EFECTO DE LA MICROBIOTA SOBRE LA CALIDAD SEMINAL

Por Mara Andrades, David Antelo, Carmen Díez, Elena López

1. Introducció​n​

El concepto microbiota hace referencia a la población de microbios que hay presentes en el organismo. Desde hace muchos años se sabe de la presencia de bacterias y otros microorganismos en multitud de tejidos y órganos del cuerpo humano, que son esenciales para mantener la homeostasis(Lundy et al., 2020; Tomaiuolo et al., 2020). Aunque recientemente se ha descubierto que algunas zonas que se consideraban como estériles, en realidad sí que presentan su propia microbiota, como es el caso del tracto reproductor masculino (Lundy et al., 2020; Tomaiuolo et al., 2020).

La infertilidad es un problema creciente en las últimas décadas, teniendo en cuenta que hoy en día hasta un 15% de las parejas sufren de infertilidad (Lundy et al., 2020). Los problemas de fertilidad en las parejas están repartidos equitativamente, de manera que en un 50% de los casos existe un factor femenino, mientras que el otro 50% se debe al factor masculino. Pero lo más preocupante, es que dentro del factor masculino, el 60% de los casos son idiopáticos​ (Lundy et al., 2020).

El estudio de la microbiota que reside en el tracto reproductor masculino puede ser un punto de partida importante para conocer algunas de esas causas de infertilidad desconocidas (Garcia-Segura et al., 2022; Lundy et al., 2020). La modificación de la microbiota en los testículos o en el líquido seminal podría afectar a la espermatogénesis normal o a la fisiología de los espermatozoides, alterando su capacidad fecundante. A lo largo de este artículo se hablará sobre la presencia de diferentes poblaciones bacterianas en el aparato reproductor masculino, y su posible implicación en la calidad de los espermatozoides y la salud reproductiva del hombre.

2. Diferencias en la microbiota de hombres fértiles e infértiles

El gran desarrollo de la metagenómica ha permitido descubrir la presencia de microorganismos en zonas del cuerpo humano que antes no se conocían. Con el uso de técnicas de secuenciación avanzada (Next Generation Sequencing) se ha determinado que el semen posee una microbiota propia (Tomaiuolo et al., 2020; Zuber et al., 2023). Este descubrimiento es tan novedoso que aún no se ha conseguido determinar con exactitud el papel de estos microorganismos. Muchos piensan que, como en otros lugares del organismo, como el intestino o el tracto reproductor femenino, están relacionados con mantener un estado de salud o con la regulación de reacciones inmunes. La presencia de esta microbiota específica en el semen, hasta ahora desconocida, ha abierto una nueva ventana al estudio del potencial fértil del hombre (Tomaiuolo et al., 2020; Zuber et al., 2023).

A partir del análisis de la presencia de bacterias en el semen, se ha determinado que un cambio en esta microbiota podría interferir con los espermatozoides, afectando a su fisiología. De hecho, se ha visto que modifican los parámetros seminales tanto de forma directa, como indirecta (Tomaiuolo et al., 2020). La mera presencia de bacterias en el semen induce la producción de especies reactivas de oxígeno, modificando la composición normal del semen y alterando la calidad espermática. Incluso las bacterias son capaces de interaccionar con los espermatozoides, ya sea mediante adhesión celular o mediante la liberación de factores solubles, modificando la motilidad e induciendo la apoptosis espermática (Tomaiuolo et al., 2020).

Según estudios realizados entre los años 2010 y 2020, se ha visto que efectivamente, hay una serie de grupos de bacterias que se relacionan específicamente con modificaciones en los parámetros seminales. Sin embargo, a día de hoy no se puede establecer una composición de bacterias concretas que claramente se relacione con fertilidad o infertilidad (Tomaiuolo et al., 2020; Zuber et al., 2023). Es decir, el microbioma seminal es rico y diverso tanto en hombres fértiles como infértiles (Farahani et al., 2021; Venneri et al., 2022).

La determinación de una composición microbiana seminal específica que se pueda relacionar indudablemente con infertilidad masculina es un reto actual. Esto ha abierto una línea de investigación muy importante que podría acabar con parte de la denominada “infertilidad de origen desconocido”, y proporcionar estrategias terapéuticas enfocadas en la microbiota del tracto reproductor masculino.

