I neuroni RFRP sono l’anello mancante tra stress e infertilità

Pubblicato su The Journal of Neuroscience, e guidato dal professor Greg Anderson del Center for Neuroendocrinology, la ricerca ha confermato in test di laboratorio che una popolazione di cellule nervose vicino alla base del cervello – i neuroni RFRP – diventa attiva in situazioni di stress e poi sopprimere il sistema riproduttivo.

“Un passo avanti rivoluzionario che è diventato disponibile per i neuroscienziati negli ultimi anni è la capacità di controllare l’attività di gruppi selezionati di neuroni – per mettere a tacere o aumentare la loro attività, e quindi monitorare i risultati”, dice il professor Anderson.

“Abbiamo utilizzato tecniche transgeniche all’avanguardia per dimostrare che quando l’attività delle cellule RFRP è aumentata, gli ormoni riproduttivi vengono soppressi , in modo simile a quanto accade durante lo stress o durante l’esposizione al cortisolo, l’ormone dello stress.

“Sorprendentemente, quando abbiamo usato il cortisolo per sopprimere gli ormoni riproduttivi, ma abbiamo anche messo a tacere i neuroni RFRP, il sistema riproduttivo ha continuato a funzionare come se il cortisolo non fosse affatto presente – dimostrando che i neuroni RFRP sono un pezzo fondamentale del puzzle nello stress- soppressione della riproduzione indotta. “

La reazione è stata più evidente nelle femmine.

Il professor Anderson ha iniziato a ricercare il ruolo dei neuroni RFRP nel controllo della fertilità nei mammiferi circa un decennio fa.

“Mi sono interessato a sapere se questi neuroni potessero essere la causa della soppressione della fertilità durante lo stress cronico, dopo aver letto che queste cellule si attivano durante lo stress.

Questa è una domanda che è rimasta ostinatamente senza risposta negli ultimi decenni.

“Sebbene sia noto che gli steroidi da stress – come il cortisolo – sono probabilmente parte del meccanismo coinvolto, è anche noto che le cellule cerebrali che controllano la riproduzione non sono in grado di rispondere al cortisolo, quindi sembrava esserci un anello mancante nel circuito da qualche parte .

“Abbiamo ora dimostrato che i neuroni RFRP sono davvero l’anello mancante tra stress e infertilità. Diventano attivi in ​​situazioni di stress, forse percependo i livelli crescenti di cortisolo, e quindi sopprimono il sistema riproduttivo “.

È possibile che i farmaci possano essere utilizzati per bloccare le azioni dei neuroni RFRP, e questo sarà l’obiettivo di ulteriori ricerche per il professor Anderson.

“Vorremmo vedere se possiamo superare l’infertilità indotta dallo stress utilizzando farmaci che bloccano le azioni dei neuroni RFRP.

“Per le donne alle prese con l’infertilità, i farmaci che bloccano le azioni dei neuroni RFRP potrebbero rivelarsi una nuova terapia. Da quello che sappiamo di questi neuroni, un farmaco del genere non avrebbe effetti collaterali.

“Sono disponibili tali farmaci, ma non sono approvati per l’uso umano e probabilmente avrebbero bisogno di essere raffinati”, dice.

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Nei paesi industrializzati, la riduzione del numero di persone affette da infertilità è diventata una priorità assoluta per molte organizzazioni sanitarie. In Europa, diversi studi hanno suggerito un possibile calo della fecondità della popolazione [1]. L’effetto netto è stato una diminuzione del 7% della fecondabilità, come suggerito da diversi studi [2].

Se il trend osservato su 15 anni fosse esteso a 45 anni, la riduzione della fecondabilità sarebbe raddoppiata e infine potrebbe aumentare fino all’ipotesi estrema di una riduzione del 50% [3].

L’infertilità colpisce sia uomini che donne. Nel 50% delle coppie involontariamente senza figli, un fattore associato all’infertilità maschile si trova insieme a parametri spermatici anormali. Un partner fertile può compensare il problema di fertilità dell’uomo e quindi l’infertilità di solito si manifesta se entrambi i partner hanno una fertilità ridotta [4].

