¿Puede nuestra localización afectar a la fertilidad masculina?

El lugar en el que nos encontremos determina nuestra altitud con respecto al mar. Esta altitud va a influir en la presión atmosférica y en la presión parcial de los componentes que lo forman. La presión parcial es de 760 mmHg a nivel del mar y disminuye conforme nos vamos alejando, al igual que disminuye la disponibilidad de O2, CO2 y N2. Por tanto, los recursos atmosféricos de los que dispongamos van a influir en diferentes funciones de nuestro organismo, siendo una de ellas la función reproductiva del hombre.

En esta gráfica se puede observar como evoluciona la concentración de oxigeno y la presión atmosférica con la altitud. Así pues, cuanto mayor es la altitud, el porcentaje de oxigeno y la presión atmosférica disminuyen.

Imagen obtenida de https://fr.biolaster.com/hipoxia/rendimiento-fisico/hipoxia-aumento-sangre/

¿Por qué influye la altitud en nuestro organismo?

La altitud va a determinar la disponibilidad de distintos componentes. Entre ellos, la falta de oxígeno, conocida como hipoxia, es la que va a tener una mayor repercusión en el organismo y en el aparato reproductor masculino. La hipoxia es un estado en el que se produce una presión parcial alveolar de oxígeno que no permite que este llegue a todos los tejidos y se distribuya de forma correcta por el organismo.

Existe un mecanismo adaptativo a la falta de presencia de oxígeno por parte de todo el organismo. Como sabemos, algunos deportistas usan este mecanismo adaptativo para mejorar su rendimiento a nivel atlético. De igual forma, también se producen mecanismos adaptativos a nivel del sistema reproductor masculino cuando se encuentra bajo niveles limitados de oxígeno. Estos mecanismos adaptativos principalmente consisten en la creación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis), a la vez que se aumenta la dilatación de los mismos (vasodilatación), lo cual no siempre tiene consecuencias positivas para los espermatozoides.  Además, se sabe que estos cambios o las consecuencias negativas que se pueden producir en la función reproductiva del hombre, no es igual en aquellos que se encuentran en altas altitudes de manera puntual con respecto a aquellos que suelen estar siempre bajo estas condiciones. La fertilidad de estos últimos no se ve tan afectada, no se perciben diferencias con los niveles de fertilidad de hombres con la altitud a nivel del mar. Así, conociendo cómo puede condicionarnos la altitud y qué es la hipoxia, cabe preguntarnos cómo estos niveles de oxígeno pueden afectar al aparato reproductor masculino y, más concretamente, al proceso de formación de los espermatozoides, conocido como espermatogénesis.

Esquema de la formación de la célula germinal masculina (espermatozoide). 

Imagen obtenida de http://www.noticiascientificas.info/2010/12/espermatogenesis-y-espermiogenesis.html

Efecto de los niveles de oxígeno sobre los espermatozoides

Los espermatozoides son las células reproductoras masculinas que dan lugar a la descendencia, por lo que, debido a su importancia, se encuentran en una situación especial y un ambiente muy protegido. Los testículos se encuentran rodeados por el escroto y en esta posición anatómica, debido a que la producción de espermatozoides se produce a aproximadamente 2ºC menos que la temperatura corporal. Además, en el proceso de formación de los espermatozoides es muy importante la barrera hematotesticular, la cual separa los compartimentos encargados de esta producción para que lleven a cabo correctamente su función.

Como vemos, cualquier cambio que aumente la temperatura de los testículos va a perjudicar la espermatogénesis. Éste es uno de los motivos por los que la altitud causa efectos negativos sobre los espermatozoides, ya que los mecanismos adaptativos para enfrentar la falta de oxígeno (aumento y dilatación de vasos sanguíneos) pueden aumentar la temperatura testicular hasta 1,5ºC.

Además, es muy importante mantener la integridad del ADN de los espermatozoides, ya que este material genético va a pasar a la descendencia. Esta integridad del material genético también se ve afectada por la altitud debido al aumento de la temperatura testicular, como consecuencia de la adaptación a la deficiencia de oxígeno. Un alto nivel de daño en el ADN del espermatozoide puede representar una causa de infertilidad masculina, ya que no se va a poder producir un desarrollo normal del embrión

Otro de los daños que se pueden producir en el ADN debido a la altitud es la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). Se trata de iones de oxígeno, radicales libres y peróxidos, los cuales se producen por el metabolismo del oxígeno. Su presencia de manera controlada beneficia el proceso de capacitación de los espermatozoides (proceso que sufren los espermatozoides con el fin de adquirir la capacidad de fecundar el ovocito). En cambio, si no están reguladas o se producen de manera excesiva pueden dar lugar a estrés oxidativo y provocar graves daños en los espermatozoides. Estos daños pueden ser bien en el ADN o bien induciendo procesos de peroxidación lipídica (conocida como la degradación de los lípidos por oxidaciones) sobre la membrana celular, comprometiendo la fertilidad masculina.