3. Bacterias relacionadas con cambios en parámetros seminales específicos

Aunque no se haya conseguido relacionar un grupo específico de bacterias con la infertilidad masculina, hay evidencias de que una disbiosis en la microbiota genital puede alterar parámetros seminales (Tomaiuolo et al., 2020; Venneri et al., 2022; Zuber et al., 2023).

En general, son Lactobacillus, Pseudomonas y Prevotella los géneros bacterianos que más influyen sobre los parámetros de calidad seminal (Venneri et al., 2022). Lactobacillus suele predominar en muestras normozoospérmicas o de buena calidad, por lo que podría tener un efecto protector sobre el semen. Prevotella se ha correlacionado con un efecto negativo sobre la calidad seminal, provocando concretamente una disminución de la concentración espermática (Farahani et al., 2021; Garcia-Segura et al., 2022; Venneri et al., 2022). Pseudomonas, por su parte, parece estar implicada en un aumento de la motilidad espermática (Venneri et al., 2022). Sin embargo, otros estudios determinan que podría estar relacionada con oligoastenozoospermia y alta viscosidad (Farahani et al., 2021). Aunque se hable principalmente de los tres géneros bacterianos mencionados, en la bibliografía se pueden encontrar numerosos filos bacterianos que podrían tener un efecto sobre parámetros seminales, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Asociación entre ​​parámetros seminales​ y la presencia de filos bacterianos (Lundy et al., 2020).

Aunque las opiniones son dispares entre los diferentes estudios, queda claro que existe una influencia de la microbiota seminal sobre la calidad del eyaculado. Dichas diferencias entre estudios pueden estar debidas a la variabilidad entre los eyaculados de personas diferentes, el procesamiento de la muestra o incluso los métodos de análisis utilizados (Zuber et al., 2023).

4. Distribución de las poblaciones bacterianas en el aparato reproductor masculino

Es importante recalcar que la abundancia bacteriana en el aparato genital masculino es muy variable, generalmente baja, y muy susceptible a contaminación durante su procesamiento. Los resultados de los estudios también dependen del análisis realizado; aunque todos los grupos identifiquen el ARNr 16s, las regiones analizadas pueden variar entre experimentos (Zuber et al., 2023). Todo esto provoca que todavía no se haya caracterizado perfectamente la microbiota del aparato genital masculino, y sería necesario diseñar un protocolo estandarizado para poder identificar correctamente las bacterias presentes en estas regiones. A pesar de esto, actualmente hay mucho conocimiento sobre la composición microbiana de las diferentes regiones del tracto genital masculino (Figura 2), a continuación se resumen los principales grupos bacterianos presentes en cada zona.

4.1. Tracto genital superior

Históricamente se ha asociado la presencia de bacterias en los testículos, epidídimo y vasos deferentes con infección, sin embargo, se ha observado presencia de microbiota en testículos aparentemente sanos. Los filos bacterianos más comunes en esta región son Firmicutes (Clostridium), Actinobacteria (Collinsella) y Bacteroidetes (Prevotella). Sin embargo, todavía no se conoce el papel de esta microbiota en la fertilidad (Zuber et al., 2023).

4.2. Glándulas accesorias

Entre las glándulas accesorias (próstata, vesículas seminales y glándulas bulbouretrales) se ha puesto interés en la microbiota prostática, por su posible papel en el cáncer de próstata, mientras que la microbiota de las vesículas seminales y glándulas bulbouretrales permanece desconocida. En las muestras prostáticas, ya sean sanas o tumorales, se ha visto abundancia de Actinobacteria (Propionibacterium), Firmicutes (Streptococcus, Staphylococcus) y Proteobacteria (Escherichia, Pseudomonas) (Zuber et al., 2023).

4.3. Uretra

Se ha determinado que la uretra también presenta una microbiota específica. En esta zona destacan los Firmicutes (Lactobacillus, Streptococcus, Staphylococcus, Anaerococcus), pero también presenta​ otros géneros como Prevotella, Corynebacterium, Sneathia o Mycoplasma (Zuber et al., 2023).

