Espermatozoides in vitro: 2022

13 de enero de 2022

SOMOS LO QUE COMEMOS, PERO ¿HASTA QUÉ PUNTO?

Efecto de la alimentación sobre los espermatozoides

Elena Mesa Provecho, Laura Ordóñez Cuerva, Sara Puerta Nieto

Hoy en día, no es raro escuchar hablar de problemas de fertilidad, gente cercana o famosos que han acudido a clínicas de reproducción para someterse a diversos tratamientos con la finalidad de lograr un embarazo. Se calcula que el 15% de las parejas de todo el mundo encuentra dificultades para tener hijos de forma natural (1,2).

¿Nos quiere decir esto que todo el mundo con problemas de fertilidad tendría que recurrir a estos complejos tratamientos? No tiene por qué, ya que existen pasos previos a los que las parejas podrían recurrir como una mejora de su estilo de vida (2). Hay determinados factores ambientales que modulan significativamente la fertilidad masculina; entre ellos, la dieta, y Carlos Ríos estaría de acuerdo (https://www.instagram.com/p/B8wpN14C12N/). Algunos alimentos pueden tener un efecto positivo o negativo en la calidad de nuestro semen (2,3).

Carlos Ríos, influencer y nutricionista

Las membranas de los espermatozoides están compuestas por gran cantidad de ácidos grasos poliinsaturados. Esto hace que sean muy sensibles a los efectos adversos del estrés oxidativo, uno de los principales factores que reducen la calidad del semen y aumentan el riesgo de la infertilidad masculina (1). Aun teniendo una capacidad antioxidante bastante limitada, los espermatozoides son capaces de protegerse frente a este estrés oxidativo, ya que tienen una serie de complejos enzimáticos y otras moléculas como vitaminas y micronutrientes que conforman su sistema antioxidante (4). Por lo que un aumento del consumo de alimentos antioxidantes (arándanos, almendras, algunas verduras, etc) podría mejorar las tasas de embarazo en parejas con problemas de infertilidad debida a un factor masculino (4).

Muchos de los componentes que se necesitan para la espermatogénesis, formación de espermatozoides, y la maduración de estos, se obtienen a través de los alimentos (1). Dentro de estos componentes los principales son los micronutrientes, vitaminas y ácidos grasos.

Micronutrientes

Existen nutrientes que, aunque se necesiten en baja cantidad, pueden suponer una diferencia en cuanto a tener una buena o mala calidad seminal; estamos hablando de los micronutrientes. Algunos de estos micronutrientes, como el zinc, selenio, magnesio, calcio y cobre, son necesarios para una correcta espermatogénesis, por lo que es imprescindible que estén presentes en nuestra dieta.

Para tener unos parámetros seminales normales como son la concentración espermática, motilidad y viabilidad es importante incluir alimentos ricos en selenio y zinc (1) como las pipas de calabaza, pescado, marisco, nueces, hígado, etc.

Por otro lado, consumir alimentos como espinacas, frutos secos, lácteos, huevos, ricos en magnesio, calcio y cobre, favorecen una buena formación de espermatozoides (1).

Vitaminas

Como bien sabemos, las vitaminas son imprescindibles para la vida debido a que promueven el correcto funcionamiento fisiológico. En nuestro caso en concreto, la vitamina C y la D son importantes para regular la función reproductiva (4). En el caso de la vitamina C, se ha observado una asociación positiva entre su consumo y el volumen y motilidad seminal.

Ácidos grasos

Las membranas celulares están compuestas principalmente por ácidos grasos, los cuales ayudan a mantener la fluidez y permeabilidad de estas. En el caso de los espermatozoides, tiene un efecto importante sobre la fertilidad, ya que participan en la fusión con la membrana del óvulo (6).

Los humanos tenemos una baja capacidad de sintetizar ácidos grasos poliinsaturados, sobre todo omega-3, por lo que dependemos casi exclusivamente del aporte de estos en nuestra dieta. Un consumo excesivo de grasas saturadas y trans afecta directamente a la composición lipídica de las membranas de los espermatozoides (4,7) y, por tanto, puede tener un efecto negativo sobre el recuento total, la concentración y morfologías de estos.

