Efectos de los ácidos grasos, antioxidantes y otros nutrientes sobre la calidad seminal humana.

Resumen

La calidad seminal es el conjunto de parámetros que permiten predecir la capacidad fecundante del semen de un paciente. Esta calidad se encuentra en gran medida relacionada con los hábitos y el estilo de vida, siendo la dieta uno de los pilares importantes.

Una dieta rica en frutas, verduras y pescado aporta nutrientes, tales como ácidos grasos poliinsaturados, que pueden ayudar a aumentar la fluidez de la membrana del espermatozoide, y antioxidantes, los cuales ayudan a mantener en buen estado a los espermatozoides y en general a la serie espermatogénica que darán lugar a nuevos espermatozoides. Dentro de estos antioxidantes, se encuentran las vitaminas y los minerales que protegen a los espermatozoides de las especies reactivas de oxígeno y de los fenómenos de oxidación, peroxidación lipídica y daño en el DNA, que si no fueran en gran parte amortiguados conllevaría a una pobre calidad espermática y por ende, a una pobre capacidad fecundante. 

Al igual que en la gran mayoría de procesos, la dosis de todos estos nutrientes ha de ser en la cantidad justa y necesaria requerida por cada uno de ellos. Es difícil adecuar dicha dosis a cada paciente y se requiere de más estudios para observar, en gran medida, si el exceso de antioxidantes y ácidos grasos también sería perjudicial para los parámetros de calidad seminal.

Introducción

La calidad seminal es definida por varios parámetros, de los cuales los más importantes son la morfología, el volumen, la movilidad total y progresiva, la vitalidad, el número total y la concentración espermática (4). Esta calidad es modificada dependiendo del estilo de vida y de otros factores ambientales. Dentro del estilo de vida, uno de los componentes determinantes es la dieta. Además, hay que tener en cuenta que el tipo de alimentos ingeridos varían en las diferentes regiones del mundo.

La membrana del espermatozoide está compuesta, entre otras moléculas, por ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) de 20 y 22 carbonos, como los ácidos omega 3 y omega 6 (6). Gracias a estos PUFAs, la membrana del espermatozoide es fluida, lo que permite una mayor eficacia a la hora de realizar su función biológica, la fecundación del ovocito. Sin embargo, estos PUFAs son muy sensibles al ataque de las especies reactivas de oxígeno (ROS) que pueden provocar peroxidación lipídica, disminuyendo la calidad de los espermatozoides (17).

Los ROS son todas aquellas moléculas con alta capacidad reactiva que proceden del metabolismo del oxígeno, dentro de los que se encuentran los denominados radicales libres, como el radical superóxido (O2.-) o el radical hidroxilo (OH.-). Al ser resultado del metabolismo del oxígeno, la principal fuente de ROS se encuentra en la mitocondria, donde se lleva a cabo el transporte de electrones para formar la energía necesaria con la que suplir las funciones vitales de la célula (18).

Estos ROS pueden producir daños en diferentes niveles, ya sea produciendo peroxidación lipídica al reaccionar con los lípidos de la membrana, como ya se ha mencionado anteriormente, o produciendo daños sobre la doble hebra de DNA, provocando roturas de cadena sencilla o de cadena doble. Sin embargo, debe existir un nivel mínimo de ROS, que son esenciales para las señales intracelulares que conforman múltiples cascadas de señalización y procesos en la célula. Así, bajos niveles de ROS dan lugar a procesos de proliferación y diferenciación, mientras que altos niveles de ROS dan lugar a procesos apoptóticos y daño celular (18). Para que exista un equilibrio, deben existir moléculas que permitan detoxificarlas. Estas moléculas se conocen con el nombre de agentes antioxidantes.

Los antioxidantes son moléculas que permiten destruir y/o secuestrar los ROS producidos en el interior o exterior celular. Algunas de estas moléculas se localizan en la propia cadena de transporte de electrones, como el citocromo p450. Otras se encuentran en el interior mitocondrial, como la superóxido dismutasa 2 (SOD2) y la catalasa (CAT). También hay otras enzimas que ayudan a eliminar los ROS, como la glutatión peroxidasa (GSH-Px) o las superóxido dismutasas 1 y 3 (SOD 1 y 3) (2). Algunos de estos antioxidantes actúan indirectamente sobre las vías de señalización de los ROS en lugar de actuar eliminando directamente la molécula. Una excepción puede ser el alfa-tocoferol (forma más activa de la vitamina E), molécula que actúa como scavenger o secuestrador de ROS (7).

Estas moléculas antioxidantes pueden incorporarse con la dieta y componen una fuente natural de defensas contra los ROS. De esta forma, se relaciona una menor ingesta de algunos nutrientes antioxidantes como las vitaminas A, B9, C y E con la infertilidad masculina (11).

No solo los ácidos grasos y la cantidad de antioxidantes influyen en la calidad seminal. Así, algunos aminoácidos, como la L-carnitina o la L-arginina, u otros micronutrientes, como el zinc y el selenio, afectan directamente a los parámetros de calidad seminal anteriormente mencionados (8) (figura 1).

Figura 1: Algunos componentes nutricionales que afectan a la calidad seminal.

Discusión

A. Ácidos grasos

Los ácidos grasos son elementos importantes en la membrana plasmática, que aunque pueden mejorar la fluidez de la membrana, pueden participar en las reacciones de peroxidación lipídica en las que también participan los ya antes mencionados ROS y que en grandes concentraciones son perjudiciales (17).

• Ácidos grasos y la membrana del espermatozoide: En el espermatozoide humano, los ácidos grasos predominantes son el ácido palmítico y el ácido docosahexaenoico (DHA), que son un ácido graso saturado (SFA) y un ácido graso poliinsaturado omega 3 (PUFA n-3), respectivamente.

