- Introducción
La calidad espermática es un factor determinante en la fertilidad masculina y contribuye de manera significativa al éxito reproductivo. Se estima que el factor masculino está implicado en aproximadamente el 40–50 % de los casos de infertilidad de pareja, siendo las alteraciones en la concentración, movilidad, morfología y la integridad del ADN espermático algunos de los principales problemas. (Sancho-Velasco & Esbert, 2019) Es por ello que comprender los mecanismos celulares y moleculares que afectan la función del espermatozoide es esencial para el diagnóstico y tratamiento de la infertilidad masculina.
Uno de los procesos más relevantes implicados en el deterioro de la calidad espermática es el estrés oxidativo, este se produce cuando existe un desequilibrio entre la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la capacidad del sistema antioxidante para neutralizarlas. Aunque las ROS cumplen funciones fisiológicas importantes en la reproducción (son necesarias para funciones como la capacitación espermática, la reacción acrosómica y la fusión con el ovocito), un exceso en ellas provoca daño celular y compromete la viabilidad del espermatozoide. (Agarwal et al., 2014)
En los últimos años ha surgido un creciente interés en el papel de la dieta y los antioxidantes en la salud reproductiva masculina. Una alimentación rica en antioxidantes naturales, como vitaminas, minerales y compuestos bioactivos, podría reforzar los mecanismos de defensa frente al estrés oxidativo y mejorar los parámetros seminales. Este enfoque resulta especialmente relevante debido al aumento de factores ambientales y de estilo de vida (contaminación, tabaquismo, estrés, mala alimentación) que favorecen la producción excesiva de ROS. (Kesari & Roychoudhury, 2022)
El objetivo de este trabajo es analizar el impacto del estrés oxidativo sobre el espermatozoide, describir el papel protector de una dieta rica en antioxidantes y revisar las principales herramientas clínicas utilizadas para evaluar el daño oxidativo en los espermatozoides.
Especies reactivas de oxígeno (ROS)
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son moléculas altamente reactivas derivadas del metabolismo del oxígeno, entre las que se incluyen el radical superóxido, el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. En condiciones fisiológicas, las ROS se producen de manera controlada y cumplen funciones esenciales en los procesos reproductivos, entre estas funciones se encuentran la capacitación espermática, la reacción acrosómica, la hiperactivación y la unión con el ovocito. Sin embargo, cuando su producción supera la capacidad antioxidante del semen, se genera estrés oxidativo con efectos perjudiciales sobre la calidad espermática.
Las principales fuentes de ROS en el semen son las mitocondrias de los espermatozoides, especialmente cuando existe disfunción mitocondrial, y los leucocitos presentes en el plasma seminal, que pueden producir grandes cantidades de ROS en respuesta a infecciones o inflamación. Además, factores externos como la contaminación ambiental, el tabaquismo, la exposición a toxinas y el estrés psicológico contribuyen significativamente al aumento de ROS. (Agarwal et al., 2014)
Figura 1: Estrés oxidativo en la fertilidad masculina (Agarwal et al., 2014)
El daño inducido por las ROS se manifiesta a través de distintos mecanismos. La peroxidación lipídica afecta las membranas ricas en ácidos grasos poliinsaturados del espermatozoide, reduciendo su fluidez y comprometiendo la movilidad. (Aitken & Baker, 2006). La fragmentación del ADN espermático es otro efecto crítico, ya que puede afectar la fecundación, el desarrollo embrionario y aumentar el riesgo de fallos reproductivos. (Sakkas & Alvarez, 2010). Asimismo, las ROS pueden provocar alteraciones en proteínas y mitocondrias, disminuyendo la producción de ATP y, por tanto, la funcionalidad celular. (Cheng, 2008).