I fattori dello stile di vita possono essere modificati per migliorare il benessere generale e sono in definitiva sotto il proprio controllo. La salute riproduttiva può essere influenzata positivamente o negativamente da molteplici fattori, ad esempio l’età della paternità, i nutrienti, l’esercizio fisico, l’obesità, la caffeina, la temperatura scrotale, i vestiti, l’acqua calda, i telefoni cellulari [5] che possono quindi avere un impatto sulla qualità della vita di parametri spermatici e danno al DNA indotto da specie reattive dell’ossigeno (ROS) [6].

Inoltre, l’alterato equilibrio tra il sistema antiossidante [7] e lo stress ossidativo, può determinare una scarsa fecondazione / sviluppo embrionale, perdita di gravidanza, difetti alla nascita e cancro infantile [8-10]. In questa recensione presenteremo le prove che la modifica dello stile di vita attraverso un programma strutturato di esercizio educativo, ambientale, nutrizionale / fisico e supporto psicologico, combinato

con l’uso di antiossidanti nutraceutici si può prevenire la fertilità e quindi, può aiutare le coppie ad ottenere una migliore qualità di vita e maggiori possibilità di concepire spontaneamente o ottimizzare le proprie possibilità di concepimento.

Ruolo dello stress sulla fertilità maschile
Lo stress è una parte preminente di qualsiasi società e l’infertilità stessa è stressante, a causa delle pressioni sociali, dei test, della diagnosi, dei trattamenti, dei fallimenti, dei desideri insoddisfatti e persino dei costi economici cui è associata [11 ]. I parametri del seme possono essere potenzialmente collegati allo stress, la cui presenza può ridurre l’ormone luteinizzante (LH) e il pulsare del testosterone, riducendo a sua volta la spermatogenesi e la qualità dello sperma [12, 13].
I dati preclinici hanno dimostrato che lo stress acuto potrebbe compromettere la funzione testicolare; il tessuto testicolare di ratti stressati mostra livelli più elevati di cortisolo con apoptosi sia delle cellule germinali che delle cellule di Leydig [14, 15]. Al contrario, gli effetti netti dello stress potrebbero essere determinati dalla cronica come dimostrato dalla presenza di recettori glucocorticoidi (GR) a Leydig, [16], Sertoli [17] e dalle cellule germinali [15]; Si ritiene che livelli permanentemente elevati di glucocorticoidi inducano l’apoptosi di tutti i tipi di cellule [15-17]. La cellula di Leydig è l’obiettivo principale della regolazione dei glucocorticoidi nei testicoli. Oggi, la nostra attuale comprensione della segnalazione dei glucocorticoidi nel contesto della fisiologia riproduttiva è limitata. Negli esseri umani, lo stress si traduce in una varietà di risposte neuroendocrine, immunitarie e comportamentali. Recentemente,
Negli esseri umani, il polimorfismo del GR potrebbe suggerire una variabilità della risposta allo stress [19]. Uno stress isolato come un lavoro, eventi della vita e persino tensione sociale o due eventi stressanti della vita simultanei possono avere un impatto negativo significativo sulla qualità dello sperma [11].

È stato riportato che lo stress percepito nel fornire un campione di sperma è correlato negativamente alla qualità complessiva dello sperma con una diminuzione del 39% della concentrazione di spermatozoi, una diminuzione del 48% della motilità e parametri complessivi dello sperma peggiori il giorno del prelievo degli ovociti , sebbene non ci fosse alcun cambiamento né nel volume né nella morfologia [20, 21].

Inoltre, i disastri ambientali, la guerra o gli “eventi di vita stressanti” sono determinanti importanti che non consentono di quantificare il loro impatto sulla fertilità, determinando così la sottostima del carico di stress effettivo. Un livello di stress elevato può verificarsi a causa di uno stress elevato e continuo nella vita quotidiana senza il verificarsi di esposizioni stressanti specifiche. Ciò potrebbe spiegare i risultati incerti e una configurazione di studio basata sullo stress dovuto a disastri ambientali o guerre dovrebbe essere preferibilmente accompagnata da una valutazione dello stress percepito [12, 22-26].

