Importanza della qualità del liquido seminale per la fertilità maschile – Video
Il liquido seminale e gli spermatozoi come biomarcatori per la qualità dell’ambiente e dello stile di vita: uno studio pilota di EcoFoodFertility
Negli ultimi decenni, la crescente presenza di disturbi del sistema riproduttivo maschile nell’uomo ha sollevato l’attenzione sui possibili fattori di rischio ambientali. In particolare, la tossicità dei metalli insieme con la diffusa esposizione della popolazione generale ha sottolineato la potenziale associazione con la maggiore incidenza di infertilità maschile e il calo della qualità del liquido seminale umano
La regione Campania, in Italia si trova ad affrontare una crisi ambientale dovuto allo smaltimento illegale di rifiuti tossici. Qui, uno studio pilota (iniziativa EcoFoodFertility) è stato condotto per indagare l’uso di seme umano come un biomarcatore precoce di inquinamento su 110 uomini sani che vivono in varie zone della Campania con alto o basso impatto ambientale. Lo sperma del gruppo “ad alto impatto” hanno mostrato maggiori concentrazioni di zinco, rame, cromo e ridotti livelli di ferro, così come ridotta motilità degli spermatozoi e un maggiore indice di Frammentazione del DNA spermatico (DFI). I biomarcatori Redox (capacità antiossidante totale e glutatione ridotto) e l’attività endogena degli enzimi antiossidanti nel liquido seminale sono risultati più bassi nel gruppo “ad alto impatto”. La percentuale di spermatozoi immobili ha mostrato una significativa correlazione inversa con la capacità antiossidante totale e glutatione ridotto. Un importante meccanismo di tossicità di molti elementi in traccia è la loro capacità di produrre alti livelli ROS ( specie reattive dell’ossigeno), con un conseguente stato di riduzione-ossidazione (RedOx) sbilanciato , che interessa le molecole biologiche. I ROS sono necessari per la regolazione della normale fisiologia degli spermatozoi e le condizioni di stress ossidativo possono influenzarne negativamente la qualità e le funzioni .
Un elemento essenziale come il rame (Cu) in esposizione eccessiva può aumentare il danno ossidativo con effetti negativi sulla spermatogenesi e sulla fertilità maschile . Il plasma seminale contiene una serie di molecole antiossidanti (Glutatione, Catalasi, Superossidodismutasi) prodotti dall’organismo che hanno il compito di contrastare i Ros che si formano e di compensare la carenza di difese delle cellule spermatiche , quindi hanno una l’importante funzione nella salvaguardia degli spermatozoi e della loro capacità fecondante , oltre a giocare un ruolo nella difesa contro il danno ossidativo e le sostanze tossiche. La loro ridotta efficienza è stata associata ad una diminuita fertilità negli esseri umani ridotta fertilità e con danni del DNA spermatico .
In molti studi epidemiologici che studiano esposizioni ambientali , la qualità del liquido seminale è stata valutata utilizzando parametri clinici di routine (volume seminale, il pH, la concentrazione degli spermatozoi, la motilità e morfologia e danno del DNA spermatico. Quest’ultimo indicatore per la diagnosi della fertilità maschile è stato recentemente suggerito dalla correlazione positiva tra il danno del DNA spermatico e eccessiva presenza di ROS.
Nel corso degli ultimi tre decenni, la parte settentrionale dell’area metropolitana di Napoli (la cosiddetta “Terra dei fuochi” ) della regione Campania (sud-ovest Italia) sta attraversando una crisi ambientale a causa dell’inquinamento ambientale dovuto a presenza di attività industriali inquinanti e per lo smaltimento illegale di rifiuti tossici . Di conseguenza, ci sono preoccupazioni per gli effetti a lungo termine sulla salute della comunità, tra cui la salute riproduttiva, anche se un corretta valutazione dei rischi deve essere ancora finalizzato. È interessante notare che il biomonitoraggio ambientale ha indicato che gli elementi tossici (ad esempio, Cr, Ni, Pb) hanno funzione prominentemente nella zona. In risposta a tali preoccupazioni gravi, è stata recentemente lanciata l’iniziativa EcoFoodFertility (http: // www.ecofoodfertility.it/the-project.html), che consiste in uno studio multicentrico, multidisciplinare che collega lo stile di vita e le abitudini alimentari per le conseguenze ambientali di esposizione a sostanze tossiche con lo scopo di sviluppare una migliore comprensione dell’impatto ambientale sull’uomo sano delle sostanze tossiche presenti. Allo scopo si è deciso di utilizzare plasma seminale umano come biomarcatore precoce e sensibile delle esposizioni ambientali inquinanti. Precedenti studi nell’area metropolitana di Napoli hanno sostenuto la relazione tra bassa motilità degli spermatozoi e alte esposizioni ambientali alle emissioni di metalli pesanti .
I dati preliminari ricavati dalla ricerca EcoFoodFertility hanno indicato la violazione di diversi parametri di qualità del seme , in particolare, l’aumento di danno del DNA spermatico nei volontari maschi clinicamente sani che vivono nella “Terra dei Fuochi” Il primo obiettivo di questo studio pilota è stato quello di indagare, quali marcatori biologici o chimici tra quelli selezionati (qualità degli spermatozoi, sangue e plasma seminale livelli di oligoelementi, stato redox nel sangue e plasma seminale) permettono di discriminare tra maschi sani che vivono in regioni geografiche ad alto o basso impatto ambientale.
Sono state effettuate analisi sui parametri di qualità degli spermatozoi, secondo i criteri WHO 2010 [contenuto su 22 elementi chimici potenzialmente tossici presenti nel sangue e plasma seminale , i parametri di stato redox in entrambi e l’analisi degli antiossidanti nel sangue
I risultati ad oggi sottolineano l’importanza del ruolo del liquido seminale come biomarcatore precoce e sensibile dell’ambiente in cui si vive. I risultati sugli spermatozoi suggeriscono una effetto diretto sulla spermatogenesi e l’integrità degli spermatozoi, una ridotta capacità di risposta antiossidante in spermatozoi per la zona ad alto impatto. Nel complesso, diversi parametri seminali (qualità ridotta dello sperma , difese antiossidanti, presenza alterata di metalli), erano associati con la provenienza dei campioni analizzati dal gruppo “ad alto rischio” residenti in un ambiente ad alto inquinamento. Tali biomarker potrebbero essere utilizzati in uno studio in scala più grande, come i primi da indagare per rischio di inquinamento ambientale.
Questo modello di indagine di iniziativa di EcoFoodFertility potrebbe e dovrebbe essere estesa anche ad altri paesi europei.
Da Reproductive Toxicology 66 (2016) 1–9
