Il liquido seminale come biomarcatore precoce della sensibilità all’inquinamento ambientale

Negli ultimi anni  andrologi e biologi hanno assistito ad un aumento dell’infertilità maschile per la diminuzione della qualità del liquido seminale. Questo ha  fatto porre l’attenzione degli operatori del settore  soprattutto sui cambiamenti avvenuti  sia nello stile di vita che al contatto con inquinanti ambientali in cui costantemente  più o meno si viene a contatto

Alcuni elementi, tossici  anche se in tracce, hanno la capacità innalzare nell’organismo  i livelli di produzione delle specie ossigeno reattive – ROS o radicali liberi, provocando un dannoso  stato sbilanciato di ossidoriduzione delle molecole biologiche con conseguenti alterazioni  dei sistemi biologici cellulari (stress ossidativo)

Lo stress ossidativo è il risultato di uno squilibrio nell’organismo tra  produzione di radicali liberi e sostanze antiossidanti endogeni. Se la quantità di radicali liberi presenti nel nostro organismo è elevata sia per un aumento della loro produzione sia per una inefficienza delle difese antiossidanti, si crea uno stato patologico.

I radicali liberi in eccesso possono alterare molecole biologiche come  i lipidi , importanti componenti delle membrane cellulari,  compreso il DNA, danneggiandolo

I ROS si formano costantemente durante i processi biologici, ma l’organismo possiede  sistemi  interni in grado di produrre sostanze antiossidanti  in grado di contrastare gli effetti di queste molecole e mantenere una situazione di controllo sullo stress ossidativo.

Una presenza equilibrata di ROS è funzionale ed essenziale per la termoregolazione degli spermatozoi e nel processo di fecondazione.

Lo stress ossidativo danneggia le funzioni degli spermatozoi e causa una diminuzione della fertilità .Quando è elevato si produce la frammentazione del DNA spermatico con  effetti sulla fecondazione, qualità inferiore di embrioni, bassi tassi di gravidanza e  rischio di aborto. Fisiologicamente nel liquido seminale vi sono concentrazioni più elevate di antiossidanti proprio per contrastarlo.

E’ stata dimostrata una stretta correlazione tra danno del DNA spermatico valutato con il Test delle frammentazioni e i livelli di ROS

La valutazione di integrità del DNA degli spermatozoi  tramite il test di frammentazione del Dna spermatico è una procedura rapida, affidabile e precisa per la valutazione di routine della  sensibilità della cromatina alla denaturazione(Kit Halosperm)

Dallo studio effettuato su due campioni di popolazione , uno proveniente da zone con elevato inquinamento ambientale ed uno da zone non inquinate si sono evidenziati  degli interessanti parametri utili per la valutazione ed il successivo utilizzo dei biomarcatori significativi della qualità dei gameti maschili

Come biomarcatori da analizzare su sangue e su liquido seminale sono stati considerati  in relazione ai parametri di concentrazione, motilità e morfologia del liquido seminale:

una serie di 22 elementi chimici

l’integrità del DNA spermatico, DFI

le concentrazioni degli antiossidanti, Glutatione –GSH  nel plasma seminale e la capacità antiossidante totale( TAC )

Dallo studio pilota condotto per iniziativa di EcoFoodfertility coordinato dal Dr. Luigi Montano sono emersi dei dati interessanti.

Adulti maschi in età fertile, clinicamente sani, provenienti da  zona “ad alto impatto ambientale” della regione Campania (Italia meridionale) hanno mostrato rispetto ai controlli con le stesse caratteristiche provenienti da  zona “a basso impatto” della stessa  regione :

ridotta motilità ed aumento di frammentazioni del DNA degli spermatozoi con un  DFI – indice di frammentazione spermatico  2 volte superiore

diminuita capacità antiossidante totale degli enzimi nel plasma seminale, ma non di sangue con una maggiore percentuale di spermatozoi immobili

— Il gruppo di elementi chimici analizzato ha mostrato modificazioni delle concentrazioni  sia nel sangue che nel liquido seminale: sette elementi (Alluminio, Calcio, Litio, Cobalto, Cromo, Magnesio e Manganese) erano più elevati nel sangue e tre (Cromo, rame, Zinco) nel liquido seminale, mentre  il Ferro  era nettamente minore nel liquido seminale.

Quindi questi elementi analizzati  possono ben rappresentare  gli elementi di rischio biologico più importanti ai fini della fertilità ed essere utilizzati come  Biomarker  dell’inquinamento ambientale  per la ricerca di un eventuale causa o rischio di diminuita capacità riproduttiva

Scritto da Dr. Sebastiana Pappalardo

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