Molti studi mostrano che gli uomini sottoposti a trattamento per l’infertilità [27-29] o gli uomini della popolazione generale [30] hanno una diminuzione dei parametri dello sperma durante il trattamento dell’infertilità, ma è difficile distinguere se lo stress è una causa o una conseguenza della diminuzione della qualità dello sperma in tali studi.

Lo stress può aumentare dopo la diagnosi di infertilità maschile, appuntamenti di follow-up e trattamenti di fecondazione in vitro falliti [11]. Gli uomini sottoposti a trattamento per l’infertilità soddisfacevano i criteri per avere un disturbo d’ansia o depressione, quest’ultimo più comune [12]. Anche affrontare vari stili di vita può influire sulla fertilità.

È stato riferito che affrontare attivamente lo stress, come essere assertivi o conflittuali, può avere un impatto negativo sulla fertilità, aumentando l’attivazione adrenergica, portando a una maggiore vasocostrizione nei testicoli [31]. Questa vasocostrizione si traduce in un livello di testosterone inferiore e in una diminuzione della spermatogenesi. Anche se spesso non si pensa che gli uomini riferiscano la loro ansia o stress sessuale, il legame tra ansia e stress sessuale era sorprendentemente forte [32].

Due studi che indagano sullo “stress della vita quotidiana” auto-riferito negli uomini della popolazione generale, mentre controllano i fattori confondenti rilevanti, hanno mostrato risultati controversi sui parametri dello sperma. Uno studio ha rilevato associazioni negative lineari tra lo stress percepito e la motilità degli spermatozoi, la concentrazione di spermatozoi e la percentuale di spermatozoi morfologicamente normali [33].

L’altro studio non ha trovato alcuna associazione tra stress e parametri del seme, ma ha scoperto che la fecondabilità diminuiva con l’aumento del punteggio di stress negli uomini con bassa qualità del seme [34]. Pertanto, un’associazione negativa tra stress auto-riferito e qualità dello sperma riportata in molti studi rappresenta un problema di salute pubblica (Tabella 1).

Lo stress psicologico potrebbe essere un fattore modificabile o reversibile, che è importante in un contesto clinico [5]. Studi futuri dovrebbero valutare oggettivamente l’impatto dello stress e valutare prospetticamente se una consulenza tempestiva mirata ad abbassare i livelli di stress possa ripristinare la qualità dello sperma e tentare di chiarire i meccanismi biologici sottostanti attraverso i quali lo stress influisce sulla qualità dello sperma.

Qualità della vita e fertilità maschile
Attualmente, l’aumento dell’aspettativa di vita, l’età avanzata del matrimonio, vari fattori socio-economici e un cambiamento generale nel ruolo delle donne nella società hanno portato le coppie a fondare la loro famiglia in età più avanzata. La maggiore accessibilità alle tecniche di riproduzione assistita (ART) ha aumentato la possibilità dei genitori più anziani con scarsi risultati di gravidanza di concepire bambini, aumentando quindi l’età media paterna al primo parto.

L’aumento dell’età paterna è un fattore determinante per la funzione testicolare [35, 36], gli ormoni riproduttivi [37], i parametri dello sperma [38,39], l’integrità del DNA dello sperma [40], la lunghezza dei telomeri [41], il tasso di mutazione de novo [42] , struttura cromosomica [43] e fattori epigenetici [44, 45]. Questi cambiamenti influenzano negativamente la fertilità e gli esiti riproduttivi nelle coppie più anziane, contribuendo a una maggiore incidenza di difetti congeniti alla nascita [46] e morti fetali [47].

È stato anche dimostrato che l’aumento dell’età maschile è associato a numerosi disturbi come acondroplasia [48], autismo [49], schizofrenia e disturbi bipolari [45]. L’invecchiamento maschile provoca la perdita di attività antiossidante e livelli elevati di ROS [50]. Questo squilibrio tra ROS e antiossidanti causa stress ossidativo ed è ben documentato nel tratto riproduttivo maschile [51, 52] e negli spermatozoi dei roditori anziani [53].

