¿Cómo afecta el trabajo con pesticidas a la calidad seminal?

La presencia de sustancias tóxicas en el ambiente puede provocar alteraciones en el desarrollo de aquellos que se encuentren en contacto con estas. Estas sustancias actúan como disruptores endocrinos, es decir, sustancias químicas que se comportan como agonistas o antagonistas de ciertas hormonas produciendo una alteración en el equilibrio del sistema endocrino (Paparella et al., 2017). En concreto, es habitual que dichos componentes simulen la función de las hormonas sexuales alterando el eje endocrino reproductor. Además, son sustancias bioacumulables y su efecto es proporcional a la forma y tiempo de exposición, por lo que hay que conocer su peligrosidad y su mecanismo de acción.

Son considerados disruptores endocrinos: pesticidas y plaguicidas, bisfenoles, ftalatos, dioxinas y furanos, entre otros.

Los pesticidas son sustancias o mezcla de sustancias usadas para eliminar, reducir, disminuir o alterar cualquier organismo nocivo (Parlak & Çolakoğlu, 2023). Se clasifican en: insecticidas, fungicidas y herbicidas. Los hombres, al ser personas que se exponen a estos en mayor medida que las mujeres, están altamente sometidos a los efectos perjudiciales que pueden suponer (Parlak & Çolakoğlu, 2023).

Dentro de los plaguicidas podemos encontrar muchos ejemplos como los herbicidas fenoxi, los pesticidas organofosforados, carbomatos, pesticidas organoclorados y piretrinas, entre muchos otros (Paparella et al., 2017). 

Para observar la calidad seminal de un hombre se realiza un seminograma. En esta prueba se analizan tanto valores macroscópicos como volumen, color, pH, licuefacción... como valores microscópicos como pueden ser la movilidad espermática, morfología, vitalidad o concentración (Martínez Moro & Barranquero Gómez, 2021). Utilizando los valores de referencia de la Organización Mundial de la Salud (OMS), se pueden observar aquellos casos que tienen una calidad seminal reducida y que, en caso de buscar embarazo, sería algo más dificultoso. 

Organoclorados

Los pesticidas organoclorados son compuestos que tienen unidos covalentemente entre uno y diez átomos de cloro. Estas sustancias son liposolubles, bioacumulables y persisten durante mucho tiempo en el ambiente.  Se pueden introducir en el cuerpo por ingestión, inhalación o por contacto con la piel, aunque la ingestión produce efectos más rápido que las demás. Estos compuestos actúan como antiandrógenos en el hombre, es decir, disminuyen el nivel de testosterona en sangre y, además, alteran la síntesis y maduración de los espermatozoides (Paparella et al., 2017). Los espermatozoides producidos son de peor calidad en lo que se refiere a motilidad y morfología.  Se ha demostrado que los organoclorados permiten una entrada masiva de iones de calcio en las células germinales con la consiguiente reducción del potencial de membrana mitocondrial (Giulioni et al., 2022).

Uno de estos compuestos es el DDT (diclorodifeniltricloroetano) (Figura 1), compuesto muy famoso por su uso en las últimas décadas y el más persistente en el ambiente de este grupo. En distintos estudios se ha comprobado que, tras estudiar el seminograma de hombresexpuestas a él, disminuye la concentración espermática, aumenta el número de anormalidades morfológicas y aumenta la concentración de células germinales en el eyaculado (Paparella et al., 2017). 

Figura 1. Fórmula química del DDT

También se ha estudiado en profundidad los efectos del DBCP (dibromo cloropropano). Este es un pesticida cuyo uso está prohibido por ser peligroso para la salud humana, pero además se ha encontrado que su presencia está relacionada con una mayor incidencia de oligozoospermia y azoospermia (Paparella et al., 2017). También existe relación entre la exposición a estos compuestos y la aparición de tumores en las células germinales (Paparella et al., 2017). 

Organofosforados

Los pesticidas organofosforados son compuestos ésteres del ácido fólico y derivados de estos como dietilfosfato, dimetilfosfato (Figura 2) y dietiltiofosfato. Son menos persistentes en el ambiente que los organoclorados, pero su grado de toxicidad es mucho más alto. De forma similar, se introducen en la piel por ingestión, inhalación y contacto con la piel.

Figura 2. Fórmula química del dimetilfosfato

Se ha observado que dañan tanto las células de Sertoli como las de Leydig, disminuyendo los niveles de testosterona en sangre y disminuyendo la calidad seminal. En varios estudios se ha demostrado que, a mayor concentración de estos pesticidas en la orina, menor calidad seminal se encuentra. En el seminograma se encontró una disminución del volumen seminal, menor concentración y movilidad espermática (p = 0,001) y un aumento del porcentaje de alteraciones morfológicas (p = 0,002) (Ellis et al., 2023; Paparella et al., 2017). Se ha visto que contribuyen a la fragmentación del ADN en ratones (Giulioni et al., 2022).