Imagen obtenida de https://www.reproduccionasistida.org/esterilidad-masculina/

Por otro lado, también se debe tener en cuenta los efectos que la altitud va a tener sobre el control hormonal, lo cual también va a afectar de manera relevante al aparato reproductor masculino y su fertilidad.

La producción de espermatozoides está regulada de forma muy precisa por el eje hipotálamo-hipófisis-testículo. Esta regulación se debe al efecto que ejercen distintas hormonas sobre las células de Leydig y Sertoli, localizadas en los testículos y cuyas funciones son, respectivamente,  la producción de testosterona y el soporte estructural y metabólico durante la espermatogénesis. Por tanto, cualquier situación que afecte a esta regulación va a tener un efecto negativo sobre los espermatozoides y su viabilidad.

Además, la síntesis de testosterona también depende de la presencia de colesterol y de distintas enzimas y reacciones. Algunas de las enzimas implicadas en la producción son hidroxiesteroides deshidrogenasas, las cuales llevan a cabo la pérdida de átomos de hidrógenos sobre distintas moléculas, lo que es esencial en el proceso. Se ha visto que en condiciones de hipoxia se produce una disminución de las hidroxiesteroides deshidrogenasas de la mitocondria, por lo que se va a producir un descenso de los niveles de testosterona que, a su vez, lleva a un descontrol del eje regulador del aparato reproductor masculino y de la producción de espermatozoides.

Así, vemos que la altitud tiene numerosos efectos sobre la fertilidad masculina, los cuales se deben tratar para que no tengan repercusiones negativas futuras en hombres que deben estar de forma temporal en este entorno.

Sin embargo, estos problemas no son permanentes, ya que si la estancia a una elevada altitud se prolonga, o si nos fijamos en hombres que han vivido en estos entornos durante toda su vida, todos los efectos negativos mencionados se disipan, y la calidad seminal mejora y se asemeja a valores de hombres que residen a altitudes próximas al nivel del mar. Esta mejora se produce con el fin de adaptarse a las condiciones del entorno.

Tratamiento

Se han realizado algunos estudios que confirman que la administración de ibuprofeno y melatonina puede producir una disminución de los efectos negativos producidos por la altitud sobre la fertilidad masculina.

Uno de los problemas al exponerse a grandes altitudes es el aumento de la temperatura testicular como consecuencia de la angiogénesis y la vasodilatación. El ibuprofeno es un antiinflamatorio no esteroideo que va a evitar la angiogénesis y la dilatación de los vasos sanguíneos por lo que va a disminuir el aumento de la temperatura y, por tanto, los efectos negativos sobre la viabilidad espermática.

Por otro lado, la melatonina es una hormona que presenta una importante protección contra el estrés oxidativo, ya que reduce el daño producido por las especies reactivas de oxígeno sobre el ADN y las distintas membranas de la célula. Por tanto, su administración puede ayudar a disminuir los efectos negativos sobre la fertilidad masculina como consecuencia de este daño oxidativo en el material genético y en las membranas lipídicas.

Imagen extraida de https://es.wikipedia.org/wiki/Embri%C3%B3n#/media/File:9-Week_Human_Embryo_from_Ectopic_Pregnancy.jpg

Conclusiones

La altitud a la que nos expongamos tiene grandes repercusiones sobre nuestro organismo y, por tanto, sobre el aparato reproductor masculino. Estos efectos se deben principalmente a la  deficiencia de oxígeno en este entorno limitante.

Además, la hipoxia ocasionada produce un  incremento de la temperatura testicular, como consecuencia de la adaptación a los factores limitantes del entorno, lo que provoca daños sobre la viabilidad espermática. De igual forma, se producen especies reactivas de oxígeno que afectan al material genético del espermatozoide y a las membranas lipídicas de la célula.

Por otra parte, los efectos ocasionados se pueden tratar mediante el uso de medicamentos que contrarresten la angiogénesis, la vasodilatación y reduzcan el estrés oxidativo.

Así, vemos que es importante conocer cómo el entorno influye sobre el aparato reproductor masculino. Ello nos permite conocer los mecanismos que tienen lugar y, de esta forma, tener en cuenta el entorno al que ha estado expuesto un paciente para poder descartar problemas mayores de infertilidad.

Imagen obtenida de https://www.hsnstore.com/blog/entrenamiento-en-altura-mejora-del-rendimiento/

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