Se non mantenuti entro livelli fisiologici normali, i ROS possono danneggiare le macromolecole cellulari, inducendo segnali di stress e, ad alti livelli, morte cellulare [54]. Uno studio recente ha confermato che l’invecchiamento riduce la fertilità e il numero di Sertoli e di cellule germinali nei topi con completa assenza di catalasi (CAT-null (Cat – / -) o superossido dismutasi 1 (SOD1-null (Sod – / -) [55 ] Quindi, suggerendo che questi enzimi sembrano fondamentali per il mantenimento della qualità delle cellule germinali con l’invecchiamento.

Negli esseri umani, sebbene gli spermatozoi siano continuamente prodotti con l’età paterna avanzata, vi è un crescente corpo di prove che indicano che l’età paterna avanzata è associata a un impatto negativo sulla qualità delle cellule germinali maschili [56], sul numero di cellule di Sertoli [57] e il numero di cellule di Leydig [58].

Diversi studi hanno notato un’associazione negativa tra l’aumento dell’età paterna e il volume dei testicoli [35, 59]. In uno studio è emerso che rispetto al gruppo di età 18-40 anni, gli uomini di 75 anni avevano un volume testicolare medio inferiore del 31% [59]. Inoltre, alcuni autori hanno riferito che l’ispessimento della membrana basale dei tubuli seminiferi con l’età [35] così come i disturbi del flusso sanguigno nei testicoli senili sono stati associati a cambiamenti negativi nella spermiogenesi e nello spessore della membrana basale [60].

L’invecchiamento maschile è caratterizzato da diversi cambiamenti nella funzione endocrina. I cambiamenti ormonali sono caratterizzati principalmente da una riduzione della biosintesi dell’inibina B testicolare da parte delle cellule di Sertoli con aumento della secrezione dell’ormone follicolo-stimolante (FSH) [61]. Le cellule di Leydig sono responsabili della produzione di testosterone.

Il numero di cellule di Leydig tende a ridursi con l’aumentare dell’età paterna [58]. Il numero totale medio di nuclei delle cellule di Leydig diminuisce della metà nel gruppo di età di 50-76 anni rispetto al gruppo di età di 20-48 anni [58]. Wu et al. hanno riferito che l’atrofia testicolare affetta dall’età è il risultato di alterazioni dell’asse ipotalamo-ipofisi-testicolare che disturbano le funzioni di vari ormoni riproduttivi [62].
In uno studio in cui sono stati analizzati i valori dello sperma di uomini di età superiore a 45 anni, sono stati calcolati quattro parametri misurati (volume dello sperma, concentrazione dello sperma, motilità dello sperma e morfologia dello sperma) e un parametro derivato (numero totale di spermatozoi) in base alla fascia di età, e questi valori sono stati confrontati con i valori di riferimento dell’Organizzazione mondiale della sanità [63].

Dopo i 45 anni, il volume dello sperma diminuisce gradualmente a causa del declino funzionale delle ghiandole accessorie [63]. Inoltre, la morfologia degli spermatozoi è anche influenzata dall’invecchiamento e la percentuale di spermatozoi con morfologia normale inizia a diminuire dopo i 40 anni [64].

L’età di un uomo è direttamente correlata all’aumento della frammentazione del DNA spermatico, dovuto all’aumento dello stress ossidativo [65]. Lo stress ossidativo dovuto all’aumentata produzione di ROS o alla riduzione delle riserve di antiossidanti, è responsabile della maggior parte delle frammentazioni del DNA (quasi l’80%) che si verificano durante infezioni, infiammazioni o in casi di diagnosi cliniche varie di infertilità maschile [66]. Recentemente, una meta-analisi ha confermato che l’invecchiamento paterno ha portato a una diminuzione dei parametri spermatici ad eccezione della concentrazione di spermatozoi; tuttavia, sono stati suggeriti come parametri diagnostici da considerare durante il trattamento della fertilità degli uomini anziani una ridotta frammentazione del DNA e una ridotta motilità progressiva [67].