En cuanto al ácido palmítico, es el ácido graso saturado de mayor concentración en los espermatozoides. Se ha observado en algunos estudios que se mantiene constante entre hombres fértiles e infértiles, mientras que en otros estudios se ha observado un aumento de concentración de este ácido graso en hombres infértiles (6).

En cuanto al DHA, se ha observado que hay una alta concentración de este tanto en el eyaculado como en los espermatozoides. Además, se ha encontrado un mayor contenido en DHA en hombre normozoospérmicos que en astenozoospérmicos, lo que sugiere que el DHA está positivamente relacionado con la motilidad espermática. El aumento de la motilidad espermática se relaciona con la capacidad del DHA para otorgar fluidez a la membrana. Apoyando a todo esto, se relacionaron los diferentes niveles de ácidos grasos presentes en la membrana con la motilidad, morfología y concentración espermáticas, encontrando una correlación positiva entre la cantidad de DHA y estas propiedades (3) (tabla 1).

Tabla 1: Relación de ácidos grasos con algunos parámetros de calidad seminal (motilidad, morfología, concentración).

Los PUFAs predominantes en la membrana del espermatozoide son el omega 3 y omega 6, que determinan las propiedades de fluidez y de permeabilidad. Sin embargo, los humanos, como el resto de animales, no pueden sintetizar PUFAs puesto que no poseen las enzimas desaturasas adecuadas. Es por ello por lo que es tan importante incluir el omega 3 en la dieta, ya que es el sustrato mediante el cual se crea DHA endógenamente (6, 17).

El número de estos PUFAs, su posición y su estado cis/trans en el doble enlace afectarán a la función de la célula además de a la propia fluidez de la membrana. Tanto es así, que se ha observado que grandes cantidades de ácidos grasos trans están correlacionadas inversamente con la concentración espermática (6). El consumo principal de los ácidos grasos trans en nuestra dieta, proviene sobretodo de aceites vegetales hidrogenados procesados industrialmente, como la margarina. De manera natural, se encuentran en la carne derivada de rumiantes (19).

• Ácidos grasos y alimentación: Actualmente se consumen grandes cantidades de ácidos grasos poliinsaturados, sobre todo omega 6. Se ha observado que el ácido linoleico, un ácido graso omega 6, que se encuentra sobretodo en el aceite de soja, parece disminuir las concentraciones de ácido eicosapentaenoico (EPA) y DHA en los hombres, ambos ácidos grasos omega 3. Los omega 3, que no se ingieren en gran cantidad, se deberían incluir en la dieta mediante la toma de pescado y otros alimentos que lo contengan, como los frutos secos. Generalmente, se recomienda un consumo mínimo de 250-500 mg/día de EPA + DHA en humanos. Esta toma es difícil y a veces se debería plantear la administración de estos ácidos grasos como suplemento alimenticio, lo que mejoraría en gran medida la motilidad de los espermatozoides entre otras de sus características (6).

Por otra parte, mayores proporciones de omega 6 que de omega 3 disminuyen los niveles de DHA, dato que se relaciona con el hecho de que en los espermatozoides de hombres infértiles exista un mayor ratio de omega 6/omega 3 (tabla 1)(3, 6).

Una buena estrategia para cubrir las necesidades personales de estos ácidos grasos sería utilizar la nutrilipidómica como herramienta para personalizar los requerimientos energéticos de cada paciente. Por ejemplo se podrían administrar dosis de ácidos grasos junto con moléculas que eviten la oxidación de estos al ser ingeridos, de tal manera que se ayude a aumentar la calidad seminal del paciente mejorando, entre otras, la fluidez de los espermatozoides. Este tratamiento se debería continuar hasta pasados más de tres meses, puesto que este es el tiempo requerido para que se renueve completamente la serie espermatogénica (9).

B. Antioxidantes

Los antioxidantes son moléculas que se encuentran principalmente en frutas y hortalizas. En cuanto a la participación de los antioxidantes en los parámetros de fertilidad masculina, entre los que se encuentra la calidad seminal, se ha observado que:

• 1 de cada 20 hombres son subfértiles, de los cuales del 30% al 80% se cree que es debido al estrés oxidativo (15).
• Los hombres infértiles, en comparación con los hombres fértiles, parecen tener menores niveles de antioxidantes en su semen (1, 8).
• Los niveles de ROS son significativamente mayores en las muestras de esperma infértiles en comparación con los procedentes de las muestras saludables. Los hombres expuestos a niveles más altos de fuentes de radicales libres son mucho más propensos a tener espermatozoides anormales y un número anormal.

Dentro de los elementos antioxidantes relacionados con la calidad seminal, se pueden encontrar:

• Ácido Alfa-Lipóico (ALA): Además de sus funciones quelantes, ALA es capaz de regenerar otros antioxidantes como el CoQ10, el glutatión, la vitamina C y E. Es un potente antioxidante para los espermatozoides en los estudios con animales y protege al esperma contra el daño oxidativo de los radicales libres. En estudios animales, se ha observado que aumenta la motilidad y la viabilidad espermáticas, minimiza el daño en el DNA y ayudando a dar energía al espermatozoide (8).
• CoQ10: La administración oral de este nutriente aumenta los niveles de CoQ10 en el plasma seminal, aumenta la concentración y la motilidad de los espermatozoides. Se ha observado en varios estudios que el tratamiento con ubiquinol (CoQ10 reducida) o CoQ10 en hombres con infertilidad idiopática provoca la disminución en los niveles de peroxidación lipídica y de estrés oxidativo en el plasma seminal, así como un aumento de las enzimas antioxidantes y de los niveles de ubiquinol (2).
• El glutatión: Es vital para las defensas antioxidantes del esperma y ha demostrado tener un efecto positivo en la motilidad espermática (8).
• Vitamina A: Bajas concentraciones de esta vitamina se asocian con parámetros anormales en el semen. Además la toma de beta-caroteno, precursor de esta vitamina, está positivamente asociada con una mayor concentración de espermatozoides y una mejora de la motilidad (8).
• Vitamina B9 (Folato) y vitamina B12: Estados deficientes en ambas vitaminas se han relacionado con una disminución del número y motilidad espermáticas. Ambas vitaminas facilitan la espermatogénesis, ya que están relacionadas con la síntesis de DNA para el crecimiento de las células germinales y una rápida división celular. La deficiencia en vitamina B12 está fuertemente relacionada con una reducción de la motilidad y recuento espermáticos (8). Se han encontrado que los niveles de folato en plasma seminal son mayores en los hombres fértiles con respecto a los infértiles (2).
• Vitamina C (ácido ascórbico): Es una de las vitaminas más importantes y debe ser ingerida en la dieta, pues esta molécula no puede ser sintetizada por el organismo. Las principales fuentes de vitamina C se encuentran en las frutas y en las verduras. Una característica de esta vitamina es que es inestable al calor y a la oxidación por lo que se destruye tanto con la cocción como con la alcalinidad, por lo que debe ingerirse de frutas y verduras en fresco (13).
  

  En un estudio reciente, se evaluaron los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal de hombres fértiles e infértiles. En este estudio, los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal se correlacionaron positivamente con la concentración de espermatozoides, la movilidad y el porcentaje de espermatozoides con morfología normal. Así mismo, los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal disminuían significativamente en hombres infértiles. De hecho, la disminución de los niveles de ácido ascórbico en el plasma seminal de pacientes infértiles es un factor de riesgo para la anormalidad de los espermatozoides y la infertilidad masculina idiopática (1).

  La suplementación de ácido ascórbico en la dieta conlleva a mejorar tanto la viabilidad como la motilidad espermática y reduce el número de espermatozoides anormales y la aglutinación espermática (8).

• Vitamina D3: Se localiza en la cabeza y pieza intermedia del espermatozoide. Se cree que está involucrada en la protección del DNA y que ayuda al movimiento del espermatozoide. Además, bajos niveles de vitamina D3 en suero están relacionados con un aumento de la concentración intracelular de calcio, una disminución de la motilidad, una reacción acrosómica reducida y una menor funcionalidad espermática (8).
• Vitamina E: Su forma más activa es el alfa-tocoferol. Se ha demostrado que desempeña un papel esencial en la inhibición del daño causado por ROS por peroxidación lipídica de los ácidos grasos insaturados de la membrana espermática. Además, se ha observado que mejora la motilidad de los espermatozoides y la fertilización del ovocito en la fecundación in vitro (FIV) (2, 8).

Recientemente se ha propuesto que la toma oral de antioxidantes, debido a la limitada absorción intestinal, disminuye la concentración eficaz de estos para hacer frente a los ROS (2). Por tanto, se necesita seguir investigando para averiguar si este puede ser un método a considerar para reducir la fragmentación y ayudar a aumentar los parámetros de calidad espermática.

C. Minerales

• Selenio: Es esencial en la formación de las selenoproteínas, como la glutatión peroxidasa. Además, es importante para la síntesis de testosterona y para la espermatogénesis. Se ha observado que su administración sinérgica con la vitamina E protege de los efectos de oxidación y aumenta la motilidad así como la morfología espermáticas (2, 8, 12).
• Zinc: Se encuentra en altas concentraciones dentro de la próstata, de los testículos y del semen. Está implicado en prácticamente todos los aspectos de la reproducción masculina, incluyendo el metabolismo hormonal, la espermatogénesis y la motilidad del esperma. La deficiencia de zinc conlleva a una disminución de los niveles de testosterona, número y motilidad de los espermatozoides, hechos que se relacionan con los bajos niveles de zinc en el plasma seminal de hombres astenozoospérmicos (8, 14). Por otra parte, los hombres fértiles presentan niveles de zinc en el plasma seminal más elevados en comparación con los hombres infértiles, al igual que los niveles de vitamina B9. Estos dos nutrientes están relacionados, ya que la deficiencia en zinc disminuye la absorción y el metabolismo del folato. Es por ello que se recomienda la toma de zinc y folato de forma simultánea (2).

D. Aminoácidos

• L-Arginina: Es esencial en la motilidad del esperma debido a su papel como precursor en la síntesis de óxido nítrico. También se requiere arginina para la angiogénesis, la espermatogénesis y la secreción de hormonas (8, 16).
• L-Carnitina: En el epidídimo, la carnitina sirve como sustrato energético para los espermatozoides, mejorando el transporte de ácidos grasos hacia la mitocondria. Tiene efecto antioxidante, destruyendo los ROS, y se ha observado que aumenta la motilidad espermática (2, 8). Existen varios estudios en los que se encuentra mayor cantidad de carnitina en semen de hombres fértiles en comparación con los de hombres infértiles (8, 9).

Conclusión

Se ha observado que varios parámetros de calidad seminal se encuentran asociados a la ingesta de antioxidantes y ácidos grasos poliinsaturados, entre otros nutrientes.

Una dieta rica en vegetales y frutas provee de mayores niveles antioxidantes para hacer frente a la acción de los ROS durante la espermatogénesis, mejorando así los parámetros seminales.

Por otra parte, los ácidos grasos poliinsaturados omega 3, que principalmente se encuentran en el pescado, permiten incorporar ácidos grasos a la membrana del espermatozoide. Esta incorporación mejora la fluidez y la movilidad de la membrana ya que posibilita que se forme DHA, ácido graso que se encuentra en la composición de dicha membrana.