Para contrarrestar estos efectos, el organismo dispone de sistemas antioxidantes endógenos, como las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión peroxidasa, que neutralizan las ROS y mantienen el equilibrio redox. No obstante, este equilibrio es delicado: niveles moderados de ROS son necesarios para la función espermática, mientras que su exceso resulta patológico. Por ello, la regulación adecuada del estrés oxidativo es clave para preservar la calidad espermática.(Cheng, 2008).
Efectos del estrés oxidativo en la calidad espermática
Los espermatozoides humanos son especialmente vulnerables al daño oxidativo debido a la elevada proporción de ácidos grasos poliinsaturados en su membrana plasmática, su limitada capacidad antioxidante y la escasa actividad reparadora de ADN en su reducido citoplasma. Cuando la producción de especies ROS supera la capacidad antioxidante del plasma seminal, se desencadena un desequilibrio que afecta a la integridad funcional del gameto.
En primer lugar, el estrés oxidativo se correlaciona con una reducción de la concentración espermática en el eyaculado atribuida a un aumento de apoptosis en células espermáticas. Asimismo, uno de los parámetros del análisis seminal básico más afectados por dicho estrés es la movilidad espermática como consecuencia de una reducción de la actividad mitocondrial. Por último, la morfología espermática puede verse afectada, especialmente en las regiones más altamente sensibles al daño oxidativo, como son la pieza intermedia y la membrana acrosómica.
Más allá de los parámetros clásicos analizados en un seminograma, el estrés oxidativo tiene un impacto directo sobre la integridad del ADN espermático. Especies ROS, como el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo, pueden inducir roturas de hebra sencilla y doble (Wang et al, 2025), así como la oxidación de bases nitrogenadas, siendo la más fácilmente oxidable la Guanina (8-oxoHdG) (Guz et al, 2013) y, como resultado, cambios en la compactación de la cromatina. De esta manera, la fragmentación del ADN espermático se ha relacionado en numerosos estudios con fallos de fecundación, menor tasa de implantación, abortos tempranos y peor pronóstico en TRAs (Wang et al, 2025). Por un lado, aquellos varones con infertilidad idiopática muestran niveles significativamente más altos de ROS en comparación con varones fértiles (Agarwal et al, 2014) y, por otro, aquellos con varicocele presentan un incremento de ROS (Pasqualotto et al, 2000), resultando en tasas inferiores de fecundación.
Por último, es importante señalar que las especies ROS no son exclusivamente perjudiciales, sino que, siempre y cuando exista un equilibrio con los sistemas antioxidantes, las ROS desempeñan funciones esenciales en los espermatozoides (Du Plessis et al, 2025). Participan en procesos como la capacitación, la hiperactivación, la reacción acrosómica y la señalización intracelular (Sanocka et al, 2024). Además, modulan la fluidez de la membrana plasmática para la correcta interacción con la zona pelúcida. Por tanto, el estrés oxidativo sólo resulta patológico cuando se rompe el equilibrio redox originando un aumento de ROS que supera la capacidad antioxidante de la muestra seminal (Du Plessis et al, 2015).
Dieta rica en antioxidantes y su papel en la fertilidad masculina
Ahora que ya sabemos el efecto nocivo del estrés oxidativo vamos a explorar las medidas de prevención. Una dieta rica en antioxidantes nos ayuda a preservar la fertilidad. (Ferramosca et al, 2022)
4.1. Principales antioxidantes dietéticos: vitaminas C y E, zinc, selenio, coenzima Q10, carnitina, polifenoles.
Los principales antioxidantes los encontramos en frutas y verduras, alimentos de origen vegetal, aunque algunas vitaminas también se encuentran en alimentos de origen animal.
