Microbiota y fertilidad masculina

Desde hace más de 150 años, incluso antes de que existieran nominalmente, ya se sabía de la existencia e importancia de los microbios en el cuerpo humano. Recuerdo como a principios de los 80, cuando empecé en el campo de la reproducción humana asistida, se realizaban sistemáticamente análisis microbiologógico a todas las muestras de semen y el uso profilactico de antibioticos a fin de evitar infecciones en el proceso. Luego, el no consenso entre los profesionales, el avance en medios de cultivo y controles de calidad, digamos que le quitó protagonismo a los cultivos microbiologicos. Sin embargo, en la última década, es donde se ha profundizado en el estudio sobre la importancia del conocimiento de los microorganismos que habitan en nuestro cuerpo y su interacción en el mismo (¿qué organismos son? y ¿qué funciones tienen). Se calcula que el número de células microbianas es 10 veces mayor que el número de células humanas (1% – 3% de nuestra masa corporal total).

A medida que aumenta el conocimiento sobre esta compleja relación simbiótica, se observa que hay microorganismos en casi todas las partes del cuerpo, incluso en aquellas áreas que alguna vez se consideraron estériles, como la cavidad uterina y la placenta, de hecho, están colonizadas con su propio microbioma único.

Antes de continuar, es importante definir cada término que vamos a usar:

Microbiota: es la comunidad de microorganismos (como los hongos, bacterias y virus) que existen en un entorno en particular (¿Qué organismos son?)

Microbioma: es el conjunto de microorganismos, sus genes, sus metabolitos y las condiciones ambientales que los rodean. (¿Qué funciones tienen?)

Disbiosis: es la descompensación del equilibrio microbiano en la microbiota.

En el caso concreto de la reproducción humana, el microbioma se ha investigado en el sistema reproductivo, tanto femenino como masculino, superior e inferior, incluida la gametogénesis. Si bien es cierto, que se han desarrollado estudios y pruebas para determinar la microbiota femenina y su implicación en la fertilidad, respecto a la microbiota masculina existe un mayor desconocimiento.

El desarrollo de la tecnología ha permitido dar un mayor impulso al complejo estudio de la microbiota, no en vano se ha denominado el microbioma humano como el «segundo genoma humano». Las técnicas de secuenciación del genoma han abierto el campo de la metagenómica, también conocida como genómica comunitaria, el análisis genético de comunidades microbianas contenidas en entornos naturales vivos. En el caso que nos ocupa, el cuerpo humano. De manera que se puede caracterizar en una muestra una comunidad microbiana completa, en lugar de una única especie.

Las diversas técnicas disponibles en metagenómica son:

– Marcadores moleculares, el más utilizado es el gen 16S rRNA para agrupar comunidades bacterianas, aunque es relativamente económico, carece de especificidad.

– La secuenciación dirigida y microarrays de ADN, a menudo se centran en las regiones hipervariables del ribosoma 16S, lo que permite una mayor especificidad hasta el nivel de género y especie, pero dependen de la bioinformática y utilizan secuencias conocidas.

– La secuenciación del genoma completo

Mediante la taxonomía y la metognómica esta siendo posible conocer el microbioma, detectando microorganismos previamente indetectables, así como su funcionalidad y relación entre los microorganismos del sistema genitourinario y gastrointestinal. Por ejemplo, en el semen, el Lactobacillus tiene un efecto protector de los parámetros seminales, Mientras que otros como Ureaplasma urealyticum, Mycoplasma hominis y Aerococcus, ejercen un efecto negativo. Todos estos avances, han abierto un nuevo campo a desarrollar dentro de los estudios diagnósticos de la infertilidad del varón.

