Influencia de la concentracion de bifenilos policorados similares a dioxinas sobre la calidad seminal en varones con problemas de fertilidad

Resumen

INTRODUCCIÓN En las últimas décadas se ha producido un notable descenso en los índices de fertilidad, tanto en los países desarrollados como en aquellos que se encuentran en vías de desarrollo. A pesar de que los factores socioeconómicos son responsables en gran medida de estos cambios, existen evidencias que apuntan a que de forma paralela factores biológicos adversos han ocasionado un deterioro de la salud reproductiva. Se estima que en los países desarrollados un 15% de las parejas en edad reproductiva sufren problemas de esterilidad. Aproximadamente, en el 30% de los casos encontramos al factor masculino como el único responsable (ESRHE, 2014). Actualmente existe un debate sobre el declive de la calidad seminal a lo largo del tiempo. En lo que se refiere a las causas de este descenso se han estudiado varios factores, desde un aumento en la incidencia de patologías en aparato reproductor masculino, factores ambientales y ocupacionales, hasta determinados hábitos de vida. En este sentido encontramos en la literatura, varios estudios que sugieren que esta disminución de la calidad seminal, y por tanto de la fertilidad masculina, está relacionada con el incremento de un gran número de compuestos químicos orgánicos,conocidos como disruptores endocrinos, entre los que se encuentran los policlorobifenilos o bifenilos policlorados (PCBs) (Duty et. al., 2003; Hauser et. al., 2005; 2006; Meeker et. al., 2009; Mendiola et. al., 2010; 2012; Porta et. al., 2002; 2006). Los PCBs pertenecen al grupo de Compuestos Orgánicos Persistentes (COPs) entre cuyos efectos en la salud humana se incluyen la toxicidad dérmica, la inmunotoxicidad, los efectos reproductivos y la teratogenicidad, los efectos perturbadores del sistema endocrino y los efectos cancerígenos. Son compuestos muy estables, difícilmente biodegradables, insolubles en agua, resistentes al fuego y muy buenos aislantes eléctricos (Mackay et. al., 1992). Hoy en día toda la población humana está expuesta en mayor o menor medida a estos compuestos. De las tres vías (ingestión oral, inhalación y contacto dérmico) por las que el hombre puede entrar en contacto con estos contaminantes e incorporarlos a su organismo, la ingestión oral es aproximadamente la responsable del 90-95% de los PCBs presentes en el organismo, mientras que el contacto dérmico es la minoritaria, salvo en algunas excepciones. Bajo la denominación de PCBs se incluyen 209 compuestos, de los cuales existe un pequeño grupo, que presentan efectos tóxicos similares a las dioxinas, y se conocen con el nombre de PCBs similares a dioxinas (dl-PCBs). Los efectos de la toxicidad de los 12 dl-PCBs sobre el sistema reproductor masculino han sido estudiados principalmente en animales: alteración de la secreción de la hormona luteinizante (LH), reducción de la concentración de andrógeno en plasma, reducción del peso de testículos, morfología anormal de testículos, decrecimiento de la espermatogénesis y reducción de la fertilidad (Ahlborg et. al., 1992; Peterson et. al., 1993; Ping Shu et. al., 2004). La elevada toxicidad de estos compuestos químicos, la variedad de sus posibles efectos adversos, y diversas incertidumbres sobre su magnitud clínica y poblacional han generado una preocupación razonable en científicos, médicos y ambientalistas, entre otros profesionales, así como en una parte no desdeñable del resto de la sociedad. Distintos estudios han mostrado que estos tóxicos ambientales podrían estar asociados con efectos adversos sobre el sistema reproductivo masculino, bien por afectación de la función endocrina, o de la espermatogénesis, resultando en una calidad seminal disminuida Leijs et. al., 2014 Actualmente, aunque el numero de estudios va en aumento, existen pocos trabajos que estudien las relaciones entre exposiciones ocupacionales a tóxicos e infertilidad masculina en varones que acuden a clínicas de reproducción asistida, y los datos no son concluyentes Dallinga et. al., 2002; Den Hond et al., 2015; Hauser et. al., 2002 METODOLOGÍA 1 Fase En la primera fase del proyecto se llevó a cabo la puesta en marcha del método analítico para la determinación de PCBs “similares a