Nutrientes claves para la fertilidad masculina

Hallazgos actuales indican que aproximadamente, el 25% de los casos de infertilidad son causados por un factor masculino exclusivamente, y que en casi el 30-40% de todos los casos de infertilidad de la pareja, los trastornos masculinos son contribuyentes directos.

En este sentido, varios grupos de investigación han notado una disminución constante en la calidad del esperma en los últimos 50 años, contribuyendo aún más a la infertilidad de la pareja por factor masculino.

Un aporte adecuado de minerales y carotenoides, incorporados a una dieta saludable, rica y variada, podrían contribuir a prevenir y aliviar diversos signos y síntomas que refieren al factor masculino en las parejas infértiles.

Representación esquemáticas del sistema reproductor masculino y el gameto masculino.                                                                                                                                                

 

Minerales y carotinoides.

a) Cobre

El cobre es un micronutriente esencial requerido para el desarrollo normal de las células. Se puede encontrar en mariscos, frutos secos, semillas y cereales integrales entre otros alimentos.

En la fertilidad masculina, el cobre es un elemento esencial en la producción de gametos, y en los procesos de división celular, mitótico y meiótico. Las enzimas dependientes del cobre, como la ceruloplasmina, la superóxido-dismutasa (SOD1 y SOD3), el grupo de la metalotioneína y la citocromo-C-oxidasa están presentes en todas las etapas de la gametogénesis, así como en las células somáticas de los testículos y el epidídimo. El cobre también afecta la actividad androgénica en el hipotálamo-hipófisis-gónada involucrados en la fertilidad del varón.

b) Selenio

El selenio es un micronutriente esencial que se encuentra en mariscos, carnes, huevos, productos lácteos y cereales integrales. Desempeña un papel importante en el desarrollo testicular normal, la espermatogénesis y la motilidad y función de los espermatozoides ya que protege frente al daño oxidativo del ADN de los gametos.

La actividad biológica atribuida al selenio se ejerce a través de las selenoproteínas, que son proteínas que tienen un residuo de selenocisteína en el sitio activo. De las 25 familias de selenoproteínas en el cuerpo humano que ayudan a mantener la integridad de la estructura de los espermatozoides, destaca las familias de enzimas antioxidantes, como la hidroperóxido de fosfolípido glutatión peroxidasa (GPx) y la selenoproteína capsular espermática GPx que se encargan de la desintoxicación de peróxido de hidrógeno (H2O2) y peróxidos lipídicos (LOOH) usando el glutatión como agente reductor (Figura1)

Selenio

 

H2O2: peróxido de hidrógeno; LOOH: peróxidos lípidicos; GP: glutatión peroxidasa; Se: selenio; GSH: glutation; NADP: nicotinamida adenina dinucleótido fosfato

Figura 1. Actividad antioxidante de la glutation peroxidasa dependiente de Se.

En varones, las deficiencias de selenio se asocian con espermatozoides de baja movilidad, con rotura en la pieza intermedia y anomalías en su forma, principalmente en la cabeza.

 Además…Selenio en la fertilidad femenina

El selenio es esencial para la producción de hormonas tiroideas activas y es esencial para favorecer la función tiroidea normal en mujeres propensas a desarrollar disfunciones de la glándula tras el posparto o hipotiroidismo. Asimismo, su utilización en áreas con suelos deficientes en selenio ha reducido la probabilidad de ruptura prematura de membranas y ha mejorado el desarrollo de los neonatos nacidos prematuramente.

selenio en el embarazo

c) Zinc

El zinc es un micronutriente esencial que se encuentra naturalmente en cereales, semillas, carnes, hígado y ostras. Actúa como cofactor en las metaloenzimas, y desempeña un papel fundamental en la transcripción del ADN y la síntesis de proteínas. También tiene una función antioxidante asociada a la enzima SOD de zinc que participa en la reparación del ADN y contribuye a aumentar la concentración de glutatión, reduciendo así los efectos dañinos de las especies reactivas de oxígeno (ERO) (Figura 2).