Algunos de los antioxidantes más importantes son la vitamina C que la podemos encontrar en frutas como el kiwi, la fresa, los arándanos y los cítricos y en verduras como el pimiento rojo o el brócoli. Su función es proteger el ADN espermático y favorecer así la movilidad espermática. (Shams et al, 2024). La vitamina E tiene como principal objetivo proteger las membranas de los espermatozoides y la podemos encontrar en los frutos secos, las semillas y en grasas saludables como el aceite de oliva y el aguacate (Lofti et al, 2021). El Zinc lo encontramos en carnes rojas, mariscos, legumbres y semillas de calabaza y reduce la fragmentación de ADN y el porcentaje de formas anormales (Akbari et al, 2023). La escasez de selenio resulta en el agotamiento de GPx-4 y defectos estructurales en los espermatozoides, lo que afecta la motilidad y reduce la fertilidad. Se cree que dos selenoproteínas, la fosfolípido hidroperóxido glutatión peroxidasa (PHGPx) y la selenoproteína P, desempeñan un papel crucial en la espermatogénesis normal de los mamíferos (Yuan et al, 2024). Podemos tomar alimentos como nueces de Brasil, pescado, huevos o cereales integrales para una dieta rica en selenio. Las carnes rojas, el pescado azul, las espinacas o la coliflor son algunos de los ejemplos de alimentos a través de los cuales podemos ingerir coenzima Q10. Diversos estudios demuestran que la CoQ10, sola o en combinación, reduce el estrés oxidativo testicular y la fragmentación del ADN espermático, además de mejorar los parámetros espermáticos, en particular su motilidad. Además, el tratamiento con CoQ10 se asocia con mayores tasas de embarazo (Lucignani et al, 2022). Los estudios in vitro sugieren que la L-Carnitina tiene una influencia directa en las células de Sertoli somáticas, mejorando el desarrollo de las células germinales. La suplementación con L-Carnitina mejora los parámetros espermáticos, regula los niveles hormonales y reduce los niveles de ROS (Mateus et al, 2023). Los polifenoles como el resveratrol son compuestos antioxidantes que mejoran la salud reproductiva. El resveratrol en bajas concentraciones mejora la motilidad de los espermatozoides y ha demostrado disminuir la fragmentación del ADN. Este polifenol lo podemos encontrar en las uvas, los cacahuetes o el vino tinto (Monguioi et al, 2021).
4.2 Mecanismos de acción: neutralización de ROS, protección de membranas y ADN.
La generación descontrolada de ROS provoca estrés oxidativo que disminuye la calidad del esperma. El organismo cuenta con tres niveles de defensa frente a los radicales libres. La primera es la prevención en la que actúan proteínas uniéndose a metales para evitar la lipoperoxidación y la fragmentación del ADN. Algunas de las proteínas destacadas que llevan a cabo este proceso son la albúmina y la ferritina.
El segundo nivel de protección es el de los antioxidantes que neutralizan o contrarrestan el efecto nocivo de las ROS. Los antioxidantes se clasifican en enzimáticos y no enzimáticos. Los antioxidantes no enzimáticos son las vitaminas esenciales como C, E, A, el glutatión o la Coenzima Q10. La vitamina E actúa principalmente protegiendo las membranas celulares evitando la lipoperoxidación mientras que la vitamina C, actúa en los medios acuosos donando electrones a especies oxidadas neutralizando así su efecto nocivo (Benítez et al, 2006). El glutatión desempeña un papel clave en la protección contra la daño oxidativo de lípidos, proteínas y ADN.
Los antioxidantes enzimáticos más importantes son las superóxido dismutasas, que convierten el radical superóxido en peróxido de hidrógeno, la catalasa que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, y el glutatión peroxidasa que reduce los peróxidos utilizando el glutatión.
Por último, si el daño persiste la célula activa mecanismos de reparación del ADN, sustitución de lípidos dañados y eliminación de proteínas dañadas (González-Torres et al, 2000).