No sólo se conoce la estrecha asociación entre la disbiosis de la microbiota intestinal con una serie de enfermedades crónicas importantes, como obesidad, diabetes, cáncer y enfermedades neurodegenerativas. Sino que además, los cambios en el microbioma intestinal humano se han asociado con cambios en las hormonas sexuales sistémicas y la espermatogénesis. Uno de los primeros trabajos de campo realizados sobre la importancia de la microbiota intestinal y la calidad seminal es el trabajo de Ding et al., 2020 La disbiosis de la microbiota intestinal inducida por dietas altas en grasas parece ser una de las causas principales de la alteración en la producción y movilidad de los espermatozoides. El grupo de ratones estudio fueron sometidos a una dieta rica en grasas (DG), y el grupo de ratones control con dieta normal (DN). Se realizó una transferencia de heces (tanto de DG como DN) a ratones con dieta normal y se observó que los ratones que recibían las heces de DG presentaban una la disbiosis intestinal que les producía alteración del espermatogénesis, baja movilidad espermática y un aumento de bacterias del género Bacteroides y Prevoltella. Tal hecho, según apuntan los autores del estudio, es probablemente mediado por niveles elevados de endotoxinas en sangre, inflamación del epidídimo y la desregulación de las expresiones genéticas testiculares.

Por otro lado, el hecho de haber encontrado algunas disbiosis de microbios intestinales en pacientes con astenozoospermia, está en concordancia con el vínculo entre la microbiota intestinal desequilibrada y deterioro de la fertilidad masculina.

El trabajo de Lundy et al (2021) es el primero en demostrar la relación entre el microbioma (del intestino, semen y orina) y la infertilidad masculina, estudiando varones fértiles e infértiles. Mediante la identificación de las bacterias presentes y rutas metabólicas, detectando diferencias importantes, que podrían ayudar en el diagnóstico y tratamiento de la infertilidad masculina en un futuro.

En el esquema se representan la taxonomía y cambios funcionales alterados en el microbioma de los sistemas genitourinario y gastrointestinal relacionados con la infertilidad masculina. Basado en Lundy et al., 2023 e u r o p e a n u r o l o g y 7 9 ( 2 0 2 1 ) 8 2 6 – 8 3 6

Según la reciente revisión realizada por Magill et al 2023 señalan que el estudio del microbioma puede ser una herramienta para ayudar a mejorar la fertilidad del factor masculino. Podría ser útil en el caso concreto de la infertilidad masculina idiopática que tiene una incidencia entre el 30% y el 50%, donde pueden estar incidiendo factores subyacentes como desequilibrios hormonales no identificables, el estilo de vida y el estrés oxidativo. La disbiosis de determinadas bacterias del microbioma seminal puede incrementar los niveles de estrés oxidativo que afectará negativamente la función de los espermatozoides, así como la fluidez de sus membranas.

 Una vez conocidos los microbios de un microbioma desordenado ¿Qué se puede hacer? Lo indicado es el uso de probióticos (microorganismos vivos, no tóxicos, libres de efectos adversos y que no causan infecciones, p.ej.: Lactobacillus, Bifidobacterium, Saccharomyces, Streptococcus, Enterococcus, Escherichia y Bacillus) y prebióticos (son alimento para la microbiota humana que utilizan selectivamente para aportar un beneficio a la salud.) con propiedades antioxidantes. Así, es posible crear un ambiente más favorable para los espermatozoides, p.ej.: hombres con astenozoospermia tras tomar probioticos (Lactobacillus rhamnosus CECT8361 y Bifidobacterium longum CECT7347) se ha podido observar una mejora de la movilidad espermática, disminución de la fragmentación del ADN, disminución del peróxido de hidrógeno intracelular y la vitalidad celular no se ha alterado.

Todos los trabajos mencionados y los que se están realizando en esta línea, presentan sus limitaciones y es necesario un mayor número de estudios, por lo cual a los pacientes habría que informarles al respecto. No obstante, pueden llegar a dar lugar a herramientas útiles para abordar la fertilidad masculina y la posibilidad de tratar al menos a algunos pacientes, especialmente a aquellos varones con infertilidad idiopática, mediante la restauración del ecosistema microbiano intestinal.

Como siempre, la recomendación es acuddir a especialistas en la materia que son los que podran estudir, diagnosticar y tratar cada caso en particular.