dioxinas” en muestras de pequeño volumen (0.5 mL a 1 mL) en suero sanguíneo. Población de estudio: Pacientes con problemas de fertilidad que asisten para tratamientos de reproducción asistida a la clínica IVF Spain Muestras: Muestra de sangre: Las muestras de sangre se obtuvieron mediante punción venosa. El volumen de sangre extraído fue de aproximadamente 3ml para asegurar un volumen de suero suficiente para la realización de la analítica. Se dejó reposar la sangre, posteriormente se centrifugó y se separó el suero por decantación, la fracción de suero rotulada con el código de laboratorio se almacenó a -80ºC hasta su determinación analítica. Las etapas del proceso analítico para la determinación de PCBs “similares a dioxinas” en muestras biológicas, fueron las siguientes: • Fortificación de la muestra con patrones de PCBs similares a dioxinas • Extracción • Limpieza y purificación del extracto • Evaporación y concentración • Adición de patrones de recuperación • Determinación instrumental mediante cromatografía de gases de alta resolución espectrometría de masas de alta resolución (HRGS/HRMS), que es la única técnica reconocida oficialmente para el análisis de estos compuestos. 2 FASE -Población de estudio: Se clasificaron los grupos de pacientes en base a las características seminales. Grupo control: compuesto por sujetos con parámetros seminales normales según los criterios de la OMS (2010) Grupo de baja calidad seminal: compuesto por sujetos con parámetros seminales alterados. Muestras: Las muestras se obtuvieron de los participantes en el estudio, los cuales donaron sus muestras de sangre mediante punción venosa (suero) y semen procedentes de eyaculado de forma voluntaria. Las muestras fueron tomadas previo consentimiento de los pacientes. -Recogidas de las muestras de semen: Los pacientes recibieron instrucciones por escrito sencillas y fáciles de comprender para la recogida de la muestra y su traslado al laboratorio -Seminograma: Todo el proceso de realización del seminograma se realizó siguiendo las indicaciones de la OMS (OMS 2010). CONCLUSIONES 1) Se ha puesto a punto un método analítico para la determinación de dl˗PCBs en muestras de suero de 1 mL, con límites de detección (1 pg/g lípido), siguiendo en todo momento los criterios de calidad exigidos por el método de la EPA 1668C (United States Environmental Protection Agency, 2010) para el análisis de dl˗PCBs en muestras biológicas (límite de detección, análisis de blancos, reproducibilidad). 2) Los PCBs no ortho (PCB126 y PCB169), fueron los que presentaron los niveles de toxicidad más elevados en las muestras analizadas. 3) Los PCBs más abundantes en las muestras fueron el 118, 156 y 157. 4) La optimización de la metodología nos ha permitido llevar a cabo un estudio individualizado por paciente. 5) Las concentraciones de dl-PCBs fueron significativamente mayores en el grupo de varones con baja calidad seminal con respecto al grupo control. Indicando que el deterioro de la calidad seminal como consecuencia de la exposición a disruptores endocrinos, como los dl-PCBs, es biológicamente plausible. 6) Cuando se determinaron los niveles de toxicidad de los PCBs no-ortho, mono-ortho y el total, estos fueron mayores en los sujetos con los parámetros seminales alterados. 7) La edad y el IMC son factores antropométricos a considerar en la determinación de la concentración de dl-PCBs en suero 8) La ocupación laboral, el consumo de tabaco y el lugar de residencia no mostraron asociación con los niveles de dl-PCBs. 9) La dieta es la principal fuente de exposición ambiental a los dl-PCBs en los varones de nuestro estudio. 10) La concentración total de dl-PCBs en suero sanguíneo afecta negativamente a la motilidad, viabilidad y morfología de los espermatozoides humanos. Sin embargo ni la concentración, ni el número total de espermatozoides se observan alterados. 11) Al hacer el análisis de cada congénere, fueron los PCBs 126, 169 y 189, los que correlacionaron negativamente con la viabilidad, la motilidad y la morfología espermática. 12) La optimización del método y los resultados obtenidos nos han permitido incluir la determinación de los dl-PCBs, en el estudio de la esterilidad del factor masculino y/o femenino, para un mejor diagnóstico y tratamiento de los problemas de fertilidad.