4.3. Evidencia científica: ensayos clínicos sobre suplementos antioxidantes y mejora de parámetros espermáticos.
Existe evidencia científica del poder antioxidante de las vitaminas en hombres con subfertilidad para mejorar las tasas de nacidos vivos y su impacto positivo en la calidad espermática. (De ligny, et al 2022)
Se realizó una revisión de 15 ensayos clínicos que evaluaban el efecto de la suplementación con antioxidantes en la calidad seminal y la infertilidad masculina. Los estudios incluyeron participantes con diagnósticos como astenozoospermia, oligozoospermia o infertilidad idiopática, a los que se les administró suplementos varios, L-carnitina, vitamina D, vitamina C, coenzima Q10 etc. Se comprobó que la coenzima Q10 aumenta la catalasa seminal e impulsa asi la capacidad antioxidante, la motilidad y la concentración de los espermatozoides, el omega-3 reduce la fragmentación del ADN, el selenio aumenta la concentración y motilidad de los espermatozoides y la L-carnitina aumenta la morfología y la motilidad general. De forma general podemos concluir que los estudios demuestran que estos suplementos antioxidantes aumentan la concentración de espermatozoides, la motilidad, la integridad del ADN y la morfología. Sin embargo se necesita más investigación para conocer las combinaciones óptimas y para comprender la eficacia de los distintos suplementos (Ghewade et al, 2024)
Kits comerciales para medir oxidación en espermatozoides
Dado el papel que el estrés oxidativo desempeña en la calidad espermática, afectando a la movilidad, integridad del ADN y su capacidad fecundante, ha surgido la necesidad de disponer de herramientas que permitan cuantificar de forma objetiva el nivel de oxidación de los espermatozoides en los ciclos de reproducción asistida. En este contexto, se han desarrollado diversos kits comerciales diseñados para medir la presencia de especies reactivas de oxígeno (ROS) o el equilibrio redox de la muestra seminal. Sin embargo, es importante señalar que estos kits no permiten seleccionar espermatozoides libres de oxidación, sino que proporcionan una medición diagnóstica del estado oxidativo celular. Por este motivo, su utilidad reside en complementar el análisis seminal clásico con el fin de aportar información funcional relevante para el diagnóstico de la infertilidad masculina.
En la actualidad las metodologías comerciales disponibles pueden agruparse en tres grandes categorías, en función de su principio de funcionamiento, donde cada una presenta niveles distintos de sensibilidad, requerimientos técnicos y aplicabilidad clínica (Tabla 1).
5.1. Kits basados en ORP (Oxidation-Reduction Potential)
En primer lugar, se han desarrollado kits basados en ORP (Oxidation-reduction Potencial), un parámetro que mide la transferencia de electrones desde un reductor (o antioxidante) hacia un oxidante. El sistema más utilizado es MiOXSYS, un dispositivo que evalúa el equilibrio entre oxidantes y antioxidantes proporcionando dos parámetros. Por un lado, el ORP estático (sORP) expresado en mV, que refleja en balance global entre oxidantes y reductores en el momento de la medición, de manera que, cuanto mayor es su valor, mayor es el estrés oxidativo de la muestra. Por otro lado, el cORP, que evalúa la capacidad antioxidante expresada en mC, midiendo la reserva antioxidante disponible tras aplicar una corriente que conduce al agotamiento de todos los antioxidantes presentes en la muestra (Agarwal et al, 2026).
El protocolo del sistema se basa en el análisis de 30 microlitros de plasma seminal donde, primero, se obtiene el sORP y, tras aplicar el barrido de corriente que consume los antioxidantes, se calcula el cORP. El resultado final se obtiene como promedio resultado de tres mediciones por cada muestra seminal y, posteriormente, se normaliza por concentración para evitar sesgos por diferencias en el número de células (Agarwal et al, 2016).
