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Entendiendo la Fragmentación del ADN en el Esperma, Una Causa de Infertilidad Poco Conocida

Updated: Jun 26, 2023

Actualizado 26 de junio 2023

Espermatozoide dañado

El ácido desoxirribonucleico, mejor conocido como ADN, es una molécula impresionante. El ADN guarda y contiene toda la información que construye y mantiene al organismo. Es más, todas o casi todas las células de nuestro cuerpo tienen ADN, los eritrocitos o glóbulos rojos no tienen, lo expulsan con el propósito de tener espacio para cargar oxígeno. El ADN no sólo sirve para construir todas las proteínas de nuestro cuerpo, también es una molécula de heredabilidad. Esto quiere decir que todas nuestras hijas e hijos tienen parte de nuestro ADN, por supuesto, con algunos cambios para que la siguiente generación tenga variabilidad y sea única. El 50% del material genético de un hijo o hija lo pone la madre con el óvulo y el otro 50% lo pone el espermatozoide del padre. Ahora bien, hay veces en que los espermatozoides no están tan bien preparados para la carrera hacia el óvulo. Los espermatozoides pueden tener varios tipos de problemas, como los de motilidad, morfología (que tengan formas raras), de cantidad (o sea puede que sean muy pocos), esto se conoce como oligospermia, o simplemente no haya espermas, esto se conoce como azoospermia. Los problemas con los espermatozoides llevan a la infertilidad masculina, la cual conlleva al 50% de los casos de infertilidad en parejas. Todos los problemas antes mencionados se ven en un análisis de esperma, pero hay un 15% de hombres que saldrán con espermas normales y en buena cantidad. ¿Entonces cuál es el problema? El problema es el ADN. Por ello, hoy revisaremos qué es la fragmentación del ADN en el espermatozoide.


Antes de hablar de qué es la fragmentación del ADN en espermatozoides, conviene entender la molécula en sí. Ya dijimos que el ADN es una molécula que contiene toda la información para construir un organismo y que tiene una función de heredabilidad, pero, ¿cómo es esa molécula? El ADN está constituido de dos hebras construidas a base de azúcar y fosfato. A cada azúcar y fosfato se le pega una de las cuatro bases (nucleótidos o bases nitrogenadas que se encuentran en la molécula del ADN) que existen. Estas bases se llaman Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) o Citosina (C). Finalmente, para que las hebras no se separen, todo se superpega con puentes de hidrógeno, unas estructuras moleculares muy difíciles de romper. Estos puentes unen dos bases juntas y aquí hay una regla, la A siempre va pegada a una T y la G siempre va pegada a una C. Suena complejo y lo es, pero el concepto final que queda es el de una escalera caprichosa que verás en la siguiente imagen.


Dibujo con  la estructura del ADN

Ahora que vimos un poco cómo es el ADN, veamos qué es y qué ocurre en la fragmentación del ADN en los espermatozoides. En pocas palabras, la fragmentación del ADN es cuando ocurre un cambio en la molécula dentro del espermatozoide. Existen muchos tipos de daño diferentes que puede sufrir el ADN. Revisemosalgunos. El primero se llama mismatched de bases o bases no coincidentes. Este daño quiere decir que la regla de A con T y G con C no se cumple, así que las bases dejan de hacer puentes de hidrógeno. Si usamos la analogía de la escalera, sería como si el peldaño se quebrara a la mitad. El segundo daño es que una base desaparezca completamente, es como si quitaras un peldaño de la escalera, todavía sirve, pero no es lo más idóneo. El tercer cambio que puede sufrir el ADN es una modificación de base, donde la base tiene un cambio en su estructura, es como si tuvieras una escalera de madera y de repente un peldaño fuera de frágil cristal, en algún momento se va a romper. El siguiente daño que puede sufrir el ADN es la abducción de una base con enlace cruzado, ¡a que suena complejo!, lo que esto significa es que la base superior se pega con la inferior, en nuestra analogía de una escalera sería como tener una resbaladilla en lugar de una escalera. Va a ser muy difícil subir. Finalmente, está el daño a la propia hebra y esto sería como que si el barandal y la pared estuvieran rotos, los peldaños no se pueden sostener. Sea cual sea el daño, el ADN del espermatozoide no está bien y, por lo tanto, no puede fertilizar al óvulo.


Ya vimos sobre el ADN y de qué va la fragmentación del ADN del espermatozoide. Ahora, tal vez te preguntes por qué pasa eso. Hay muchos factores de riesgo que aumentan el índice de fragmentación del ADN de los espermatozoides. El primero e inevitable es la edad. Con el tiempo tenemos más exposición a radicales libres, los cuales son difíciles de explicar, pero puedes pensarlos igual que la fruta oxidada, con el tiempo la fruta, en este caso las células, se van oxidando y los mecanismos que reparan a las células se van volviendo viejos y dejan de ser tan eficientes. La edad causa que el esperma pierda calidad en su ADN, simplemente porque la producción de la molécula es más ineficiente y los errores dejan de arreglarse.