Además de una adecuada ingesta de ácidos grasos y antioxidantes, también existen otros elementos, como aminoácidos esenciales o minerales, que son principales para las funciones del espermatozoide y que podrían mejorar los parámetros de calidad seminal si se incluyen en la dieta.

Así pues, concluimos que una dieta rica y equilibrada de estas sustancias puede mejorar en gran medida la calidad seminal.

Laura Gamoneda Bello

Sergio González Fernández

Sara Sánz Juste

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19. Información tomada de: http://loquedicelacienciaparadelgazar.blogspot.com.es/2013/10/grasas-parcialmente-hidrogenadas-grasas.html [visitado por última vez: 8/1/2016].

¿Influyen las radiaciones en la fertilidad masculina?

1. INTRODUCCIÓN

Ilustración 1: Esquema de antena. Tomado de Wikipedia

Una de las preocupaciones emergentes de la sociedad en la época actual son los posibles daños causados por las ondas a las que estamos expuestos tanto en nuestra vida cotidiana como en la vida laboral. A lo largo de los últimos años, han aumentado los estudios sobre  los posibles efectos perjudiciales de los campos electromagnéticos en la fertilidad humana masculina como consecuencia del incremento en el uso de todo tipo de dispositivos electrónicos, o bien a la exposición a rayos X para un diagnóstico médico fiable.

Las ondas electromagnéticas son una forma de transmisión de energía que se puede transmitir en el vacío y a la velocidad de la luz, en la cual hay un campo eléctrico y uno magnético orientados perpendicularmente. El espectro electromagnético, que corresponde al conjunto de todas las ondas electromagnéticas, es muy amplio y se pueden distinguir dos grupos según el tipo de radiación emitida por el campo electromagnético. Por un lado, se encuentran las radiaciones no ionizantes, que poseen muy baja energía y frecuencia, donde se incluyen las radiaciones ópticas como la luz ultravioleta, visible, infrarroja; y las radiaciones emitidas por los microondas, televisión, móviles y otros aparatos electrónicos.

Por otro lado, la Organización Mundial de la Salud (OMS) define a las radiaciones ionizantes como aquellas que poseen una mayor energía y frecuencia, suficientemente como para arrancar electrones de los átomos con los que interaccionan y que componen las moléculas, es decir, para producir ionizaciones. En este grupo se incluye a los rayos gamma que emiten los materiales radiactivos, los rayos cósmicos y los rayos X.

Existen numerosos estudios que intentan explicar una posible influencia directa in vitro e in vivo de radiaciones no ionizantes como las emitidas por los teléfonos móviles o por la conexión inalámbrica (WiFi), que pudieran ocasionar daños en la fragmentación del ADN espermático y una repercusión en la fertilidad masculina. Por otro lado, también se han publicado múltiples artículos que analizan los efectos de las radiaciones ionizantes sobre la salud, y en especial sobre la calidad espermática.

A continuación presentamos una revisión de los efectos sobre la fertilidad masculina que pueden ocasionar cada uno de estos tipos de radiaciones electromagnéticas.

2. RADIACIÓN NO IONIZANTE: ONDAS DE TELEFONÍA Y WiFi

Ilustración 2: Logotipo de la marca WiFi. Tomado de Wikipedia

Unas de las radiaciones no ionizantes más presentes en nuestra vida cotidiana actualmente son las emitidas por los teléfonos móviles y la conexión inalámbrica a Internet (WiFi). Debido a esta razón, han aparecido muchos comentarios sobre el posible efecto que estas radiaciones puedan ocasionar en la fertilidad masculina. Algunos expertos confirman que estas radiaciones son perjudiciales para la salud, pero ¿es esto realmente cierto? 

Varios estudios científicos han analizado los efectos de la radiación no ionizante en humanos y animales e incluso a través de experimentos in vitro, pero lo que es realmente cierto es que ni siquiera todas estas observaciones llegan a una conclusión común. 

En algunas investigaciones, la metodología utilizada no es la correcta y óptima para el estudio, por lo que es complicado poder sacar una conclusión razonable; en otras, sin embargo, aunque sí utilizan unos métodos adecuados, no coinciden en resultados. De cualquier manera hay que saber que deben tenerse en cuenta otras variables que también podrían afectar a la calidad espermática, como son la edad, el tabaquismo, el tiempo de uso del móvil o portátil, el lugar de transporte del aparato telefónico, el tipo de conexión a Internet (por cable o inalámbrica), etc.

La mayoría de los estudios analizan los parámetros espermáticos de viabilidad, concentración, motilidad y morfología; y mientras unos afirman efectos negativos en alguno de los parámetros medidos, otros concluyen que estas radiaciones no tienen efectos negativos significativamente apreciables sobre la calidad espermática. 

Una de las principales consecuencias de la interacción entre la energía radioeléctrica y el cuerpo humano, además de la posible variabilidad de los parámetros espermáticos, es el aumento de temperatura y calentamiento de los tejidos. En el caso de las frecuencias utilizadas por los teléfonos móviles y WiFi, la mayor parte de la energía es absorbida por la piel y otros tejidos superficiales, de modo que el aumento de temperatura que podría observarse en los testículos es prácticamente insignificante.

De esta manera, no se ha observado un claro efecto de las ondas electromagnéticas no ionizantes sobre la calidad seminal; sin embargo, es conveniente seguir algunos cuidados como medida preventiva, ya que no se dispone de estudios epidemiológicos que evalúen los efectos nocivos a largo plazo derivados de la exposición a radiofrecuencias.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (IARC) clasifican las radiaciones electromagnéticas no ionizantes en su lista de potenciales cancerígenos, y vinculaban el uso de teléfonos móviles con un "posible" riesgo de cáncer en seres humanos.