También se estudió el efecto del gliofosfato que se vio que altera la función del testículo si se exponían a una concentración de 0,5% durante 8 días. Si la concentración a la que se estaba expuesto era menor, era necesario un mayor tiempo de exposición y las alteraciones se manifestaban a largo plazo (Paparella et al., 2017). 

Piretroides 

Son compuestos que se utilizan como insecticidas para el control parasitario. Como los otros grupos anteriores se puede ingerir, inhalar o penetrar por la piel. Además, se ha visto que estos compuestos son capaces de traspasar la barrera placentaria afectando al desarrollo fetal (Martins et al., 2023). 

En varios estudios han podido relacionar la presencia de plaguicidas en la orina fetal y la aparición del síndrome de disgenesia testicular (desarrollo indeterminado de las gónadas produciendo fenotipos intermedios entre femenino y masculino), criptorquidias (testículo/s no desplazados hacia el escroto desde el abdomen) e hipospadias (conducto uretral no ubicado en la punta del pene) (Martins et al., 2023).  

En este grupo se encuentra la ciflutrina que actúa en el sistema endocrino-reproductor como antiandrógeno, es decir, disminuye el efecto de los andrógenos y, por tanto, reduce el nivel de testosterona en sangre (Parlak & Çolakoğlu, 2023). Se pudo observar tras un estudio con ratones como se producía una disminución en la movilidad y concentración espermática respecto al grupo control (p < 0,01), aumento de anomalías de cabeza (p < 0,05) y de cola (p < 0,01). Además, también afectaba al epitelio de los túbulos seminíferos provocando degeneración y atrofia y arresto de las células germinales espermáticas en distintas fases de división, impidiendo la correcta formación de espermatozoides (Parlak & Çolakoğlu, 2023). 

A su vez se ha demostrado su papel en el daño del ADN, puede producir alteraciones en la morfología del núcleo, en la condensación de la cromatina y en la disposición de los microtúbulos citoplasmáticos (Giulioni et al., 2022)

Otros

Existen otros compuestos que pueden afectar a la calidad seminal. Los fungicidas pueden afectar a la motilidad espermática (Ozenci et al., 2012) mientras que  los herbicidas influyen negativamente en la calidad espermática (Swan et al., 2003). En cambio, no se ha visto relación entre los carbamatos y los parámetros seminales pero, si se ha visto que puede influir en la disomía del cromosoma 18 y los cromosomas X/Y (Xia et al., 2005). Sin embargo, los resultados no son concluyentes debido a la falta de estudios en los que se incluyan estos compuestos y a la contrariedad de los resultados. 

Conclusión

En conclusión, está demostrado que la exposición a agentes químicos como los pesticidas puede tener efectos adversos en la calidad seminal. Se asocian con una disminución en la movilidad y concentración, así como  alteraciones en la morfología de los espermatozoides. Además, pueden producir alteraciones en el ADN. Es importante seguir investigando las consecuencias de estos químicos para que se pueda regular su uso de manera adecuada.

Bibliografía

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Ellis, L. B., Molina, K., Robbins, C. R., Freisthler, M., Sgargi, D., Mandrioli, D., & Perry, M. J. (2023). Adult Organophosphate and Carbamate Insecticide Exposure and Sperm Concentration: A Systematic Review and Meta-Analysis of the Epidemiological Evidence. Environmental Health Perspectives, 131(11). https://doi.org/10.1289/ehp12678

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Martínez Moro, Á., & Barranquero Gómez, M. (2021, January 12). ¿Qué efectos tienen los pesticidas sobre la calidad seminal? Reproducción Asistida ORG. https://www.reproduccionasistida.org/restos-de-pesticidas-en-los-alimentos-pueden-alterar-la-calidad-seminal/

Martins, A. F., Santos, A. S. E., Moreira, J. C., Câmara, V. de M., Asmus, C. I. R. F., Rosa, A. C. S., Vineis, P., & Meyer, A. (2023). Exposure of pregnant women and their children to pyrethroid insecticides in Rio de Janeiro, Brazil. Frontiers in Public Health, 11. https://doi.org/10.3389/fpubh.2023.1274724

Paparella, C., Pavesi, A., Provenzal, O., Ombrella, A., & Bouvet, B. (2017). Infertilidad masculina. Exposición laboral a factores ambientales y su efecto sobre la calidad seminal. Revista Uruguaya de Medicina Interna, 2, 10–21.

Parlak, G., & Çolakoğlu, N. (2023). Protective effects of benfotiamine on cyfluthrin-induced testicular damage and sperm characteristics during the prepubertal period. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. https://doi.org/10.1007/s00210-023-02896-6

Swan, S. H., Kruse, R. L., Liu, F., Barr, D. B., Drobnis, E. Z., Redmon, J. B., ... & Study for Future Families Research Group. (2003). Semen quality in relation to biomarkers of pesticide exposure. Environmental health perspectives, 111(12), 1478-1484.

 Xia, Y., Cheng, S., Bian, Q., Xu, L., Collins, M. D., Chang, H. C., ... & Wang, X. (2005). Genotoxic effects on spermatozoa of carbaryl-exposed workers. Toxicological Sciences, 85(1), 615-623.