Victoria

Causas de infertilidad masculina

Se define la infertilidad como la incapacidad concebir después de 1 año realizando el acto sexual (coito) sin protección. Aproximadamente se cree que sobre un 15% de las parejas se ven afectadas por infertilidad, y que la infertilidad por factor masculino es sobre un 50% dentro de estos casos, en donde en un 20% es exclusivamente por causas de infertilidad masculina y en un 30% conjuntamente con la mujer, causas femeninas.

Existen causas específicas para la infertilidad masculina, que incluyen alteraciones anatómicas; impedimentos físicos u obstructivos; factores hormonales, inmunológicos y ambientales, pero existe un porcentaje de casos donde no existe una causa específica para la infertilidad, denominados factores idiopáticos.

Vamos a ver aquí, de forma resumida, las causas de infertilidad masculina conocidas y que diferenciamos en tres grupos: Pre-testicular; Testicular y Post-testicular.

• Las causas pre-testiculares de infertilidad masculina están relacionadas con las alteraciones hormonales que ejercen un efecto negativo en la producción de espermatozoides. También se va a ver afectada negativamente la función sexual, a nivel de la función eréctil, la función eyaculatoria y el deseo sexual.

• En las causas testiculares, el cribado genético está indicado en paciente con un muy bajo número de espermatozoides (oligospermia grave) o ausencia de los mismos (azoospermia) en el eyaculado, dada la alta prevalencia de anomalías en el cariotipo, síndrome de Klinefelter (47, XXY) y las microdeleciones del cromosoma Y (AZFa, AZFb, AZFc), resolviendo la causa de infertilidad en el 10% de los casos.

El varicocele es una causa modificable común de infertilidad y afecta negativamente a la función global del testículo a través del estrés oxidativo.

Entre otras muchas causas de infertilidad masculina en este plano, destacamos algunas de ellas como: las radiaciones ionizantes, las substancias tóxicas (drogas y alcohol) factores ambientales, hipertermia testicular, plomo, estilo de vida no saludable, que dañan directamente el ADN espermático.

• Las causas post-testiculares son aquellas que impiden el depósito de los espermatozoides en la vagina, ya sea por origen genético (Síndrome de Young, asociado a la afectación sinopulmonar crónica, a la infertilidad por azoospermia obstructiva, y con la presencia frecuente de masas quísticas palpables en el epidídimo de uno o ambos testículos o anomalías anatómicas (ausencia de vasos deferentes, obstrucción del conducto eyaculador), problemas en el coito o el empleo de medicamentos que disminuyen la erección o deseo sexual.

En la Tabla I se recogen los aspectos más importantes de los que hemos habalado.

  Pre-testiculares    Testicular    Post-testicular
Hipogonadismo hipogonadotrópico Baja o ausente presencia de gonadotropinas (LH y FSH). Ausencia de estimulación complejo células de Sertoli /   células germinales.

  Hipogonadismo hipogonadotrópico idiopático. Síndrome de Kallmann. Incidencia de 1:10 000 a 1:86 000 hombres. Deficiencia de hormona liberadora de gonadotropinas Hipotalámicas (GnRH)  

Prolactina elevada. Puede causar hipogonadismo al suprimir la liberación de GnRH.

Fármacos.
Como estrógenos y progestágenos, marihuana, opioides, etc. Alteran el eje hipotálamo-hipofisario-gonadal (HHG)  
Genética.
Alteración genética entre un 2-8% de hombres infértiles y de ellos, un 15% no presentan espermatozoides en el eyaculado (azoospermia).  Siendo frecuentes: Anomalías cromosómicas, Síndrome de Klinefelter (47, XXY), microdeleciones del cromosoma Y (AZFa, AZFb y AZFc)     

Varicocele.
Es una dilatación de las venas que drenan la sangre del testículo. Hipertermia testicular. Sobre un 12% de varones tienen varicocele, en hombres con infertilidad asciende a un 35% –40%

Criptorquidia.
Es una patología donde uno (unilateral) o los dos (bilateral) testículos no descienden al escroto antes del nacimiento.  La patofisiología de este hecho es compleja .