Ambas organizaciones anunciaron que los campos electromagnéticos generados por las radiofrecuencias de ese tipo de dispositivos se consideran "posiblemente carcinogénicos para los humanos" y se clasifican, por ello, en la categoría "2B". Basaron su decisión en las evidencias obtenidas en un estudio, con datos hasta 2004, que detectó un incremento del 40 % en el riesgo de gliomas (un tipo maligno de cáncer cerebral) entre los usuarios más frecuentes de móvil, es decir, los que los empleaban de media treinta minutos al día en un período de diez años. Aún así, se sabe que no se pueden excluir otros factores en el desarrollo de éste.

El grupo "2B" incluye los agentes de los que se tiene una "evidencia limitada de carcinogénesis en humanos", como son el café, el cloroformo, o los polvos de talco higiénicos; por encima se encuentra el "2A", que incluye a aquellos que son "probablemente carcinógenos" para los humanos, como el mate, las lámparas bronceadoras, o los gases de combustión de automotores.

En el primer grupo, el "1", la IARC incluye a los agentes para los que se tiene "evidencia suficiente" de que son carcinógenos para los seres humanos, como las bebidas alcohólicas, la radiación ionizante, o el tabaco.

Aún así, es necesaria una investigación más a largo plazo sobre el uso intensivo de estas tecnologías. Por el momento, la OMS considera que es importante tomar medidas preventivas para reducir la exposición a aparatos como los manos libres o las redes inalámbricas (WiFi) por sus posibles efectos perjudiciales para la salud.

3. RADIACIÓN ULTRAVIOLETA

Una de las radiaciones ionizantes a las que se encuentra expuesta la población humana son las radiaciones ultravioletas. Una situación típica de exposición prolongada a estas radiaciones son durante los meses de verano, pero, ¿hasta dónde llegan los efectos de éstas?

Estas radiaciones abarcan el intervalo de longitudes de onda de 100 a 400 nm y se dividen en tres bandas, UV-A, UV-B y UV-C, siendo UV-A aquella que tiene mayor longitud de onda. Estas radiaciones no solo proceden del sol, sino también de numerosas fuentes artificiales utilizadas en la industria. Normalmente toda la radiación UV-C es absorbida a su paso por la atmósfera junto con el 90% de la radiación UV-B, pero la radiación UV-A es absorbida en menor medida y llega en mayor cantidad a la Tierra.

Pequeñas dosis de radiación ultravioleta son beneficiosas para el ser humano tanto para la producción de vitamina D como para el tratamiento de algunas enfermedades. Sin embargo, una exposición prolongada a radiaciones ultravioletas de onda larga puede provocar efectos agudos.

Las consecuencias en la radiación UV sobre los espermatozoides ha sido analizada en varias especies de peces y en humanos. Algunos investigadores han concluido que la incubación in vitro de semen provoca una disminución en la motilidad y en la viabilidad en ausencia de agentes protectores. A pesar de que son necesarios un mayor número de estudios que contrasten los resultados entre los efectos in vitro y la exposición en situaciones cotidianas a radiaciones de onda larga, los programas de protección solar e industriales promovidos por la OMS son indispensables para mejorar los estilos de vida y la salud humana. 

4. RADIACIÓN IONIZANTE

4.1. RAYOS X

Uno de los pilares de la medicina moderna son las imágenes que usan el espectro electromagnético para poder diagnosticar a los pacientes, desde una simple torcedura de tobillo a traumatismos graves. Es por ello que también susciten preguntas acerca de qué son estas radiaciones a las que se exponen el cuerpo y cómo influyen en él.

Ilustración 3: Señal de peligro de radiación. Tomado de Wikipedia

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética, similares a la luz visible. Sin embargo, a diferencia de la luz, los rayos X tienen una mayor energía y pueden pasar a través de la mayoría de los objetos, incluyendo nuestro cuerpo. En Medicina, se utilizan para generar imágenes de los tejidos y las estructuras dentro del cuerpo. Si los rayos X que viajan a través del cuerpo también pasan a través de un detector de rayos X al otro lado del paciente, se formará una imagen que representa las “sombras” formadas por los objetos dentro del cuerpo, dando lugar a lo que comúnmente se conoce como radiografía.

Dada la creciente preocupación acerca de los posibles futuros riesgos de las exposiciones a la radiación y debido a la imposibilidad de realizar experimentos con humanos se han realizado estudios con monos y ratones. Algunos expertos han concluido que el riesgo aumenta con la cantidad de exposición acumulada (es decir, todas las exposiciones sumadas durante la vida de una persona). 

El efecto será diferente en cada tejido y célula, pero si nos centramos en las células de “herencia”, es decir, en los espermatozoides, se ha observado en las muestras recogidas tras la irradiación de los testículos de monos y ratones que estaban más dañados cuanta más irradiación se aplicaba sobre ellos. Este efecto preocupa en la sociedad, y por ello, la protección frente a la radiación forma parte de las iniciativas de la Oficina Internacional del Trabajo (OIT), para la protección de los trabajadores frente a enfermedades y lesiones de origen laboral, conforme establece la Constitución de la Organización. Ésta, fomenta la reducción al nivel más bajo de las exposiciones siguiendo unas pautas de protección: minimizar el tiempo de exposición, maximizar la distancia y maximizar el blindaje a la hora de almacenar material radiactivo.

4.1. CLIMA ESPACIAL

¿Estamos sometidos a radiación mientras volamos?

El sistema solar está sometido al bombardeo constante de rayos cósmicos procedentes del interior de nuestra propia galaxia. Aunque se les llame “rayos” en realidad se trata de núcleos atómicos que viajan a velocidades cercanas a la de la luz. 

Aunque transportan una gran cantidad de energía, estas partículas se ven fuertemente influenciadas por la presencia de campos magnéticos. El poderoso campo magnético del sol y el viento solar (un flujo de partículas cargadas emitidas constantemente por nuestra estrella en todas las direcciones) mantienen a raya la mayor parte de los rayos cósmicos en los periodos de mayor actividad solar, manteniendo a salvo a la Tierra de dichas radiaciones.

