¿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.

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¿Pueden los pesticidas acabar con los espermatozoides?

Los pesticidas o plaguicidas son todas aquellas sustancias que utilizamos para prevenir o acabar con plagas, generalmente de insectos, hongos, malas hierbas u otros animales. Hoy en día su uso está muy extendido en el mundo de la agricultura, de cara a mejorar la producción y almacenamiento de alimentos. Pero, ¿qué relación tienen estas sustancias, diseñadas para acabar generalmente con pequeños animales, y con la salud humana? En este artículo vamos a explicar los posibles efectos que la exposición directa o indirecta a estos pesticidas puede producir sobre la calidad seminal en hombres.

La exposición a pesticidas puede producirse por ingestión, inhalación, por contacto directo por la piel o incluso a través de la placenta, en el caso de mujeres embarazadas. Por esto mismo, el momento de aparición de los síntomas o de las consecuencias de esta exposición no es el mismo en todas las personas, pudiendo ocurrir que la persona expuesta no sufra ningún problema, pero sí sus hijos en el futuro. Por lo general, se pueden distinguir tres tipos de exposición: ocupacional, es la exposición más frecuente y se da en aquellas personas que trabajan diariamente con pesticidas, ambiental, en aquellas personas que viven cerca de zonas de cultivo donde se utilicen estos productos, y exposición a través de la dieta.

El principal problema lo encontramos con la forma en la que estas sustancias actúan sobre nuestro organismo. Una vez han entrado en contacto, se comportan como equivalentes a nuestras hormonas, lo que produce que el funcionamiento normal, perfectamente regulado por nuestro propio cuerpo, se vea alterado. Esto se conoce como disrupción endocrina. Dentro de nuestro organismo, el sistema reproductor es particularmente sensible a alteraciones hormonales. La exposición a disruptores endocrinos puede generar problemas ya en la edad adulta, pero es especialmente peligrosa si se produce en el feto, en la infancia o en la pubertad, ya que en estas etapas somos más sensibles a cambios a nivel hormonal.

La formación de los gametos masculinos, los espermatozoides, es un proceso muy regulado hormonalmente, producido en los testículos. Se denomina espermatogénesis. Tarda aproximadamente tres meses en completarse, y es necesario que la temperatura se mantenga entre 2 y 4ºC por debajo de la temperatura corporal. Los pesticidas actúan a este nivel, alterando la formación y maduración de los espermatozoides.

Los pesticidas afectan al sistema endocrino disminuyendo los niveles de testosterona. Esto es debido a que causan daños en las células de Leydig, Sertoli y en los túbulos seminíferos. Las células de Leydig producen testosterona, las células de Sertoli proporcionan soporte nutricional y estructural a los espermatozoides, y los túbulos seminíferos son los sitios donde se lleva a cabo la espermatogénesis. Por lo tanto, un daño en cualquiera de estas células conlleva a una baja calidad seminal. 

Figura 1. Resumen de los daños que provocan los pesticidas. Imagen obtenida de Martínez & Barranquero., 2021

Para analizar la calidad del semen, se realiza un seminograma. Se trata de una evaluación realizada en el laboratorio, que consiste en una serie de pruebas que permiten estudiar tanto las características generales como detalles más concretos, a nivel de espermatozoide. Nos da información sobre la concentración, la movilidad o la morfología de los espermatozoides, y a partir de la misma, se puede realizar un diagnóstico. Para determinar el efecto de los pesticidas, uno de los métodos más rápidos y que nos aporta mayor información sobre la calidad seminal es comparar seminogramas realizados a personas expuestas a distintos pesticidas con los valores de referencia de un varón sano.

Mediante estos análisis se ha encontrado que la concentración, es decir, el número de espermatozoides por cada mililitro de semen, se ve reducido en el caso de agricultores con una exposición ocupacional a los pesticidas. Además, no solo se reduce el número total, sino que también se ha visto que disminuye el porcentaje de espermatozoides vivos. Por otra parte, en algunos estudios se ha visto que el volumen total de semen se ve disminuido. Esto parece indicar que los pesticidas no afectan solo a la espermatogénesis, sino que también se ven dañadas las glándulas que participan en la formación del semen, concretamente la próstata y las vesículas seminales.

En el caso de la movilidad de los espermatozoides, nos encontramos con pesticidas concretos, como el fenvalerato, que sí que disminuyen la capacidad de movimiento de los mismos, necesaria para que alcancen el óvulo dentro del aparato reproductor de la mujer y se produzca la fecundación.

Los pesticidas no solo afectan a parámetros externos como los citados anteriormente, sino que, también afectan a elementos de la estructura interna como el ADN o los microtúbulos citoplasmáticos (los microtúbulos son los principales componentes del citoesqueleto de las células eucariotas. Están hechos de proteínas llamadas tubulinas, que forman un tubo hueco, son los responsables de dar forma a la célula). Se ha demostrado que algunos compuestos concretos como, por ejemplo,  los piretroides o los organoclorados pueden provocar fragmentación de ADN, alteraciones cromosómicas, en la cromatina o en el núcleo.

La alteración de cualquiera de los parámetros citados (recuento espermático, concentración, movilidad…) influye en la fertilidad del individuo, pudiendo tener problemas para concebir e incluso provocar esterilidad. Los daños en el ADN pueden provocar además pérdidas tempranas de embarazo, embriones de baja calidad, malformaciones congénitas…

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.

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