Todos sabemos que el consumo excesivo de carnes rojas puede afectar a nuestra salud, aumentando el riesgo de padecer ciertos problemas como enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, no todo el mundo sabe que este desequilibrio en el consumo de grasas saturadas también puede afectar de forma directa a la fertilidad masculina (1,8). Existe una correlación inversa entre el consumo de carne roja y el recuento total de espermatozoides (4).

Figura 1. Malos y buenos hábitos que afectan a la calidad seminal (1).

En base a todo lo anteriormente mencionado, lo ideal sería consumir un aporte equilibrado de todos los nutrientes; sin embargo, sabemos que no todas las dietas tienen la misma riqueza nutritiva. En este caso, vamos a comparar la dieta mediterránea con la dieta occidental. La dieta mediterránea está considerada uno de los patrones dietéticos más saludables, y está caracterizada por un alto consumo de aceite de oliva, frutas, vegetales, frutos secos, legumbres y cereales integrales, un consumo moderado de pescado, carne de ave y vino, y un bajo consumo de lácteos, carnes rojas, carnes procesadas y dulces (2). Por este motivo, una buena adherencia a la dieta mediterránea mejora hasta 3 veces la función espermática respecto a los hombres que no siguen este tipo de dieta, debido a que este tipo de alimentación tiene beneficios en varios procesos metabólicos como la inflamación, el estrés oxidativo y la resistencia a la insulina (9). Por el contrario, la dieta occidental es una dieta hipercalórica en la que se consumen grandes cantidades de proteínas de origen animal, grasas trans y saturadas e hidratos de carbono, además de tener un bajo aporte de fibra y ácidos grasos esenciales (1). La baja calidad nutricional de este tipo de dieta tiene un impacto negativo en la calidad seminal.

Ligado a esto, se puede hacer una asociación entre el incremento de la masa corporal y tener un semen con valores espermáticos alterados (5). Aunque no solo el incremento, sino que un IMC asociado a un bajo peso también puede determinar esta baja calidad del semen. ¿Cuáles son estas características que pueden verse afectadas en dichos casos? Lo más frecuente es un bajo número de espermatozoides, alteración conocida como oligozoospermia. Además, el volumen seminal, la motilidad y la integridad de la membrana plasmática estarán más frecuentemente alteradas (10).

En conclusión, si bien sabíamos que la dieta influye en muchos factores asociados a la salud, no somos tan conscientes ni está tan a la orden del día su influencia sobre la función reproductiva; en concreto, sobre los espermatozoides y la calidad de estos. Es por esto qué se debería tener un buen control y seguimiento tanto de forma individualizada como en las clínicas reproductivas, siendo un paso previo a cualquier tratamiento reproductivo complejo, ya que podría mejorar las tasas de éxito.

En pocas palabras: mejora tu comida y consigue un semen de categoría.

BIBLIOGRAFÍA

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9. Estruch, R., Ros, E., Salas-Salvadó, J., Covas, M., Corella, D., & Arós, F. et al. (2018). Primary Prevention of Cardiovascular Disease with a Mediterranean Diet Supplemented with Extra-Virgin Olive Oil or Nuts. New England Journal Of Medicine, 378(25), e34. https://doi.org/10.1056/nejmoa1800389

10. Keszthelyi, M., Gyarmathy, V., Kaposi, A., & Kopa, Z. (2020). The potential role of central obesity in male infertility: body mass index versus waist to hip ratio as they relate to selected semen parameters. BMC Public Health, 20(1). https://doi.org/10.1186/s12889-020-8413-6

11. Khodamoradi, K., Parmar, M., Khosravizadeh, Z., Kuchakulla, M., Manoharan, M., & Arora, H. (2020). The role of leptin and obesity on male infertility. Current Opinion In Urology, 30(3), 334-339. https://doi.org/10.1097/mou.0000000000000762

Relación entre la dieta y la calidad seminal

Elena Mesa Provecho, Laura Ordóñez Cuerva, Sara Puerta Nieto

Introducción

A nivel mundial, aproximadamente el 15% de las parejas en edad reproductiva tienen problemas para lograr el embarazo. Se estima que un 35% de los casos de infertilidad son debidos al factor femenino, un 30% al factor masculino, en un 20% hay implicación de ambas partes y en un 15% las causas son desconocidas (1,2). A pesar de que estos problemas se producen a nivel mundial, se ven más acusados en determinadas regiones del mundo, específicamente en los países desarrollados e industrializados. Esto se podría explicar, en parte, por factores ambientales y del estilo de vida (2).

