo y la espermatogénesis. De hecho, se ha visto que los hombres infértiles tienen de media un volumen testicular (VT) inferior al de los varones fértiles. ²

En poblaciones caucásicas, se considera un volumen testicular óptimo aquel que está por encima de 15 cm³ y, por tanto, un volumen subóptimo o reducido aquel que se encuentra por debajo de dicho valor. Ha de tenerse en cuenta que el volumen testicular está directamente relacionado con el tamaño y peso corporal. Por ello en poblaciones asiáticas (tailandeses y chinos) con menor estatura y masa corporal, el nivel diagnóstico de referencia se establece en 12 cm³. Actualmente, se acepta que el tamaño o volumen testicular mantiene una relación directa con la calidad seminal, habiéndose demostrado en diversos estudios. Varones con un VT subóptimo, en ausencia de otra enfermedad testicular, presentan peores parámetros espermáticos, tanto convencionales como no convencionales, con respecto a los mismos parámetros en varones sin este problema. ³

Un estudio llevado a cabo en una población de tailandeses estableció la relación entre volúmenes por debajo de los 12 cm³ y la presencia de oligozoospermia, aunque no encontraron correlación entre volúmenes superiores y el aumento de espermatozoides presentes por mL de eyaculado en esta población. ⁴

Así mismo, Condorelli et al. concluyeron en un estudio realizado en 2013, que hombres caucásicos con un volumen testicular reducido (<12 cm³) presentaban menor volumen de fluido seminal, concentraciones espermáticas totales más bajas y un menor porcentaje tanto de espermatozoides móviles progresivos como de espermatozoides con formas normales, con respecto a hombres con un volumen testicular normal (TV=15-25 cm³). Observaron también un mayor porcentaje de células germinales inmaduras en el eyaculado. ³ Además, se vio que los espermatozoides eyaculados de pacientes con un VT reducido presentaban signos claros de apoptosis espermática (externalización de fosfatidilserina), un potencial de membrana mitocondrial alterado y la anormal integridad del DNA espermático. ⁵

Figura  2 Comparativa de los parámetros seminales no convencionales entre pacientes con volumen testicular normal y volumen testicular reducido Se observa alterado el potencial de membrana mitocondrial (MMP), externalización de fosfatidilserina (PS ext), el grado de compactación de la cromatina (chrom Compac) y la fragmentación del DNA (DNA frag) en pacientes con un volumen testicular reducido. Fuente: Condorelli R, 2013 ³

Se deduce, por tanto, que tamaños pequeños de testículos tienen consecuencias negativas en la capacidad reproductiva de los varones.

La relación del volumen testicular y el perfil hormonal

Con respecto a los niveles hormonales en sangre, se ha observado que varones con testículos pequeños tienen aumentados los niveles de 17-β-estradiol ³ y reducidos los de testosterona total, si bien estos últimos aumentan conforme aumenta el tamaño testicular. Sin embargo, los niveles de gonadotropinas (FSH y LH) y de prolactina presentan concentraciones decrecientes en sangre conforme el tamaño testicular aumenta. ⁴

Se sabe que una menor producción de testosterona tiene efectos negativos en la salud general de los varones, debido a que altera la sensibilidad a insulina de los tejidos periféricos y predispone a padecer ateroesclerosis y osteoporosis. ³

Por contra a los efectos negativos relacionados con la menor producción de testosterona, un estudio llevado a cabo en la Universidad de Emory en varones sin patología testicular, ha encontrado evidencias que demuestran que sus perfiles hormonales influían en su comportamiento. Esto se debe a que existe una relación inversa entre la producción de testosterona y la actividad en el área tegmental central del cerebro, implicada en el sistema mesolímbico de recompensa y motivación, cuando se les mostraban fotografías de sus propios hijos. Concluyeron que los hombres que presentaban uno niveles de testosterona bajos, aunque no patológicos, tenían una mayor inclinación a comportamientos de implicación en la vida familiar y una mayor tendencia al cuidado de los hijos ⁶.


El varicocele altera el tamaño testicular y tiene consecuencias en la fertilidad masculina.

Adicionalmente al estudio de la variabilidad de tamaños entre diferentes poblaciones de hombres, muchos grupos de investigación han basado sus análisis en casos de varones con varicocele. El varicocele es un estado de dilatación varicosa y tortuosidad en el plexo pampiniforme de los cordones espermáticos, que está frecuentemente asociado o bien con una reducción del tamaño de los mismos, o bien con una interrupción del crecimiento testicular. En cualquier caso, los pacientes con varicocele clínico presentan la característica común de tener un menor tamaño testicular, por lo que su estudio pre- y post-tratamiento ha permitido relacionar el tamaño testicular con la variabilidad de los parámetros seminales de los pacientes ⁷, así como diferencias en los volúmenes eyaculados. ³

Figura  3 Variaciones en el volumen testicular, número de espermatozoides en el eyaculado y espermatozoides con movilidad progresiva en varones antes y después del tratamiento quirúrgico de un varicocele.  Se observa un aumento del volumen testicular, así como un contaje espermático superior y mayor movilidad progresiva al comparar eyaculados antes y después de tratar el varicocele. Fuente: Zucchi A, 2006 ⁷

Desde el punto de vista de la medicina reproductiva, se ha observado una mayor incidencia de los casos de varicocele en varones infértiles frente a una población de varones fértiles. De hecho, el varicocele es la patología más frecuente en hombres que sufren infertilidad, siendo su prevalencia de un 40% en hombres infértiles frente a un 9-23% en los que no lo son. ^8-10