zinc en la fertilidad masculina

ERO: especies reactivas de oxígeno; ADN: ácido desoxirribonucleico

Figura 2. Consecuencias de la deficiencia de zinc asociadas al aumento del estrés oxidativo

 

Se ha observado que la concentración de zinc en el plasma seminal es menor en los hombres infértiles, que está correlacionada con un mayor nivel de ERO, y con una producción pobre de esperma. La deficiencia de zinc se ha asociado con flagelos anormales con una marcada hipertrofia e hiperplasia de la vaina fibrosa y una pieza intermedia mal formada o ausente. La astenozoospermia se ha asociado con una baja capacidad antioxidante total por parte de las enzima SOD y glutatión peroxidasa dependientes de zinc.

Estudios prospectivos sobre la suplementación con zinc muestran una mejora de los parámetros del espermograma, como la concentración, la movilidad progresiva y la integridad de los espermatozoides, así como de las tasas de embarazo.

Además, el zinc juega un papel fundamental en la capacitación del esperma para fertilizar el óvulo, en una estrecha relación con la acción del calcio para la movilización de los flagelos y siendo clave en la perforación del acrosoma mediada por acrosina para la liberación del núcleo del espermatozoide en el citoplasma del oocito. Se ha visto que los pacientes con polizoospermia tienen espermatozoides con un 50% menos de acrosina. La acrosina es una proteinasa tipo tripsina, que se une a la membrana acrosómica interna del espermatozoide y que rompe la zona pelúcida del ovocito, permitiendo la entrada del espermatozoide ayudado por el movimiento del flagelo. La acrosina está contenida en el acrosoma, que es un pequeño depósito situado en el extremo apical de la cabeza del espermatozoide (Figura 3).

zinc en la fertilización masculina

 

Figura 3. Representación esquemática de la actuación del zinc como micronutriente clave en la capacidad fertilizadora del espermatozoide.

 

d) Carotenoides: Licopeno

El licopeno es un antioxidante natural que forma parte de la familia de los carotenoides y se encuentra en frutas y verduras de color rojo como el tomate, la sandía o el pomelo rosa. Este compuesto destaca por su acción antioxidante con una de las mayores tasas de captación de ROS de todos los antioxidantes. También desempeña un papel clave en la modulación del crecimiento celular y la regulación de la expresión génica.

En los hombres, se ha visto que los niveles de licopeno son altos en el semen y los testículos, siendo mayores en los varones fértiles. Su acción antioxidante previene la fragmentación de ADN y la peroxidación de las membrana lipídicas que afectan la viabilidad y movilidad de los espermatozoides (Figura 4).

Figura 4. Posible mecanismo de acción del licopeno en la infertilidad masculina

Importancia del aporte adecuado de antioxidantes: vitamina E y coenzima Q10.

a) Vitamina E

La etiología de la infertilidad masculina es variada y puede incluir condiciones ambientales, endocrinas y factores genéticos. Una causa importante del varón en la infertilidad de la pareja es la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que pueden dañar el ADN, las membranas y las proteínas de los espermatozoides. Si no se neutraliza adecuadamente, ROS puede conducir a una motilidad deteriorada de los espermatozoides, daño en el citoesqueleto, interrupción de la fluidez de la membrana e incluso apoptosis del esperma. En condiciones fisiológicas normales, la cantidad de ROS producida puede ser neutralizada por el semen. Sin embargo, diversos factores que incluyen estilo de vida poco saludable, estresores ambientales, infecciones e inflamación crónica pueden causar estrés oxidativo en el hombre y comprometer su fertilidad. La figura 5 ilustra los efectos del estrés oxidativo en la fertilidad masculina.

Figura 5. Causas, mecanismos y efectos del estrés oxidativo en la fertilidad masculina.