Existen determinados factores ambientales que afectan significativamente a la fertilidad masculina; entre ellos, el tabaco y cannabis, consumo excesivo de alcohol, estrés, exposiciones prolongadas a altas temperaturas, etc. (1). La dieta es uno de estos factores modificables que puede tener un gran impacto en la fertilidad masculina, ya que hay determinados alimentos que pueden tener un efecto beneficioso o deletéreo en la calidad seminal (2,3). Una buena adherencia a un estilo de vida saludable y un aporte de nutrientes adecuado se correlaciona con una mejor calidad espermática y mejores parámetros seminales, como el recuento de espermatozoides, la concentración y la motilidad, y una menor fragmentación del ADN (4).

Los espermatozoides tienen una capacidad antioxidante limitada, lo que hace que sean muy sensibles a los efectos perjudiciales del estrés oxidativo. Esto es consecuencia del alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados que presentan en sus membranas celulares (5,4). El estrés oxidativo es, por tanto, uno de los principales factores que conducen a una disminución de la calidad seminal y un aumento del riesgo de infertilidad (está implicado en un 30-80% de los casos de infertilidad masculina) (1), dado que genera daños en el ADN espermático y peroxidación de los lípidos de membrana (4). El sistema antioxidante que protege al espermatozoide de los radicales libres está formado por complejos enzimáticos y otras moléculas, entre las que se incluyen la vitamina A, C, E, B, coenzima Q10, L-carnitina, glutatión y micronutrientes como zinc, selenio y cobre (4).

Tanto el consumo de productos pro-inflamatorios como un bajo consumo de alimentos potencialmente antioxidantes pueden causar un incremento del estrés oxidativo (1). Se ha visto que la suplementación adecuada con determinados antioxidantes puede ser efectiva para prevenir y tratar problemas de infertilidad en el hombre. Se ha demostrado que la mejora en las tasas de embarazo tras una terapia con antioxidantes varía entre un 11% y un 41% (4).

Hay determinadas características de la dieta que afectan negativamente a la calidad seminal y, por tanto, a la fertilidad. Gran parte de los componentes necesarios para una correcta espermatogénesis y maduración espermática se obtienen mediante la alimentación, por lo que es esencial que exista un aporte correcto y suficiente de estos elementos (1). Entre estos elementos de interés encontramos micronutrientes, vitaminas y ácidos grasos.

Micronutrientes

El zinc es un micronutriente esencial para la adecuada producción de espermatozoides, aumenta la concentración espermática, motilidad, viabilidad y, como ya se ha comentado previamente, presenta capacidad antioxidante (1).

El Selenio, al igual que el zinc, incrementa la capacidad antioxidante enzimática y también se relaciona con la motilidad y la viabilidad espermática. Tanto el exceso como la deficiencia de selenio puede provocar parámetros espermáticos anormales y, como consecuencia, trastornos de la fertilidad (1).

Otros minerales como el magnesio, calcio y cobre también son necesarios para una correcta espermatogénesis, por lo que un desajuste en el aporte de estos afectará al correcto desarrollo del proceso y, consecuentemente, a la fertilidad (1).

Vitaminas

Además de la capacidad antioxidante de las vitaminas, se ha observado que estas pueden afectar a diversos parámetros. En el caso de la vitamina C, se ha observado que tiene una asociación positiva entre su consumo y el volumen seminal además del recuento total de espermatozoides móviles (4).

Por otro lado, la vitamina D se puede considerar como un regulador de la función reproductiva; se ha observado que la presencia de receptores de la vitamina D y/o enzimas que la metabolizan pueden ser utilizados como biomarcadores para la predicción de una buena calidad seminal (4).