Ilustración 4: Representación gráfica de la heliopausa límite teórico aproximadamente circular o en forma de lágrima, que señala el límite de influencia del Sol en la tierra sobre las partículas cargadas de los rayos cósmicos.

Pero, cuando la actividad es menor, el campo magnético solar se debilita y el viento solar pierde fuerza, así que una mayor cantidad de rayos cósmicos consiguen colarse en el sistema solar y llegar hasta nuestro planeta.

Cuando decimos que la actividad durante este ciclo solar ha disminuido, nos referimos a que están apareciendo muy pocas manchas solares porque el campo magnético no tiene suficiente potencia como para formarlas. Este fenómeno no afecta a la cantidad de luz y calor emitidos por el sol, así que el peligro climático no viene de ahí.

Pero dicho fenómeno sí que podría afectar al tema que nos concierne. ¿Estamos sometidos a radiación mientras volamos? Estudios afirman que todos los pasajeros de aviones comerciales que vuelan por encima de 26.000 pies (7924,8 m) normalmente experimentarán alguna exposición. Por ello, recomiendan limitar las horas de exposición de los tripulantes de aerolíneas así como las del público. Teniendo en cuenta la máxima actividad solar y la mínima, limitan las horas de vuelo a 800-900 horas y 500-600 horas respectivamente. 

En cuanto a los viajes espaciales, los astronautas que viajan en un viaje prolongado a Marte pueden ser expuestos a eventos de radiación tanto solar como de rayos cósmicos galácticos, lo cual puede provocar numerosos efectos en la biología y fisiología del humano, entre las que cabe destacar el efecto adverso que sufren las células germinales, es decir, los espermatozoides pueden sufrir mutaciones genéticas afectando en la reproducción. 

5. CONCLUSIONES

Existe un gran debate en cuanto al efecto de las radiaciones electromagnéticas no ionizantes sobre la fertilidad masculina, puesto que aunque haya algunas evidencias negativas en experimentos in vitro, los resultados son poco concluyentes y se encuentran sujetos a otras variables. Por su parte la OMS ha clasificado de manera preventiva estas radiaciones no ionizantes como agente "posiblemente cancerígeno". Por otro lado, las radiaciones ionizantes sí tienen efectos negativos ante una gran exposición y por esa razón se debe mantener una precaución para evitar consecuencias a largo plazo. En cuanto a la radiación del clima espacial tiene efectos adversos en los astronautas y su fertilidad, pero no se han encontrado efectos notorios en los vuelos comerciales.

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https://www.nibib.nih.gov/sites/default/files/Rayos%20X.pdf  Consultado el día 30/12/2015.

Autores:

Inés Abad Chamorro

Shuyana Deba Rementeria

Javier Del Río Riego

Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción (2015-2016).

El impacto del estilo de vida sobre la calidad espermática

Durante las últimas décadas se ha discutido mucho acerca de los cambios en la calidad seminal a lo largo del tiempo. Se ha comprobado que ciertos factores relacionados con el estilo de vida influyen en la calidad seminal. Algunos de ellos son los siguientes: 

Estudios como los de Braga et al., (2012) permiten afirmar que tanto la calidad como la cantidad de alimento ingerido influyen en la calidad espermática. En el estudio de Chin-Yu Liu et al., (2015) llevado a cabo sobre 7282 hombres asiáticos se relacionó la calidad del semen con distintos tipos de alimentación. Se tomaron medidas corporales, se hizo una encuesta detallada sobre el tipo de alimentación que tenía cada individuo (se categorizó en dieta occidental, dieta rica en carbohidratos, dieta rica en azúcares, snacks y bebidas azucaradas y dieta rica en sodio) y se valoraron parámetros seminales como la concentración espermática, la motilidad total, la motilidad progresiva y la morfología. Los análisis estadísticos se realizaron con el test ANOVA. La dieta occidental resultó estar relacionada con una disminución en la concentración espermática y el número de espermatozoides de morfología normal, la dieta rica en azúcares y snacks se relacionó con una baja concentración seminal, la dieta rica en carbohidratos se relacionó con una prevalencia más alta de movilidad espermática anormal y con una menor motilidad progresiva y finalmente la dieta rica en sodio se relacionó con un mayor porcentaje de formas anormales.

Según el estudio de Safarinejad et al., (2012), la suplementación en la dieta con el ácido graso omega 3 eleva la actividad antioxidante en el testículo, incrementa el número de espermatozoides, su motilidad y su morfología. Los hombres con oligoastenozospermia idiopática se ven beneficiados con su consumo. Según Weaber et al., (2009), los ácidos grasos omega-3 y omega-6 son componentes estructurales de la membrana espermática y la relación ideal omega-6/ omega-3 es 1:1, pero en los últimos años debido a los cambios en la dieta, la relación ha aumentado a 25:1 e incluso hasta 40:1, lo que está relacionado con oligozospermia y astenozospermia en hombres. Conquer et al., (1999) demostraron que los hombres astenozoospermicos, tenían concentraciones disminuidas de ácido docosohexanoico y elevadas concentraciones de ácido oleico. Altman et al., (2012) demostraron que una mayor ingesta de ácido omega-3 está relacionada positivamente con la morfología espermática.

Estudios como los de Sekhavat et al., (2010), Aggerholm et al., (2008) y Qin et al., (2007) indican que tanto el sobrepeso como el bajo peso son factores de riesgo que disminuyen la calidad seminal. 