Inoltre, come già notato, l’età paterna avanzata aumenta la frammentazione del DNA dello sperma e può influenzare negativamente le percentuali di successo di IVF / ICSI [68, 69]. Nonostante la crescente evidenza di correlazione positiva tra la frammentazione del DNA spermatico e la ridotta fertilità maschile, le attuali linee guida non supportano l’uso di routine della valutazione dell’integrità del DNA spermatico nella pratica clinica [70].

Pertanto, è chiaro che l’età paterna avanzata dovrebbe essere considerata come un fattore di rischio per possibili malattie genetiche dei neonati e raccomandiamo di usare cautela nel consigliare le coppie con età avanzata che desiderano concepire con ART a causa di questa evidenza.

Antiossidanti

Un nuovo ruolo emergente nella gestione dell’infertilità maschile è l’uso di antiossidanti [71]. Sono molecole come l’albumina, la ceruloplasmina e la ferritina; e una serie di piccole molecole, tra cui acido ascorbico, α-tocoferolo, β-carotene, glutatione ridotto, acido urico e bilirubina o enzimi superossido dismutasi, catalasi e glutatione perossidasi [71].

Aiutano a rimuovere l’eccesso di ROS nell’eiaculato seminale e aiutano nella conversione dei ROS in composti meno dannosi per le cellule [71]. Se c’è abbondanza di ROS rispetto a quanto gli antiossidanti locali possono rimuovere, si verifica un aumento dello stress ossidativo, compromettendo le proteine ​​dello sperma, i danni ai lipidi e al DNA e la disfunzione dello sperma [71].

L’acido ascorbico (vitamina
C) è un noto antiossidante presente nei testicoli con il preciso ruolo di proteggere questi ultimi dal danno ossidativo [72]. Contribuisce inoltre al supporto della spermatogenesi, almeno in parte attraverso la sua capacità di mantenere questo antiossidante in uno stato attivo [72]. La stessa vitamina C è mantenuta in uno stato ridotto da una deidroascorbato reduttasi GSH-dipendente, che è abbondante nei testicoli [72].

Un ruolo emergente è attribuito al mio-inositolo, un precursore del secondo messaggero Ins (1,4,5) P3 [73, 74]. Modula il processo di fosforilazione delle proteine ​​specifiche e la concentrazione intracellulare di Ca ++ attraverso un canale permeabile al Ca ++ specifico dello sperma (CatSper) nella membrana plasmatica del pezzo principale flagellare, quindi può essere utile per la motilità degli spermatozoi [75-79].

Un altro scavenger, la N-acetilcisteina (NAC), è un amminoacido che può esibire proprietà antiossidanti dopo essere stato convertito in cisteina, che è un precursore del glutatione [80]. Studi in vitro hanno dimostrato un ruolo benefico del NAC sulla sopravvivenza delle cellule germinali [81] attraverso la riduzione dei livelli di ROS, migliorando così la motilità degli spermatozoi [82].

Tuttavia, la maggior parte degli studi clinici che utilizzano qualsiasi antiossidante ha prodotto risultati controversi. Uno studio randomizzato in doppio cieco, controllato con placebo, ha esaminato l’effetto di una somministrazione log-term di selenio e N-acetil-cisteina su 468 uomini infertili con oligo-asteneratospermia idiopatica che suggerisce un effetto benefico [83].

Nonostante un’associazione positiva tra i livelli di vitamina D e la qualità dello sperma (motilità degli spermatozoi), non ci sono prove che la sua somministrazione sia in grado di migliorare i parametri dello sperma [84]. Una meta-analisi Cochrane di 33 studi, ha suggerito che gli uomini che usano antiossidanti orali hanno avuto un aumento leggermente significativo del tasso di natalità vivi rispetto ai controlli [85]. S

i maschi ubfertili che utilizzano antiossidanti possono migliorare i tassi di natalità per le coppie che frequentano le cliniche per la fertilità [85]. Attualmente, possiamo concludere che non vi è alcuna indicazione né per lo screening dei pazienti infertili per la generazione di ROS o per lo stress ossidativo seminale, né per il trattamento con specifici antiossidanti in ambito clinico una volta concluso il workup diagnostico a favore di una specifica eziologia infiammatoria.

