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Infertilità: quanto incide lo stress ossidativo

L'infertilità è un problema legato alla intrinseca caratteristica della specie umana nell'essere poco fertile, rispetto alla media delle altre specie animali. E' ormai accertato, rispetto alle convinzioni del passato, che l'infertilità in una coppia dipende al 50% da ambo i partners. E' possibile persino ritrovare fattori comuni per uomo e donna, la maggior parte dei quali ha indubbia origine dagli stili di vita di ciascuno. Con questo si intende che, a parte situazioni con sicura componente ereditaria (es. sindromi o malattie genetiche ben definite), i fattori ambientali, personali ed alimentari hanno il ruolo preponderante nella comparsa di questo disturbo.

Se nella donna si punta il dito su fenomeni come endometriosi, squilibri ormonali e difetti ovulatori di vario genere, per l'uomo si è puntato il dito su sostanze chimiche inquinanti, insonnia cronica, abuso di alcolici, consumo di cannabis, fumo di sigaretta e, più recentemente, inquinamento elettromagnetico (cellulari, WiFi, ecc.). Riguardo agli ultimi due è da precisare, tuttavia, che la donna non è immune dagli effetti dannosi sull'apparato riproduttivo del fumo di sigaretta o dei campi elettromagnetici, che possono rappresentare fattori incidenti anche per essa. Non interessa qui riportare aride cifre, statistiche o diffusione del problema, dato che è possibile accedere ad altre fonti al riguardo. Interessa piuttosto informare cosa si nasconde sotto i fattori di rischio elencati in precedenza, senza fare distinzione tra quelli femminili o maschili.

PATOGENESI

Come già dichiarato altrove, il nostro stile di vita è quello che influenza maggiormente la produzione di radicali liberi ossidanti (ROS) nel nostro organismo. Specie reattive come super-ossido, idroperossido e radicale idrossile sono regolarmente prodotte nell'organismo e, se in eccesso, possono essere responsabili di un danno biologico a carico dell'apparato riproduttivo maschile o femminile. Sì è al corrente, altresì, che l'esposizione ad agenti chimici e fisici esterni può contribuire ad innalzarne la produzione. Questo è vero per inquinanti come pesticidi e diserbanti, alcuni farmaci, abuso di alcolici, fumo di sigaretta ed uso personale di marijuana. Non è ancora chiaro come l'elettromagnetismo possa innescare la genesi o contribuire all'aumento dei ROS nelle cellule animali, portando ultimamente ad infertilità.

Il danno dei radicali liberi avviene a livello ovarico o testicolare quando le cellule sono ancora allo stadio immaturo (oogoni, spermatogoni). Maggiore è infatti il grado di immaturità, maggiore è la vulnerabilità di queste cellule allo stress ossidativo. Il bersaglio principale resta ovviamente il DNA, con l'ulteriore aggravante che le cellule riproduttive mancano dei sistemi enzimatici atti al suo riparo. La sorgente dei ROS molto probabilmente è a livello delle membrane cellulari che, specialemente negli spermatozoi, è ricca di acidi grassi poli-insaturi. Enzimi di membrana come la NADPH-ossidasi innescano la produzione di super-ossido che come tale, e dopo come acqua ossigenata, innesca la perossidazione dei lipidi di membrana. Le correnti ipotesi biochimiche non escludono una partecipazione simultanea dei mitocondri nel rilascio di ossidanti aggiuntivi. La produzione principale di ROS negli spermatozoi avviene durante il passaggio nell'epididimo, mentre per gli oociti l'intervento della transizione topologica non sembra avere rilievo. Infine, gli spermatozoi perdono quasi tutti i loro enzimi antiossidanti durante la spermiogenesi stessa, mentre il fenomeno è parziale per le cellule riproduttive femminili.