5.2 Ensayos basados en sondas fluorescentes
Además de los métodos basados en analizar el equilibrio redox de la muestra seminal, se ha desarrollado una estrategia para evaluar el estrés oxidativo mediante sondas fluorescentes que reaccionan con especies ROS y aumentan su fluorescencia de manera proporcional al grado de oxidación de la muestra analizada. Entre las más utilizadas destacan la DCFH-DA (2´,7´-diclorodihidrofluoresceína diacetato), DHE (dihidoetidio) y, más recientemente, CellROX. En el ámbito de la reproducción asistida, este tipo de sondas pueden emplearse sobre muestras seminales completas, así como en espermatozoides aislados, con el fin de que, tras una lectura en citometría de flujo y/o microscopía de fluorescencia, se obtenga la información complementaria a los análisis básicos seminales. Es decir, estos ensayos fluorescentes facilitan una evaluación seminal relativamente rápida en aquellos contextos en los que los citómetros y microscopios de fluorescencia estén disponibles.
En el caso de la sonda DCFH-DA, su naturaleza lipofílica le permite atravesar la membrana plasmática y, una vez en el interior celular, es desacetilada por esterasas a DCFH, un compuesto no fluorescente. Las especies ROS presentes en el espacio intracelular oxidan posteriormente DCFH para generar DCF, un compuesto que sí que es altamente fluorescente (Benedetti et al, 2022). Por su parte, la sonda DHE se utiliza específicamente para la detección del anión superóxido y, en este caso, una vez la sonda alcanza el espacio intracelular es este anión el que oxida específicamente el DHE, convirtiéndolo en etidio, un producto que emite una fluorescencia roja (Fernandes et al, 2017). En conjunto, mientras que DCFH-DA proporciona un perfil oxidativo global, DHE permite detectar específicamente la producción intracelular de superóxido.
5.3 Test rápidos aplicables en clínicas RA
Por último, en los últimos años se han ido desarrollando diferentes “test rápidos comerciales” diseñados específicamente para su uso en clínicas de reproducción asistida. Estos test permiten evaluar el estrés oxidativo seminal de forma estandarizada sin necesidad de equipamientos especializados, como son los citómetros o microscopios fluorescentes, que puedan no encontrarse en todos los laboratorio de RA.
El test rápido por excelencia para evaluar el estrés oxidativo seminal es el OxiSperm (Halotech DNA), un test colorimétrico en el que un cambio de color observado en la muestra seminales proporcional al nivel de oxidación de la misma. El test se basa en el ensayo de Nitro Blue tetrazolium (NBT), un método para detectar el anión superóxido extracelular. Cuando el semen se mezcla con el gen reactivo del kit de color amarillo, los aniones superóxido presentes en la muestra reducen el NBT originando una coloración púrpura que, cuanto más intensa es su tonalidad, más superóxido hay en el semen analizado (Iommielo et al, 2015).
Tabla 1. Descripción comparativa de algunos de los métodos comerciales más utilizados en reproducción asistida para la evaluación del estrés oxidativo en semen. En la tabla se recogen las diferencias en especificidad, requerimientos técnicos y aplicabilidad clínica.
Discusión crítica
La literatura científica señala que el estrés oxidativo es un factor determinante en la infertilidad masculina, ya que afecta tanto a los parámetros seminales clásicos como a la integridad del ADN espermático. Aun así, analizando los estudios detalladamente, se observa que esta evidencia no es tan fácilmente trasladable a la aplicación clínica como podría anticiparse. Además, aunque el exceso de ROS perjudica parámetros como la movilidad, la morfología y la viabilidad del espermatozoide, se ha visto que incluso la magnitud del daño varía notablemente entre pacientes y entre diferentes contextos clínicos, lo que introduce un grado importante de variabilidad.
En relación con la dieta antioxidante, los resultados obtenidos en diferentes estudios a pesar de que muestren un efecto positivo no permiten establecer conclusiones definitivas. En esta línea, es cierto que muchos ensayos clínicos describen mejoras en concentración, movilidad o fragmentación del ADN tras la suplementación con vitaminas, minerales o compuestos antioxidantes, sin embargo, estas mejoras no siempre se traducen en un aumento significativo de las tasas de embarazo o de nacidos vivos. Esto sugiere que el perfil dietético antioxidante puede resultar útil como complementación en determinados perfiles de pacientes, especialmente en aquellos con un estrés oxidativo elevado, pero no deben considerarse una solución universal. Además, cabe destacar que la respuesta a dicha suplementación depende de factores como el estado metabólico, la presencia de patologías asociadas o el nivel basal de ROS del paciente.