Estudios como los de Eisenberg et al., (2013) permiten afirmar que existe una clara relación entre el índice de masa corporal (IMC) y el perímetro de la cintura respecto al volumen de semen. El perímetro de la cintura se relaciona con una menor concentración de espermatozoides en el eyaculado. El índice de masa corporal elevado está relacionado con un menor volumen, una menor concentración de espermatozoides en el semen y con un bajo número de espermatozoides totales en el eyaculado (Eisenberg et al., 2013). 

Varios autores han defendido que existe una correlación inversa entre la edad y la motilidad espermática. Silva et al., (2012) han demostrado, en un estudio en el que se evaluaron a 975 hombres, la existencia de correlación entre edad avanzada y mala morfología espermática. 

Existe también una relación entre la calidad espermática y la frecuencia de eyaculación, como se demuestra en estudios como el desarrollado por Oldereid et al., (1992) en el cual se observó que existía una correlación positiva entre la frecuencia de eyaculación y motilidad espermática, y una correlación negativa con el porcentaje de espermatozoides morfológicamente anormales y con el volumen seminal. 

El alcohol, el tabaco y el café son consideradas sustancias capaces de causar daño espermático. Se ha demostrado en varios estudios la relación que existe entre el consumo de altas dosis de cafeína (>800 mg/día) y la calidad seminal. Un ejemplo de estos estudios es el llevado a cabo por Jensen et al., (2004), en el que se observó que el consumo de elevadas dosis de cafeína (>800 mg/día) provocaba una disminución de la concentración espermática. El estudio llevado a cabo por Yang et al., (2015) permite afirmar que el consumo de café está relacionado con un incremento en la motilidad progresiva y no progresiva de un 8.9 %  y un 15.4 % respectivamente en sujetos que consumen 1-2 tazas a la semana y más de 3 tazas a la semana respectivamente.
Varias son también las publicaciones que describen los efectos adversos del tabaco en relación a la calidad espermática (trabajos como el de Mitra et al., (2012), Selit et al., (2012) o Saleh et al., (2002), entre otros). El consumo de altas dosis de nicotina (más de 41 cigarros al día) provoca alteraciones en la circulación sanguínea y en los niveles hormonales, aumento del estrés oxidativo, fragmentación del ADN y aberraciones cromosómicas. Todo ello desemboca en un aumento del daño espermático. 

En otro estudio llevado a cabo por Gaur et al., (2007) se valoraron los efectos del tabaco sobre la calidad seminal. Para ello no se compararon fumadores con individuos fértiles sanos, ya que se pretendió excluir cualquier factor de origen desconocido presente en los hombres infértiles. Se midieron parámetros como tiempo de licuefacción, volumen, viscosidad, teratozoospermia, aglutinación, motilidad, viabilidad, densidad, tomando como referencia los valores de la OMS (organización mundial de la salud). El estudio se realizó sobre 100 fumadores (categorizados en fumadores leves (entre 1 y 20 cigarros al día), fumadores medios (entre 21 y 40 cigarros al día) y fumadores compulsivos (más de 41 cigarros al día)) y 100 no fumadores y el resultado fue el siguiente. El 39% de los individuos no fumadores presentaban normozoospermia, mientras que tan solo el 3% de los fumadores lo eran. Los sujetos que fueron clasificados como fumadores leves mostraron predominantemente astenozoospermia, lo que indica que este parámetro puede ser un indicador temprano en la reducción de la calidad seminal; los fumadores intensivos mostraban astenozoospermia, teratozoospermia y oligozoospermia. Por otra parte, los sujetos fumadores mostraron una gran reducción en el volumen seminal, mientras que en los no fumadores el volumen eyaculado mostró resultados dentro de la normalidad (según los criterios de la OMS). Además la reducción en el volumen fue proporcional al número de cigarros fumados al día. 

El estrés o la depresión actúan como factores que podrían influir negativamente en la calidad del semen debido a las alteraciones hormonales que provocan. En modelos animales ésta influencia está demostrada; sin embargo, en estudios en humanos se han obtenido resultados muy controvertidos (Eskiocak et al., 2006; Eskiocak et al., 2005; Hjollund et al., 2004). 

El utilizar ropa interior ajustada parece que también podría estar afectando la calidad espermática. Resultados como los de la investigación llevada a cabo por Sanger y Friman (1990) muestran que los parámetros seminales disminuyen cuando se utiliza ropa interior apretada. 

Con respecto al estudio sobre cómo la actividad deportiva afecta a la calidad seminal, nos encontramos con estas conclusiones: 

En un estudio desarrolloado por Arce y De Souza, (1993) se estudia la calidad del semen de forma comparada en un grupo de corredores (deporte de resistencia) frente a un grupo de varones que realiza entrenamiento con pesas y se observa que la densidad, motilidad y morfología seminales se muestran alteradas en el grupo de corredores. 

En otro estudio llevado a cabo por Gebreegziabher et al., (2004) se comparó la calidad espermática (medida como volumen de semen, número de espermatozoides, viabilidad motilidad y morfología) en un grupo de ciclistas que recorrían grandes distancias respecto a un grupo control formado por individuos sedentarios. Se encontró que existían diferencias significativas en cuanto a la morfología de los espermatozoides, presentándose una mayor proporción de formas anormales en el grupo de los ciclistas. El resto de parámetros no se vieron afectados. 

En el estudio realizado por Di Luigi et al., (2001) se quiso valorar si la calidad seminal en individuos con varicocele se veía afectada por el deporte. Los grupos se dividieron en sanos y con varicocele que no hacían deporte y sanos y con varicocele deportistas. Obtuvieron que en los hombres con varicocele los parámetros espermáticos empeoran al realizar deporte. La motilidad total progresiva y la morfología normal disminuyen significativamente en el grupo de individuos atletas que tienen varicocele (Figura 1). 

Figura 1. Motilidad y morfología en atletas y no atletas con y sin varicocele. * p<0.05 y **p<0.01 (Di Luigi et al., 2001). 