Ácidos grasos

Los ácidos grasos son componentes estructurales de las membranas celulares y contribuyen a mantener su fluidez y permeabilidad (6). En el caso de los espermatozoides, además, tiene una función vital en cuanto a su papel en la fusión con la membrana del ovocito y, por tanto, un efecto directo sobre la fertilidad. El consumo excesivo de grasas saturadas y trans conducen a su acumulación en las células testiculares, afectando a la composición lipídica de las membranas plasmáticas y al proceso de espermatogénesis (4,7). Sin embargo, se ha visto que los ácidos grasos poliinsaturados pueden tener un efecto positivo sobre el recuento total de espermatozoides, la concentración y la morfología de estos. Por otro lado, resulta igual de importante que haya una correcta relación entre los ácidos grasos poliinsaturados omega-6, como el ARA (ácido araquidónico), y los omega-3, como el EPA (ácido eicosapentaenoico). Se estima que, para producir un efecto óptimo en la salud, debemos tener un equilibrio aproximado 5:1 (ARA: EPA); sin embargo, en la población occidental este balance omega-6/omega-3 ha llegado a alcanzar la preocupante cifra de 25:1 (8). Ante esto, nos encontramos en una situación metabólica proinflamatoria obvia, que está favoreciendo la aparición de diversas patologías.

En el caso de la fertilidad, se ha observado que este desequilibrio afecta negativamente al provocar inflamación leve, estrés oxidativo, disfunción del endotelio y aterosclerosis (1).

Existe una correlación inversa entre el consumo de carne roja y el recuento total de espermatozoides (4). Las carnes rojas son ricas en ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados de la serie omega-6, por lo que un incremento en la dieta de estos alimentos puede suponer un desequilibrio de la relación omega-6/omega-3 ya comentada. Por otro lado, el consumo de pescado, rico en ácidos grasos poliinsaturados omega 3, está relacionado con un mayor recuento espermático y con un porcentaje adecuado de formas normales.

Figura 1. Factores relacionados con la nutrición que tienen un efecto beneficioso sobre la fertilidad masculina (4).

Dieta mediterránea vs Dieta occidental

No todas las dietas tienen la misma riqueza en cuanto a los nutrientes ya mencionados; en concreto, la dieta mediterránea está considerada uno de los patrones dietéticos más saludables, y está caracterizada por un alto consumo de aceite de oliva, frutas, vegetales, frutos secos, legumbres y cereales integrales, un consumo moderado de pescado, carne de ave y vino, y un bajo consumo de lácteos, carnes rojas, carnes procesadas y dulces (2). Se ha demostrado que la dieta mediterránea tiene efectos beneficiosos en varios procesos metabólicos como la inflamación, el estrés oxidativo o la resistencia a la insulina (9), todos ellos relacionados con la función espermática, de manera que tener una buena adherencia a este tipo de dieta puede mejorar los parámetros de calidad seminal (2). Sin embargo, la dieta occidental, caracterizada principalmente por ser una dieta hipercalórica, con un elevado consumo de proteínas de origen animal, grasas trans y saturadas e hidratos de carbono simples, así como una baja ingesta de fibra y ácidos grados esenciales, se relaciona con un deterioro en la calidad del semen (1). Se ha observado que hombres con una baja adherencia a la dieta mediterránea tienen casi 3 veces mayor probabilidad de tener estos parámetros alterados en comparación con hombres que siguen una dieta de tipo mediterránea (4).

Figura 2. Mediana de los parámetros de motilidad total y progresiva según la adherencia a la dieta mediterránea (2).

Índice de masa corporal

Por último, cabe destacar que existe una asociación negativa entre el incremento de la masa corporal y la calidad seminal, que se refleja en el descenso de los valores espermáticos medios y en el incremento de la frecuencia de anormalidades espermáticas (5). Sin embargo, tener un IMC (índice de masa corporal) asociado con el infrapeso también tiene un impacto negativo en la calidad seminal. Los parámetros más frecuentemente afectados por el IMC son la concentración espermática y el recuento total de espermatozoides, seguido del volumen seminal, la motilidad y la integridad de la membrana plasmática (10). Por lo tanto, la oligozoospermia es la anormalidad espermática más frecuente asociada a valores altos de IMC (5).