Existen dos tipos de varicocele, clínico y subclínico. Mientras que este último parece no afectar significativamente al tamaño testicular, el varicocele clínico está fuertemente asociado con una reducción del volumen del testículo que lo padece, así como una funcionalidad alterada del mismo. Sin embargo, esta hipotrofia no parece ser un buen indicador del estatus de fertilidad del varón, aunque sí parece estar directamente relacionada con una peor calidad seminal. ²

En muchos casos, tras el tratamiento quirúrgico del varicocele, se observa un aumento del volumen testicular que lleva asociado un aumento del número total de espermatozoides móviles y de los ratios de velocidad progresiva espermática. ⁷ Es decir, un aumento en el tamaño testicular determina una mejora en los parámetros seminales y en los ratios de embarazo. ^2,9

Este hecho podría explicarse debido a que los túbulos seminíferos componen la mayor parte del volumen testicular, con lo que una reducción de éste afectaría negativamente a la cantidad de células germinales disponibles, lo cual es indicativo de una reducción de la espermatogénesis. ¹¹ Otra explicación podría encontrarse en el aumento de la temperatura escrotal que se observa en pacientes con varicocele, que afectaría también negativamente a la espermatogénesis. ¹²

Por otro lado, se ha visto que el varicocele está asociado a la mayor presencia de especies reactivas de oxígeno (ROS) en el semen. De hecho, la presencia de estas moléculas se incrementa en función de la severidad de la enfermedad (a mayor grado de varicocele, mayor cantidad de ROS presentes en el eyaculado). Las especies reactivas de oxígeno tienen un efecto perjudicial sobre los espermatozoides, ya que deterioran gravemente su capacidad para fertilizar ¹³ por lo que se puede decir que la calidad seminal está inversamente relacionada con la severidad del varicocele. ¹⁰

Por lo mencionado hasta ahora, se podría afirmar que los efectos adversos del varicocele son reversibles parcialmente, pues se observa tras su tratamiento un aumento del volumen testicular junto con una mejoría de los parámetros seminales y, en última instancia, de la capacidad reproductiva de los varones. 

Conclusiones

Por todo lo expuesto anteriormente se concluye que, si bien el volumen testicular no es válido como valor predictivo de fertilidad masculina, sí se ha demostrado su relación con la calidad seminal. De hecho, un volumen testicular  bajo (<15 cm³ en varones caucásicos y <12 cm³ en varones asiáticos) se relaciona con una alteración de los parámetros seminales convencionales y no convencionales y, por consiguiente, con una peor calidad del semen.

En cuanto al perfil hormonal, se ha encontrado una relación directa entre un tamaño testicular reducido y una menor producción de testosterona, que afecta negativamente a la espermatogénesis. Por otra parte, se ha visto que esta menor producción de testosterona predispone a los varones a padecer enfermedades metabólicas relacionadas con la insulina, enfermedades cardiacas y óseas. 

Bibliografía

1.           Sociedad Española de Fertilidad. Saber más sobre Fertilidad y Reproducción Asistida (2012).

2.           Sakamoto, H., Ogawa, Y. & Yoshida, H. Relationship Between Testicular Volume and Varicocele in Patients With Infertility. Urology 71, 104–109 (2008).

3.           Condorelli, R., Calogero, A. E. & La Vignera, S. Relationship between Testicular Volume and Conventional or Nonconventional Sperm Parameters. Int. J. Endocrinol. 2013, 145792 (2013).

4.           Aribarg, A., Kenkeerati, W., Vorapaiboonsak, V., Leepipatpaiboon, S. & Farley, T. M. Testicular volume, semen profile and serum hormone levels in fertile Thai males. Int. J. Androl. 9, 170–80 (1986).

5.           Zorn, B., Golob, B., Ihan, A., Kopitar, A. & Kolbezen, M. Apoptotic sperm biomarkers and their correlation with conventional sperm parameters and male fertility potential. J. Assist. Reprod. Genet. 29, 357–364 (2012).

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7.           Zucchi, A. et al. Varicocele and Fertility: Relationship Between Testicular Volume and Seminal Parameters Before and After Treatment. J. Androl. 27, 548–551 (2006).

8.           Onozawa, M., Endo, F., Suetomi, T., Takeshima, H. & Akaza, H. Clinical study of varicocele: statistical analysis and the results of long-term follow-up. Int. J. Urol. 9, 455–61 (2002).

9.           Segenreich, E., Israilov, S. R., Shmueli, J., Niv, E. & Servadio, C. Correlation between semen parameters and retrograde flow into the pampiniform plexus before and after varicocelectomy. Eur. Urol. 32, 310–4 (1997).

10.        Jarow, J. P. Effects of varicocele on male fertility. Hum. Reprod. Update. 7, 59–64 (2001)

11.        Lipshultz, L. I. & Corriere, J. N. Progressive testicular atrophy in the varicocele patient. J. Urol. 117, 175–6 (1977).

12.        Goldstein, M. & Eid, J. F. Elevation of intratesticular and scrotal skin surface temperature in men with varicocele. J. Urol. 142, 743–5 (1989).

13.        Allamaneni, S. S. R., Naughton, C. K., Sharma, R. K., Thomas, A. J. & Agarwal, A. Increased seminal reactive oxygen species levels in patients with varicoceles correlate with varicocele grade but not with testis size. Fertil. Steril. 82, 1684–1686 (2004).

14.        Okuyama, A. et al. Surgical repair of varicocele at puberty: preventive treatment for fertility improvement. J. Urol. 139, 562–4 (1988).

Autoras: Rebeca Bravo Martín y Casandra Fernández Alonso