En relación con la estrategia dietética, las limitaciones metodológicas de los estudios analizados dificultan la interpretación global de los resultados. En este sentido, se puede observar cómo muchos trabajos presentan tamaños muestrales reducidos, diseños heterogéneos, combinaciones distintas de antioxidantes o periodos de seguimiento insuficientes. Por este motivo, la falta de homogeneidad complica la comparación entre estudios y pone de manifiesto la necesidad de plantear ensayos clínicos más sólidos y estandarizados.
Por otra parte, los kits comerciales que han sido diseñados para evaluar el estrés oxidativo seminal suponen una herramienta complementaria de gran utilidad. Entre ellos, se destacan métodos como MiOXSYS, DCFH-DA, DHE u OxiSperm que permiten obtener información funcional que un seminograma convencional no proporciona. No obstante, estas estrategias de detección también presentan algunas limitaciones, como por ejemplo diferencias en sensibilidad, necesidad de equipamiento especializado o dependencia del operador, que limitan su aplicabilidad clínica. Aun así, en caso de superarse, su incorporación en dicha práctica clínica puede facilitar la identificación de los pacientes que según su perfil individualizado podrían beneficiarse de intervenciones antioxidantes.
De cara al futuro, integrar estas herramientas con aproximaciones más avanzadas, como la proteómica, la transcriptómica o biomarcadores específicos de daño oxidativo puede contribuir a la optimización de la fertilidad masculina. En este sentido, estas estrategias pueden caracterizar con mayor precisión el estado funcional del espermatozoide y, en consecuencia, personalizar las intervenciones. Finalmente, la evidencia actual permite sugerir que la dieta antioxidante puede contribuir a mejorar la fertilidad masculina, siempre dentro de un enfoque integral que combine un diagnóstico funcional con técnicas avanzadas, unos hábitos de vida saludables y una evaluación individualizada del paciente.
Conclusiones
El estrés oxidativo representa uno de los principales factores implicados en el deterioro de la calidad espermática, afectando tanto a parámetros básicos como a la integridad del ADN. La particular sensibilidad de la célula espermática frente a las ROS, junto con la acción combinada de factores ambientales y estilo de vida, subraya la importancia de mantener un equilibrio redox celular adecuado para preservar la fertilidad masculina.
La evidencia científica disponible indica que una dieta rica en antioxidantes puede reforzar los mecanismos de defensa frente al exceso de ROS intracelular y, en consecuencia, mejorar determinados parámetros seminales. En este contexto, a pesar de que los resultados obtenidos en los diferentes estudios no son completamente homogéneos, la suplementación antioxidante se plantea como una estrategia complementaria de gran utilidad, especialmente en los casos de subfertilidad asociada a un aumento de estrés oxidativo fisiológico.
Los diferentes kits comerciales destinados a evaluar el estado oxidativo de muestras seminales suponen un avance relevante en el diagnóstico funcional, ya que permiten complementar el análisis seminal básico y optimizar el diseño de las intervenciones terapéuticas. Por ello, su uso facilita la identificación de aquellos pacientes que podrían beneficiarse de las descritas estrategias antioxidantes personalizadas.
En conjunto, la mejora de la fertilidad masculina requiere un enfoque global basado en evidencia que combine no solo unos hábitos de vida saludables, sino también las diferentes herramientas diagnósticas avanzadas y unas estrategias nutricionales personalizadas, principalmente de carácter antioxidante. En consecuencia, mediante esta aproximación multidisciplinar es posible optimizar la salud reproductiva masculina y, con ello, mejorar los resultados clínicos reproductivos.
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