Figura 3. Frecuencia de pacientes con normozoospermia o oligoastenoteratozoospermia entre los pacientes agrupados según categorías de índice de masa corporal (5).

Además, las personas con obesidad generalmente tienen alteraciones en el eje hipotálamo-pituitario-gonadal, y la actividad de la aromatasa se ve incrementada. Esta enzima convierte la testosterona en estrógenos, lo que afecta en última instancia a una correcta espermatogénesis (1). Por otro lado, la infertilidad en hombres con un elevado IMC también se puede relacionar con la insensibilidad a la leptina (11), que contribuye a la reducción de la producción de testosterona en las células de Leydig y modifica la función de las células de Sertoli (4).

CONCLUSIÓN

Actualmente, en las clínicas de reproducción se tiende a acudir a tratamientos altamente complejos, con un gran coste económico y posibles efectos adversos para mejorar la fertilidad. Sin embargo, es de vital importancia hacer un buen asesoramiento sobre buenos hábitos de vida que puedan incrementar las tasas de éxito. Como se puede ver en esta revisión, la alimentación ejerce un efecto evidente sobre la calidad seminal, y un adecuado control nutricional podría ser importante en el tratamiento de la infertilidad masculina asociada a parámetros espermáticos anormales). Se ha observado que hombres con una baja adherencia a la dieta mediterránea tienen casi 3 veces mayor probabilidad de tener estos parámetros alterados en comparación con hombres que siguen una dieta de tipo mediterránea (4).

BIBLIOGRAFÍA

LA VITAMINA D Y EL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO

Realizado por: Ana Isabel Martínez López y Andrés Sanz Ballesteros

1. ¿Qué es, qué hace y cómo se puede obtener?

La vitamina D (VD) es una vitamina liposoluble que es clave en distintos procesos del organismo. Se considera un regulador de la mineralización de los huesos controlando el equilibrio de calcio y fósforo. También participa en otros procesos como el metabolismo de las grasas, la función tiroidea, el sistema inmune, el sistema nervioso central, el cardiovascular y el reproductivo^5,7.

La conocida vitamina D es mayoritariamente autoproducida por el organismo a partir de una molécula precursora que deriva del colesterol. El organismo es capaz de producir esta vitamina, en un 80-90 %, a través de la piel, para lo cual necesita de la exposición a la luz solar, exactamente de las radiaciones ultravioletas B (UVB). Una pequeña cantidad de esta vitamina se obtiene a partir de la dieta. La vitamina D, tanto exógena como endógena, se obtiene en forma inactivada, y tras sufrir una serie de transformaciones metabólicas en el hígado y riñón pasará a su forma activa⁵(Figura 1).

Figura 1. Metabolismo de la vitamina D ¹³

Los niveles óptimos de VD están entre 32 y 40 ng/ml; concentraciones entre 21 y 29 ng/ml se consideran insuficientes y niveles < 20 ng/ml son considerados déficit de esta vitamina^5,9(Figura 2).

Figura 2. Clasificación de los valores de vitamina D sanguíneos¹²

La insuficiencia de VD es un problema ocasionado por múltiples causas como la falta de exposición a la luz solar, bajo consumo de alimentos ricos en VD, uso excesivo de protectores solares, color oscuro de la piel, el envejecimiento y nuevos hábitos de vida modernos⁷.

2. ¿Tiene relación la vitamina D y el aparato reproductivo masculino?

A nivel reproductivo, se ha descubierto la expresión de receptores de vitamina D (VDR) y de enzimas vinculadas en el metabolismo de la vitamina. En el aparato reproductor masculino, se localizaron los VDR en próstata, vesículas seminales, epidídimo, precursores de espermatozoides y espermatozoides³. Además, la presencia de enzimas sugiere que los órganos reproductores pueden modular la respuesta local de la vitamina D en animales y seres humanos^4-5. Esto puede abrir un nuevo enfoque para la investigación sobre la influencia de la VD en la formación y maduración de los espermatozoides^1,3,5.

3. ¿Qué funciones tiene la VD relacionadas con la reproducción masculina?