Fattori nutrizionali

È noto che i fattori nutrizionali sono determinanti critici della normale funzione riproduttiva in entrambi i sessi [86]. Una combinazione di ridotto esercizio fisico, cambiamenti nella composizione alimentare e maggiore assunzione di energia hanno contribuito a una crescente epidemia mondiale di obesità [87, 88] e diabete [89], con gravi impatti su diversi aspetti della salute, compresa la salute del sistema riproduttivo [88 , 90].

Inoltre, vi sono prove crescenti che indicano una relazione diretta tra atteggiamenti nutrizionali errati nella qualità dello sperma ridotta.
Recenti evidenze da studi sia su animali che su esseri umani indicano che le diete ricche di grassi provocano una riproduzione ridotta, influenzando la struttura molecolare e fisica dello sperma così come la salute del feto in via di sviluppo e della successiva prole [90, 91]. L’esposizione a una dieta ricca di grassi durante quel periodo porta a cambiamenti a lungo termine nel sistema riproduttivo e nel metabolismo dei ratti maschi, quindi può implicare meccanismi di programmazione riproduttiva e metabolica [92]: una riduzione dell’altezza dell’epitelio seminifero e del diametro tubulare seminifero [ 93], ridotta concentrazione spermatica, vitalità, motilità e integrità del DNA [94].

D’altra parte, la prole di ratto Wistar maschio adulto nato da madri obese dopo un lungo periodo di regolare attività fisica volontaria e dieta porta ad una riduzione del tessuto adiposo e ad una migliore qualità dello sperma e fertilità [95]. Questi effetti benefici erano associati alla diminuzione dei biomarcatori dello stress ossidativo testicolare e all’aumentata attività antiossidante degli spermatozoi riscontrata negli animali sottoposti a esercizio [95].

Rato et al. hanno riferito che la fisiologia testicolare è sensibile alle alterazioni del metabolismo di tutto il corpo e che il metabolismo testicolare può essere disturbato dall’assunzione di una dieta ad alto contenuto energetico, come gli acidi grassi trans e i grassi saturi e l’obesità [96]; altri autori hanno suggerito che l’infiammazione cronica può provocare una riduzione della concentrazione e della motilità degli spermatozoi [97].

I dati emergenti suggeriscono il ruolo di una dieta individualizzata per migliorare i parametri dello sperma. Dovrebbe essere caratterizzato da un elevato apporto di frutta e verdura [98, 99], legumi [98] e pesce [100-102], possibilmente come fonti di antiossidanti e acidi grassi polinsaturi (tra cui omega-3) e negativamente associato alle diete comprese le carni (in particolare le carni lavorate) e i latticini interi che sono fonti di grassi saturi [103].

In generale, l’assunzione di frutta e verdura ha mostrato un’associazione costantemente positiva con una migliore motilità e morfologia [98, 99]. Secondo il punteggio della dieta mediterranea, un’elevata aderenza a questa dieta è fortemente associata a un migliore parametro dello sperma, ovvero conteggio, motilità e morfologia [104], e un indice di frammentazione del DNA inferiore [105] rispetto a quelle persone con minore aderenza. È noto invece che l’uso frequente di carne rossa è negativamente associato ai parametri dello sperma [106].

L’abuso di bevande energetiche ad alto contenuto di caffeina è aumentato negli ultimi anni. Si dice che il 28% dei bambini e il 31% degli adolescenti siano consumatori abituali e si è ipotizzato che questo influenzi i parametri dello sperma [107]. Come suggerito da studi sugli animali [108, 109], la caffeina attraversa facilmente le membrane biologiche e si distribuisce rapidamente in tutto il corpo ed è stata trovata nella saliva, nel latte materno, nell’embrione e nel testicolo fetale di ratto [110].