Oxidación celular por radicales libres

Otro factor de riesgo es la temperatura. Por ejemplo, el varicocele, que son varices testiculares que aumentan la temperatura del testículo porque sangre caliente queda estancada en ellos. Tal vez creas que la temperatura no importa, pero sí que importa, es como un horno, aumenta la temperatura y el pan sale quemado; la producción de espermatozoides requiere de una temperatura menor a la corporal, por eso los testículos, a diferencia de los ovarios, cuelgan y están fuera de la cavidad pélvica, para alejarse del calor corporal. Incluso la ropa llamada slim fit, esos pantalones que van muy pegados al cuerpo, son malos para los testículos porque aumentan su temperatura. Los testículos prefieren boxers y ropa holgada. Otra enfermedad testicular que afecta a los espermatozoides son las infecciones. Una invasión por microbios genera que el sistema inmune produzca esos radicales libres que oxidan cerca del testículo y, por lo tanto, se dañen los espermas. Otros factores de riesgo que sí podemos cambiar son el peso, fumar y la cantidad de alcohol que consumimos. Estos tres últimos, en grandes cantidades, hacen que el cuerpo esté en un constante estado de inflamación y eso significa más radicales libres, que no sólo dañan al cuerpo, sino que maltratan a los espermatozoides. Todos estos factores de riesgo llevan a que exista daño en el ADN del esperma y, por lo tanto, el hombre sufra de infertilidad. Cambios de vida saludable pueden hacer que los espermas vuelvan a crecer sanos y fuertes y logren cumplir su propósito de fertilidad.


Finalmente, te preguntarás, qué estudios necesito o puedo pedir para diagnosticar la fragilidad del ADN en los espermatozoides. Revisemos los estudios clínicos que existen para este problema. El primero es el ensayo TUNEL, en el cual se toman espermatozoides y se les agrega dUTP, que es un químico que se une al ADN roto y causa que los espermatozoides con fragmentación de ADN brillen fluorescentemente. Otro método que se puede emplear para demostrar la fragmentación del ADN es el ensayo de la estructura de la cromatina en el esperma, la cual es la prueba más utilizada. En esta prueba se usa un compuesto químico que pinta a los espermas con fragmentación de ADN en color anaranjado.


El ensayo del cometa tiene un nombre peculiar y es otra de las técnicas que existen para saber si hay daño en el ADN de los espermatozoides. En el ensayo con nombre cósmico se pone un tinte verde fluorescente en los espermatozoides y luego se realiza una electroforesis, que es usar cargas eléctricas para mover por un gel diferentes moléculas. En este caso, si hay daño del ADN, se va a formar lo que parece un cometa, ya que el ADN roto crea una estela en la electroforesis, mientras que las células sanas no hacen la estela de un cometa. Finalmente, existe el ensayo SCD (Sperm Chromatin Dispersion) o ensayo de dispersión de la cromatina. En esta prueba, se agrega un tipo de químico que rompe el núcleo de las células. Las células sanas crean un halo a su alrededor, mientras que las células con daños en el ADN no los crean. Es difícil visualizar cómo son estos estudios, pero al final todos dicen lo mismo, le avisarán a tu médico si existe fragmentación del ADN en los espermatozoides.


Hombre feliz realizando ejercicio en su hogar

¿Se puede hacer algo para evitar o mitigar la fragmentación del ADN en los espermas? Cada persona siempre puede optar por la fertilización in vitro, donde a través de una inyección intracitoplasmática se introduce en directo al espermatozoide dentro del óvulo, pero antes se pueden cambiar algunos hábitos de la vida para mejorar la calidad del esperma. Si deseas conocer más sobre la fertilización in vitro, acude a este link. Puedes iniciar con ejercicio. La Asociación Americana del Corazón (AHA por sus siglas en inglés) recomienda realizar un mínimo de 150 minutos de ejercicio cardiovascular moderado a la semana, que si lo piensas, no es tanto dividido en toda la semana. Si quieres todavía más beneficios, la AHA recomienda 300 minutos. El ejercicio no sólo mejorará la calidad del esperma, sino que beneficiará tu salud vascular porque no solamente deseamos niños sanos, queremos padres sanos. El ejercicio no lo es todo, comer sano es otro método para mejorar la calidad del esperma y la salud en general. Las frutas y verduras contienen muchos antioxidantes, cuyo trabajo es limpiar al cuerpo de los radicales libres. Finalmente, dejar el tabaco, esto se dice fácil, pero no es una tarea simple de realizar porque el tabaco es adictivo; con ayuda del personal de salud y con buena disposición puedes irlo dejando poco a poco. Hoy existen varios tratamientos para combatir la mala adicción al tabaco. Cambiar estos hábitos te llevará a tener una vida mucho más saludable y ayudarás a tus amigos espermatozoides a estar en óptimas condiciones.


Referencias


American Heart Association. (n.d.). American Heart Association Recommendations for Physical Activity in Adults and Kids. www.heart.org. https://www.heart.org/en/healthy-living/fitness/fitness-basics/aha-recs-for-physical-activity-in-adults.


Agarwal, A., Majzoub, A., Baskaran, S., Panner Selvam, M. K., Cho, C. L., Henkel, R., Finelli, R., Leisegang, K., Sengupta, P., Barbarosie, C., Parekh, N., Alves, M. G., Ko, E., Arafa, M., Tadros, N., Ramasamy, R., Kavoussi, P., Ambar, R., Kuchakulla, M., Robert, K. A., … Shah, R. (2020). Sperm DNA Fragmentation: A New Guideline for Clinicians. The world journal of men's health, 38(4), 412–471. https://doi.org/10.5534/wjmh.200128


Kim G. Y. (2018). What should be done for men with sperm DNA fragmentation?. Clinical and experimental reproductive medicine, 45(3), 101–109. https://doi.org/10.5653/cerm.2018.45.3.101

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