Por otra parte en un estudio realizado por Minguez-Alarcón et al., (2014) en la Universidad de Murcia, se observa que la calidad espermática en hombres jóvenes no se ve influenciada por la actividad física. En contraste con los atletas de élite, la actividad física en la población general es más modesta, de manera que no supone un balance energético negativo que altere los parámetros seminales; sin embargo en un estudio realizado en Estados Unidos parece demostrarse un aumento en la concentración y número de espermatozoides en individuos que realizan una actividad física moderada-vigorosa. Las diferencias entre estos dos estudios parecen deberse a discrepancias en la clasificación de los participantes en cuanto a actividad física realizada a la semana y en cuanto al tipo de actividad física realizada, que puede ser diferente en cada uno de estos países. En las gráficas de la Figura 2 se observa la falta de influencia de la actividad deportiva sobre los parámetros motilidad, concentración, morfología y número de espermatozoides.

Figura 2. Influencia de la actividad deportiva sobre los parámetros motilidad, concentración, morfología y número de espermatozoides (Minguez-Alarcón et al., 2014).

Es muy difícil medir la influencia que tiene cada uno de estos factores por sí solos sobre la calidad espermática, puesto que se dan conjuntamente en el individuo. Tendría más sentido medir la influencia acumulativa de varios de estos factores. Eso es precisamente lo que se hizo en un estudio reciente desarrollado por Wogatzky et al., (2012), donde se demostró que los distintos factores influyen de forma acumulativa sobre la calidad espermática. 

El objetivo de su estudio fue dilucidar la influencia de la acción combinada de varios factores relacionados con el estilo de vida en la calidad seminal de acuerdo a criterios MSOME, del inglés “motile sperm organelle morphology examination”, que podría ser traducido como “evaluación de la morfología de los orgánulos de espermatozoides móviles”. MSOME es una técnica de análisis espermático que permite un diagnóstico muy preciso. Permite observar con detalle orgánulos intracelulares, como las vacuolas, que pueden reflejar defectos moleculares responsables de las anomalías que se producen en el empaquetamiento de la cromatina espermática durante el proceso de maduración del espermatozoide y, por tanto, hacerlo más vulnerable a sufrir daños en su ADN. 

Estudios recientes han demostrado que la IMSI, o inyección intracitoplasmática de espermatozoides seleccionados morfológicamente mediante MSOME, mejora las tasas de fertilización (Junca et al., 2004), la calidad embrionaria (Bartoov et al., 2003; Yazbeck et al., 2008), el desarrollo hasta la etapa de blastocisto (Yazbeck et al., 2008), las tasas de implantación y preñez (Bartoov et al., 2003) y disminuye el índice de abortos (Bartoov et al., 2003). Estos resultados permiten afirmar que MSOME representa un gran avance en la evaluación de la calidad seminal. Por ese motivo MSOME fue el análisis elegido por Wogatzky et al., (2012). 

1654 hombres que acudieron a clínicas de reproducción asistida fueron los sujetos de su estudio. Se les realizó una encuesta en la que se les pidieron los siguientes datos: edad, índice de masa corporal (IMC), frecuencia de eyaculación, consumo de café y comportamiento sexual. Se recogieron muestras de semen y se evaluaron los parámetros seminales siguiendo criterios MSOME y de la OMS. Los resultados fueron agrupados y analizados estadísticamente. 

En cuanto a la determinación de la morfología espermática por MSOME, el análisis de los espermatozoides se llevó a cabo mediante un microscopio invertido de óptica Nomarski (Nomarski interferential Leica AM 6000, Germany) que permite un aumento de 6000x. Este microscopio permitió una clasificación en tres categorías de acuerdo a la presencia de vacuolas:

• Grado I: morfología espermática normal sin vacuolas o con 1 ó 2 vacuolas pequeñas (< 4% de la longitud de la cabeza). 
• Grado II: morfología espermática normal con una o más vacuolas grandes (> 4% de la longitud de la cabeza). 
• Grado III: morfología espermática anormal con o sin vacuolas. 

El recuento y la motilidad espermática fueron evaluados de acuerdo a criterios de la OMS. 

El análisis estadístico se realizó utilizando el Programa Estadístico para Ciencias Sociales (SPSS 13.0, Chicago, IL). Las comparaciones entre grupos se realizaron mediante la prueba t de Student.

Para estudiar la influencia combinada de varios factores sobre la calidad espermática se clasificó a los individuos en dos categorías de acuerdo a si su estilo de vida era saludable o no. Para ello se diseñó un sistema que consistía en asignar a cada individuo un punto cada vez que se cumpliese uno de estos criterios: IMC > 25, edad > 50 años, consumo de café > 3 tazas por día, abstinencia sexual > 2 días, frecuencia de eyaculación < 4 veces al mes. El límite para el estilo de vida "poco saludable" se fijó en más de 2 puntos. 

1654 pacientes respondieron a la encuesta, 1484 fueron clasificados en el grupo “estilo de vida saludable” y 170 fueron clasificados en el grupo “estilo de vida no saludable”. Se observó una disminución estadísticamente significativa (p<0.05) de la calidad espermática de acuerdo a criterios MSOME (clase I) y en motilidad espermática (grado a) en los pacientes del grupo “estilo de vida no saludable” (Tabla 1). 

Tabla 1. Relación entre distintos estilos de vida (índice de masa corporal, edad, consumo de cafeína, comportamiento sexual, fumar y estrés) relacionado con parámetros seminales (Wogatzky et al., 2012).

Las conclusiones a las que llegaron en este artículo fueron las siguientes: El efecto combinado de los factores característicos de un estilo de vida no saludable podría tener una influencia negativa en la calidad seminal.

Patricia Bárcena Sánchez

Eva Rodríguez Acevedo 

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