 

La vitamina E como vitamina antioxidante más estudiada, bloquea directamente la peroxidación lipídica en la membrana espermática neutralizando los radicales libres generados por ROS, y ayuda a la actividad de otros antioxidantes importantes en el cuerpo. La vitamina E también puede bloquear la formación de ROS al disminuir la atracción de leucocitos a zonas agredidas por el estrés oxidativo a través de su acción antiinflamatoria. Algunos estudios clínicos han mostrado que la suplementación con vitamina E ha mejorado los parámetros del semen, con aumento de la motilidad del esperma y un aumento del 21% en las tasas de embarazo, así como disminución de los niveles de malondialdehído (MDA) en hombres astenozoospérmicos, es decir con motilidad inadecuada de los espermatozoides. También se ha visto que un régimen de suplementos de vitamina E (200 mg/día) utilizado durante 3 meses han aumentado la eficacia de la unión de la zona de esperma, una disminución de los niveles de MDA (marcador de estrés oxidativo) y un aumento de las tasas de fertilización. La ingesta mínima recomendada actual de vitamina E para los hombres es de 15 mg / día, pudiendo aparecer eventos no deseados cuando se utilizan más de 400 UI/día.

 

Selenio y vitamina E combinados en la fertilidad masculina.

La combinación de suplementos de selenio y vitamina E se han estudiado ampliamente por su acción sinérgica como antioxidantes. En varios estudios, esta combinación condujo a aumentos estadísticamente significativos en la movilidad de los espermatozoides y en la actividad media enzimática en el plasma seminal.

En un estudio de 690 hombres infértiles con astenozoospermia idiopática, el tratamiento con selenio (200 μg) en combinación con vitamina E (400 UI) durante 100 días mejoró la movilidad, la morfología o ambas de los espermatozoides en un 53% de los pacientes, y en el 11% de los casos se produjo un embarazo espontáneo (Moslemi & Tavanbakhsh, 2011).

b) Coenzima Q10.

La coenzima Q10 (CoQ10) es un antioxidante más comúnmente involucrado en reacciones bioquímicas relacionadas con el metabolismo y la cadena de transporte de electrones (ETC) en las mitocondrias de las células eucariotas. Por el papel que desempeña en las mitocondrias, se encuentra principalmente en la pieza intermedia de los espermatozoides (Figura 6).

Como antioxidante, la forma activa, ubiquinol, actúa como un eliminador de radicales libres de las lipoproteínas y los lípidos de membrana. Este antioxidante puede tener una función protectora natural porque su concentración aumenta cuando hay daño del esperma por ROS. En un estudio clínico se ha mostrado que la suplementación con CoQ10 (228 hombres; 200 mg de ubiquinol / día) con infertilidad idiopática se asoció a un aumento significativo en el recuento de espermatozoides (9.8%), la motilidad (4.5%) y la morfología (1.8%) y a una mejora en la eficiencia de la reacción del acrosoma. Los autores también informaron de un aumento significativo en los niveles de inhibina B y de hormona foliculoestimulante (FSH), lo que indica que CoQ10 tuvo un efecto positivo tanto en el semen como en las células de Sertoli. (Safarinejad, Safarinejad, Shafiei, & Safarinejad, 2012).

 

UQ: coenzima Q10 / MI: membrana interna

Figura 6. Sitio principal de acción de la coenzima Q10 en las mitocondrias concentradas en la pieza intermedia de los espermatozoides

 

Más recientemente, en otro estudio clínico se mostró que la suplementación con CoQ10 aumentó la catalasa y la actividad de SOD con mejoría de la concentración y la morfología de los espermatozoides. Otros estudios también arrojaron resultados beneficiosos similares sobre la motilidad, el recuento, la morfología y las tasas de embarazo, aunque aun queda por establecer si estas mejoras logradas en el seminograma son clínicamente significativas. Aunque no se ha establecido una cantidad diaria recomendada (RDA), la dosis óptima de CoQ10 se asume que es 200–300 mg / día.

 

 

Resumen: Micronutrientes que podrían utilizarse individualmente o en combinación para favorecer la fertilidad en el hombre en distintas situaciones de salud.

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Bibliografía y referencias.