La VD tiene diferentes funciones enlazadas con la fertilidad masculina, entre ellas las siguientes:

1- Controla los niveles de la testosterona. Múltiples estudios relacionan el déficit de vitamina D con la disminución de los niveles de testosterona^4-7. No obstante, existen diferentes estudios científicos con disparidad de resultados.

2- Impacto en la fertilidad. Los niveles bajos de VD se han vinculado con un descenso de los niveles de calcio en los tejidos reproductivos, lo cual reduce la tasa de fertilidad en animales. El análisis al microscopio del tejido testicular en caso de hipovitaminosis D, mostró una disminución de un tipo de células testiculares (células de Leydig) con cambios degenerativos en el tejido⁵.

3- Cinética de los espermatozoides. La vitamina D aumentó la concentración de calcio en el interior del espermatozoide, lo que aumenta la motilidad de los espermatozoides y la reacción que permite la entrada del espermatozoide en la envuelta del óvulo (reacción acrosómica)^4-5,8.

4- Daño en el ADN (fragmentación). Los espermatozoides son células muy vulnerables al estrés oxidativo excesivo (radicales libres de oxígeno-ROS y nitrógeno-RNS), lo que puede contribuir a problemas de infertilidad masculina por el daño en el ADN^5,8,10. Algunos estudios han podido determinar, que el déficit de VD, aumenta la producción de ROS y RNS, lo que afecta a los espermatozoides¹⁰.

5- Salud Psico-sexual: La vitamina D tiene una influencia indirecta en la disfunción eréctil (DE) y en la eyaculación precoz (EP). La VD favorece la formación de óxido nítrico (NO) en las células al incrementar la presencia de la enzima Óxido nítrico sintetasa. El NO, es un potente vasodilatador que interviene en la erección masculina, relajando el músculo liso de los vasos sanguíneos e incrementando el flujo de sangre. También ayuda a controlar los factores de riesgo asociados como las enfermedades cardiovasculares, la diabetes mellitus, y algunas afecciones psicológicas (estrés, depresión y ansiedad), que tienen demostrada incidencia sobre estas dos afecciones⁹.

4. ¿Y cómo afecta la VD en los parámetros del semen?

A pesar de que son varios los estudios que han analizado el papel de la vitamina D en la infertilidad masculina, las comunidades científicas no han llegado a una conclusión científica consensuada.

Según un estudio reciente (2021), los hombres con problemas reproductivos y con uno o más parámetros de semen alterados tuvieron niveles sanguíneos de vitamina D más bajos que los hombres infértiles con parámetros normales⁷ (Tabla 1).

La concentración de espermatozoides, la motilidad total y progresiva y el porcentaje de morfología normal fueron menores en hombres infértiles con niveles bajos de VD (<12 ng /mL), tanto en hombres normozoospérmicos como en los que tenían algún otro parámetro seminales alterado^4-8 (Tabla 1).

Tabla 1. Límites de referencia, según OMS 2010. Parámetros normozoospérmicos, se sitúan dentro de los límites de referencia¹¹.

5. Conclusiones

1- A la vista de los estudios analizados se ve cierta influencia positiva de la vitamina D en la fertilidad masculina. No obstante, en ocasiones sin un acuerdo entre los científicos sobre las vías por las cuales actúa la vitamina D.

2- La suplementación con VD podría ser un posible tratamiento clínico simple y barato ante la infertilidad, mejorando la función testicular y la calidad del esperma^4,10.

3- Los hombres infértiles con valores bajos de VD presentan parámetros más bajos de concentración, motilidad y morfología^4-8.

4- Se ha visto en estudios in vitro un efecto positivo de la vitamina D en los espermatozoides, sin embargo, aún existe un desconocimiento sobre el mecanismo de acción de la VD sobre los parámetros seminales⁵.

5- Existen diferencias étnicas, genéticas y ambientales que pueden justificar los resultados contradictorios entre los diferentes estudios publicados. Aunque muchos de ellos coinciden en los beneficios de unos niveles óptimos de VD en el organismo para un buen funcionamiento del aparato reproductor masculino^5,8.

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