INTERVENTI ED EVIDENZE

Un'alimentazione fatta da cibo di bassa qualità, precotto o insaccato, può contribuire al problema. Per esempio, l'assunzione scriteriata di fritture e cibi troppo zuccherati, parallelamente alla loro povertà in fattori nutrienti, può innescare la produzione di radicali liberi attraverso alcune molecole derivate dalla cottura o dall'eccessivo metabolismo del glucosio. Evitando cibi freschi ricchi di vitamina A (cavolfiori, broccoli, carote, frutta colorata), vitamina E (mandorle, noci, mais) o vitamina C (come peperoni, agrumi, kiwi, fragole) le scorte di antiossidanti a disposizione si abbassano pericolosamente se in contemporanea ci si atteggia con uno stile di vita pro-ossidante. Oligoelementi come zinco, selenio e manganese sono ben rappresentati in frutta secca, legumi, cereali integrali, e sono cofattori di importanti enzimi scavengers dei RLO. La loro carenza è stata conclusivamente provata di influenzare negativamente molti parametri della vitalità spermatica e della maturazione ovarica.

La vitamina E è stata definita da sempre come la “vitamina anti-sterilità” e non a torto. L'azione antiossidante è stata ritenuta la principale responsabile di questo effetto, fino a circa 15 anni fa con la scoperta di addizionali effetti legati all'espressione genica. La sua natura idrofoba garantisce la penetrazione nelle membrane cellulari, agendo direttamente sul sito di produzione dei radicali liberi. Nel tentativo di bloccare la perossidazione lipidica, però, le cellule prelevano agenti riducenti dal nucleo pur di rigenerare il glutatione (GSH) a livello del citoplasma, aggravando in tal modo lo stato ossidativo del materiale genetico. Il dialogo redox diretto fra vitamina E col GSH, o fra vitamina E e selenio, sono stati dimostrati e potrebbero in parte stare alla base degli effetti protettivi di questa vitamina. Tuttavia, altri fattori endogeni presenti nello sperma sono importanti per l'azione antiossidante sugli spermatozoi. Fra questi il beta-carotene, la vitamina C, la taurina e proteine come la ferritina e l'albumina.

Diversi studi hanno provato la ripresa della motilità, della velocità e del numero degli spermatozoi dopo associazioni quali selenio + vitamina E, vitamina C + vitamina E + zinco e persino carnitina + coenzima Q10. Per gli oociti, invece, zinco + acido folico oppure vitamina E + selenio + inositolo sono delle buone associazioni protettive. Questo sta ad indicare che l'energia mitocondriale, oltre a rappresentare una fonte secondaria di stress ossidativo, può essere guidata in modo che non vada incontro a disregolazione. La carnitina, invero, è necessaria ai mitocondri per la combustione di substrati energetici ma è anche un antiossidante indiretto. E' provato che essa ha una certa efficacia sui pazienti con astenozoospermia ed oligospermia, rispettivamente cioè con spermatozoi poco capacitanti o ridotti di numero.

Il coenzima Q10, grazie al suo entrare a far parte della catena respiratoria mitocondriale ed avere anche potere antiossidante diretto, rende conto della sua efficacia nel rinforzare tutti gli stati di astenospermia ed oligospermia, come provato molto recentemente in alcuni studi pilota. L'inositolo, invece, è un precursore di alcuni secondi messaggeri cellulari usati da ormoni che stimolano la produzione delle cellule riproduttive (es. l'ormone follicolo-stimolante o FSH). E' parzialmente efficace nelle donne con infertilità dovuta a sindrome dell'ovaio policistico, in cui può coesistere uno stato di insulino-resistenza.

Quindi molte condizioni esterne, fattori ambientali, abitudini alimentari, li si voglia chiamare nel complesso stile di vita, oggi più che mai sono un fattore determinante anche nel mantenimento dei meccanismi biologici della perpetrazione della specie. Alla base del fenomeno stanno ancora una volta i radicali liberi, orchestratori di reazioni anche fisiologiche che scadono nel patologico al rincarare delle dosi.

a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci – Medico specialista in Biochimica Clinica.

 

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