Cáncer testicular.
Reduce la fertilidad actuando por diferentes vías: Síndrome del testículo disgenético (STD), tumores testiculares provocan presión efecto de masa, inflamación y alteración del efecto cascada del sistema endocrino.  
Quimioterapia.
Es un tipo de tratamiento del cáncer que usa fármacos para destruir células cancerosas. Daño a las células germinales testiculares, fibrosis de los tejidos intersticiales testiculares.  
Radiación ionizante.
Es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (rayos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones). Efecto citotóxico en la espermatogénesis.  
Anticuerpo-Antiespermatozoides (AAE)
La presencia de AAE en el eyaculado, es una causa de infertilidad masculina de tipo inmunológico.   Daño testicular Puede ser directo, un accidente, un trauma, o indirecto por una inflamación o infección de los testículos.  

Estilo de vida.
Una vida sedentaria, con sobrepeso, ropa interior ceñida, hipertermia (sauna), estrés psicológico, uso abusivo del teléfono móvil o estar expuesto a substancias tóxicas o radioactivas por ocio o por el trabajo, son causas que van a alterar la calidad seminal.        
Síndrome de Young Azoospermia-infecciones pulmonares-sinusitis.  Incidencia desconocida
 
Obstrucción del conducto eyaculatorio / Disfunción en la vesícula seminal.
Es una patología adquirida o congénita. 1-5% de hombres infértiles, azoospermia obstructiva (AO) La vesícula seminal con la obstrucción pierde su contractibilidad.

Ausencia de los Vasos Deferentes (ACBVD)
La ACBVD afecta aproximadamente 1/1.000 varones. Supone el 6% – 8% de las causas de (AO). Aparece en el 98% de los varones afectados por fibrosis quística (CF)  

Daño en el nervio que afecta a la eyaculación  
Coito.
No depositar el semen en la vagina, anomalías anatómicas, lubricantes, etc.  

Medicamentos Determinados medicamentos provocan disfunción eyaculatoria como los antagonistas alfa-1 y los antipsicóticos.          

Como veis es el estudio de la causa de infertilidad de cada pareja requiere de un estudio en profundidad de cada miembro y en el varón, existen muchos aspectos a valorar. No se trata sólo de solucionar un problema sino de ver las consecuencias en su descendencia.

Las causas de la infertilidad masculina están bien definidas y, como hemos visto, son muy variadas. Si bien, es importante indicar que la mayoría de las causas de la infertilidad masculina son prevenibles o tratables, aunque otras no lo son. Por lo cual, a la hora de hacer el estudio de la pareja, es fundamental profundizar en el factor masculino.

El estilo de vida y la genética están directamente implicados en la infertilidad masculina, también la mala salud general, están directamente implicados en la infertilidad masculina. El estudio de Choy et al (2018) observan que los hombres con hipertensión, enfermedad cardíaca y enfermedad vascular periférica tenían mayores tasas de anomalías de los parámetros seminales

Un aspecto no mencionado aquí es el de la infertilidad de origen desconocido (idiopática), a pesar de los avances recientes, alrededor de un tercio de los casos no se determina una causa de infertilidad conocida. A pesar de que en los últimos años se ha avanzado es estudios sobre la fragmentación del ADN, capacitación y edad paterna avanzada que han arrojado luz sobre temas antes desconocidos.  Esperemos que los avances científicos, especialmente en el campo de la genética, permitan encontrar respuesta a estos casos.

Es fundamental, que en el trabajo y asesoramiento con parejas que están buscando un embarazo se conozcan las causas de la infertilidad en los hombres, que a veces se salda únicamente con un seminograma, para proporcionar un óptimo resultado.

Victoria

Espero que haya sido de tu interés. Si tienes alguna duda o te gustaría que profundizáramos en algún punto, no dudes en escribirme a victoriainvitro@gmail.com

Te leo atentamente