Negli esseri umani, l’esposizione prenatale alla caffeina altera lo sviluppo gonadico maschile e quindi la successiva funzione gonadica [111]. Tuttavia, il meccanismo alla base del possibile effetto dannoso della caffeina non è ben chiarito. È stato ipotizzato che il consumo di caffè influenzi non solo i parametri dello sperma, ma anche l’integrità del DNA dello sperma.

L’assunzione di caffeina, possibilmente attraverso danni al DNA dello sperma, può influire negativamente sulla funzione riproduttiva maschile [112, 113].

Tuttavia, possiamo concludere che non esiste una chiara associazione tra caffeina e indici di fertilità, quindi questa relazione rimane poco chiara e, in qualche modo, contrastante. È nostra opinione che tutti gli studi osservazionali citati riguardanti questi fattori nutrizionali abbiano dimostrato associazioni ma non causali, le associazioni devono essere confermate con studi di coorte prospettici più ampi e specialmente con studi controllati randomizzati ben progettati.

Esercizio fisico

Sono ben noti gli effetti benefici di un corretto esercizio fisico sui parametri cardio-metabolici [114–116]. Gli studi sugli animali supportano l’evidenza che la ridotta qualità dello sperma e il potenziale di fertilità nella prole di ratto da madri obese possono essere migliorati dall’esercizio eseguito durante l’età adulta [95].

Nei topi, un allenamento di nuoto a bassa intensità migliora il sistema riproduttivo senza influire sull’adiposità negli animali obesi, il che suggerisce che l’adiposità stessa non è l’unico determinante nella funzione spermatica compromessa [90]. Quindi, gli animali esposti a una dieta ricca di grassi e all’esercizio fisico, mostrano un’attenuazione dei depositi di grasso viscerale, che può essere associata alla protezione del sistema riproduttivo [117].

Al contrario, ci sono dati contrastanti sull’effetto dell’attività fisica (PA) sulla fertilità maschile negli esseri umani. Studi osservazionali condotti sulla popolazione generale e sulla popolazione studentesca non forniscono prove di alcun miglioramento dei parametri seminali da parte della PA [118].

Studi iniziali hanno dimostrato che durante un intenso esercizio fisico continuo, i parametri dello sperma e la funzione testicolare possono essere influenzati negativamente dal riscaldamento testicolare [119], dallo stress ossidativo (formazione di ROS) [120], dalla frammentazione del DNA [121] e dalla soppressione delle gonadotropine [122].

È stato riportato che i soggetti fisicamente attivi hanno un numero maggiore di spermatozoi mobili con morfologia normale rispetto ai controlli sedentari [123, 124] ed è stato riscontrato un miglioramento dei parametri dello sperma dopo aver ridotto il tempo di esposizione durante la visione televisiva [125].

Studi recenti suggeriscono che l’allenamento continuo a intensità moderata può essere più vantaggioso sui marcatori ossidanti / antiossidanti nel plasma seminale rispetto all’allenamento continuo ad alta intensità e all’interval training ad alta intensità [126]. Infine, vale la pena ricordare che molte prove supportano il fatto che il ciclismo continuo esercita una correlazione negativa sia con il numero totale di spermatozoi mobili sia con la concentrazione dello sperma a causa della sua influenza sulla temperatura scrotale [127].

Possiamo concludere che qualsiasi tipo di attività fisica estrema o agonistica può esporre i soggetti ad un aumentato rischio di peggioramento della funzione riproduttiva; la sospensione di queste attività così come la raccomandazione di un’attività fisica sotto supervisione possono migliorare la fertilità soprattutto nei pazienti con comorbidità concomitanti, ad esempio diabete / obesità.

Temperatura

L’esposizione dei testicoli a un aumento della temperatura può compromettere la fertilità attraverso l’alterazione dei parametri dello sperma (numero, motilità e morfologia) e il danneggiamento dell’integrità della membrana spermatica [128–131]. La temperatura del sacco scrotale riflette la temperatura testicolare e la sua termoregolazione è un meccanismo difensivo fondamentale [132].

Temperature più elevate promuovono una maggiore generazione di ROS con conseguente danno sulla membrana plasmatica dello sperma e determinano la frammentazione del DNA dei genomi sia nucleari che mitocondriali, portando al danno cellulare e all’apoptosi [133].