4.4. Pene

Su composición es similar al resto de partes del tracto genital, con abundancia de Firmicutes (Anaerococcus, Finegoldia, Staphylococcus), Actinobacteria (Corynebacterium) y Bacteroidetes (Prevotella, Porphyromonas). La microbiota del pene puede verse alterada por el proceso de circuncisión, debido a la exposición de la zona a condiciones aerobias que pueden reducir la cantidad de bacterias anaerobias y aumentar los géneros Corynebacterium y Staphylococcus (Zuber et al., 2023).

4.5. Semen

El semen es la muestra más estudiada, tanto por la facilidad en su obtención, como por el interés científico. Principalmente, se han analizado las posibles diferencias en los parámetros seminales en función de las poblaciones microbianas presentes, como se ha explicado anteriormente. Se han identificado tres comunidades bacterianas seminales diferentes en la población, dos de ellas presentan como géneros predominantes Lactobacillus en una y Prevotella en la otra, mientras que la composición de la tercera comunidad difiere entre autores (Baud et al., 2019; Zuber et al., 2023). 

Parece que las bacterias forman grupos dependiendo de sus requerimientos nutricionales o de oxígeno, sugiriendo que el semen de cada individuo tiene unas condiciones únicas que permiten el crecimiento de ciertas bacterias, y no de otras. Estas condiciones se conservan entre individuos y tal vez entre etnias o áreas geográficas (Baud et al., 2019; Farahani et al., 2021). Por ejemplo, en el estudio realizado por Garcia-Segura et al., (2022), determinaron que la mayoría de bacterias presentes en los eyaculados que analizaron de hombres caucásicos mediterráneos eran anaerobias estrictas, microaerófilas o anaerobias facultativas, sugiriendo de nuevo que se organizan en función de sus requerimientos (Garcia-Segura et al., 2022).

    

Figura 2. Representación de los principales géneros bacterianos presentes en cada una de las partes del aparato genital masculino (Zuber et al., 2023).

5. Intercambio de bacterias durante las relaciones sexuales

Se ha comprobado que durante las relaciones sexuales sin protección se produce un intercambio de bacterias entre los miembros de la pareja. De hecho, cada miembro puede influir en la composición de la microbiota del tracto reproductivo de su pareja (Tomaiuolo et al., 2020; Venneri et al., 2022). Parece que este intercambio también depende de diversos factores, como la edad de la primera relación sexual, del contraceptivo utilizado o de la frecuencia del coito (Tomaiuolo et al., 2020).

En mujeres es difícil dilucidar cómo se lleva a cabo este intercambio, porque las fluctuaciones bacterianas vaginales dependen de muchos factores, y no solo del coito (Venneri et al., 2022). En el caso de los hombres, se ha visto que varones sin experiencia sexual previa presentan una diversidad bacteriana menor que otros de la misma edad pero que sí han tenido relaciones sexuales (Tomaiuolo et al., 2020; Venneri et al., 2022). Por ejemplo, las bacterias vaginales como Lactobacillus o Gardnerella se relacionan con la microbiota seminal de hombres jóvenes; mientras que Pseudomonas o Flavobacterium están relacionadas con microbiota seminal de hombres más longevos (Venneri et al., 2022). Este cambio podría ser debido a diferentes patrones de actividad sexual, influenciados por la edad (Tomaiuolo et al., 2020). 

También se ha visto que este intercambio de microbios puede estar relacionado con alteraciones patológicas. Se ha correlacionado la piospermia con presencia de Streptococcus agalactiae o Gardnerella vaginalis (bacterias típicas de vaginosis) en el semen (Venneri et al., 2022). Además, se ha relacionado la circuncisión del varón con una disminución de bacterias típicas de vaginosis en su pareja femenina (Zuber et al., 2023).

6. Microbiota intestinal-salud reproductiva

Existen evidencias científicas de que la microbiota intestinal ejerce influencia sobre otros órganos distales, como el cerebro o los músculos, pero recientemente se ha encontrado una relación con los testículos. Esta comunicación se conoce como el eje intestino-microbiota-testículos. Se ha visto que la microbiota intestinal podría estar relacionada con la síntesis y el metabolismo de los andrógenos, participando en la salud reproductiva del macho. Mientras que los propios andrógenos, mediante vías complejas aún desconocidas, serían capaces de modificar la población microbiana en el intestino (Li et al., 2022).