Gli studi sugli animali supportano il concetto che una temperatura testicolare elevata di 1–1,5 ° C abbia determinato una riduzione delle dimensioni dei testicoli, una minore produzione di sperma, forme anormali [134] e una motilità inferiore [135-137]. Lo stress da calore può colpire i testicoli, in particolare le cellule con un alto tasso mitotico, come gli spermatociti maturi, gli spermatociti e gli spermatidi [130]

Secondo studi condotti sui topi, l’ipertermia colpisce gli spermatozoi determinando danni al DNA e apoptosi per via intrinseca o estrinseca [138, 139]. La conseguenza è una scarsa capacità di fertilità in vivo e in vitro.

Studi clinici suggeriscono che lievi variazioni della temperatura testicolare possono portare ad alterazioni della spermatogenesi secondo la delicata sensibilità alla temperatura della sintesi del DNA testicolare, con sensibilità massima alla temperatura a 31 ° C, mentre per RNA e sintesi proteica la sensibilità massima è 37–40 ° C [132].

Un aumento di 1 ° C è correlato a un calo del 14% nella spermatogenesi con una produzione di sperma più scarsa [132]. Gli studi hanno scoperto che l’esposizione ad alta temperatura dello sperma ha portato ad un aumento dell’apoptosi [132]. Di conseguenza, anche i computer portatili sembrano avere effetti termici e non termici sulla fertilità maschile, ma i dati in letteratura sono scarsi e inconcludenti [140].

Gli effetti non termici sono attribuiti all’esposizione a radiofrequenza che può causare una diminuzione della motilità e della morfologia degli spermatozoi [141], mentre gli effetti termici sono più probabilmente dannosi. A tal fine, vi è una crescente preoccupazione che l’uso di telefoni cellulari, una fonte di campi elettromagnetici a radiofrequenza di basso livello (RF-EMF), possa essere associato a una diminuzione della qualità dello sperma [142].

Ci sono anche alcune evidenze sperimentali nei ratti che l’esposizione a RF-EMF del telefono cellulare può portare a cambiamenti istologici ai testicoli, spermatogenesi interrotta e aumento della temperatura rettale, ma, ancora una volta, i risultati sono anche contrastanti [143, 144].

Negli utenti di laptop, sono stati coinvolti meccanismi sia termici che non termici [145]. Lo stato dell’arte su questo argomento è limitato ed è in corso. La prolungata permanenza in macchina è un altro fattore di rischio per l’innalzamento della temperatura testicolare, che aumenta di circa 2 ° C dopo 2 ore di seduta [146]. Infine, vogliamo sottolineare che il tipo di abbigliamento che un uomo sceglie di indossare, può avere effetti sulla salute riproduttiva, ovvero biancheria intima e pantaloni aderenti hanno mostrato un rischio relativo di 2,5 di avere una qualità dello sperma ridotta [147].

Pertanto, è stato suggerito che la vestibilità attillata rispetto alla biancheria intima larga sia dannosa per i parametri dello sperma. Di conseguenza, anche bagni caldi, jacuzzi o saune possono peggiorare i parametri di fertilità [148].

Una nuova possibilità per migliorare i parametri dello sperma potrebbe essere il raffreddamento scrotale. Uno studio randomizzato controllato sul raffreddamento scrotale utilizzando un tampone di idrogel è nella fase iniziale di reclutamento [149].

La revisione sistematica volta a dimostrare l’effetto benefico del raffreddamento scrotale sulla fertilità maschile non è riuscita a dimostrare una reale efficacia nei tassi di gravidanza [150]. Possiamo concludere che l’aumento della temperatura del sacco scrotale può rappresentare un aumento del fattore di rischio per tutti gli uomini in età riproduttiva; Raccomandiamo che qualsiasi uomo in cerca di fertilità sia consapevole di tale rischio e raccomandiamo anche la prevenzione di tale fattore di rischio negli uomini giovani, non padre, esposti.

Riferimenti

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Source: University of Otago