Esto se comprobó mediante experimentos en roedores. En un estudio en el que se enriqueció la microbiota intestinal de ratones mediante bacterias de ácido láctico aisladas de leche humana, se vió un aumento en el tamaño de los testículos y en los niveles plasmáticos de testosterona. En otro estudio en ratones de edad avanzada, el aumento de Lactobacillus reuteri en la población microbiana intestinal permitía alcanzar niveles de testosterona similares a los de un ratón joven (Li et al., 2022).

Teniendo esto en cuenta, junto con la posibilidad del estudio de la microbiota presente en tracto reproductor masculino, se abre una gran ventana de posibilidades en cuanto al tratamiento de la salud reproductiva masculina. El descubrimiento de una nueva vía reguladora de la síntesis de andrógenos en el macho, es una oportunidad para conseguir estrategias terapéuticas dirigidas hacia los problemas hormonales implicados en la fertilidad. 

7. Conclusiones

Aunque no se ha conseguido determinar una población bacteriana concreta relacionada con la infertilidad masculina, sí que queda claro que la presencia de un microbioma alterado en el aparato reproductor masculino está relacionada con la modificación de parámetros seminales.

Teniendo en cuenta todo esto, se podría considerar el tratamiento de la mala calidad espermática, centrándose en la microbiota genital, por ejemplo, mediante el uso de probióticos (Tomaiuolo et al., 2020). De esta manera surge la posibilidad de tratar problemas reproductivos en el hombre simplemente modificando la dieta o mediante trasplantes de microbiota fecal (Li et al., 2022). Ya es bien conocida la importancia del microbioma en la salud del ser humano, pero con estos descubrimientos, la flora bacteriana adquiere una gran relevancia también en el deseo reproductivo de todas las parejas.

8. Bibliografía

Baud, D., Pattaroni, C., Vulliemoz, N., Castella, V., Marsland, B. J., & Stojanov, M. (2019). Sperm microbiota and its impact on semen parameters. Frontiers in Microbiology, 10(FEB), 1–9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00234 

Farahani, L., Tharakan, T., Yap, T., Ramsay, J. W., Jayasena, C. N., & Minhas, S. (2021). The semen microbiome and its impact on sperm function and male fertility: A systematic review and meta-analysis. Andrology, 9(1), 115–144. https://doi.org/10.1111/andr.12886 

Garcia-Segura, S., del Rey, J., Closa, L., Garcia-Martínez, I., Hobeich, C., Castel, A. B., Vidal, F., Benet, J., Ribas-Maynou, J., & Oliver-Bonet, M. (2022). Seminal Microbiota of Idiopathic Infertile Patients and Its Relationship With Sperm DNA Integrity. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 10(June), 1–20. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.937157 

Li, X., Cheng, W., Shang, H., Wei, H., & Deng, C. (2022). The Interplay between Androgen and Gut Microbiota: Is There a Microbiota-Gut-Testis Axis. Reproductive Sciences, 29(6), 1674–1684. https://doi.org/10.1007/s43032-021-00624-0 

Lundy, S. D., Vij, S. C., Rezk, A. H., Cohen, J. A., Bajic, P., & Ramasamy, R. (2020). The microbiome of the infertile male. Current Opinion in Urology, 30(3), 355–362. https://doi.org/10.1097/MOU.0000000000000742 

Tomaiuolo, R., Veneruso, I., Cariati, F., & D’argenio, V. (2020). Microbiota and human reproduction: The case of male infertility. High-Throughput, 9(2). https://doi.org/10.3390/ht9020012 

Venneri, M. A., Franceschini, E., Sciarra, F., Rosato, E., D’Ettorre, G., & Lenzi, A. (2022). Human genital tracts microbiota: dysbiosis crucial for infertility. Journal of Endocrinological Investigation, 45(6), 1151–1160. https://doi.org/10.1007/s40618-022-01752-3 

Zuber, A., Peric, A., Pluchino, N., Baud, D., & Stojanov, M. (2023). Human Male Genital Tract Microbiota. International Journal of Molecular Sciences, 24(8). https://doi.org/10.3390/ijms24086939