Alai

Abstract

Contexto/Ajectivos: A hiperviscosidade do sémen (SHV) é um dos factores significativos envolvidos na má qualidade do sémen e infertilidade masculina. Também conduz a grandes problemas durante as técnicas de reprodução assistida e o processo de fertilização in vitro. Embora a influência da SHV na qualidade do esperma, na taxa de fertilização e na infertilidade masculina tenha sido amplamente considerada, os mecanismos moleculares e celulares para essas anormalidades não são bem compreendidos. Nesta revisão, objetivamos discutir os mecanismos celulares e moleculares propostos da SHV no sistema reprodutivo masculino, a importância do estresse oxidativo (OS) e os mecanismos pelos quais a SHV induz o OS e o comprometimento de outros antioxidantes. Métodos: Uma pesquisa PubMed/Medline e EM-BASE foi realizada usando palavras-chave: “sêmen hiperviscosidade”, “estresse oxidativo”, e “infertilidade masculina”. Conclusão: O SO induzido por espécies reativas de oxigênio pode ser considerado um mecanismo importante em pacientes com sêmen hiperviscositário que está associado à fragmentação do DNA, peroxidação lipídica e desintegração da membrana espermal, apoptose, esgotamento dos antioxidantes e, subseqüentemente, má qualidade espermal e infertilidade masculina. Portanto, a terapia antioxidante pode melhorar os principais efeitos patológicos do sémen de hiperviscosidade, especialmente danos oxidativos e inflamação, na qualidade e função do esperma. Além disso, são necessários estudos randomizados controlados para confirmar esses resultados e fazer uma comparação entre os efeitos de vários antioxidantes como N-acetilcisteína e Curcumina sobre o problema de fertilidade em pacientes com sêmen hiperviscose.

© 2019 O(s) autor(es) Publicado(s) por S. Karger AG, Basel

Introdução

Infertilidade é agora considerado(s) como um dos problemas de saúde significativos entre casais em todo o mundo. Há muitos fatores que afetam os parâmetros espermáticos, a função e, posteriormente, a fertilidade masculina. Anomalias genéticas, mutações moleculares, defeitos hormonais, deficiência de esperma, deficiência nutricional de alguns oligoelementos e vitaminas, problemas obstrutivos e danos estruturais como varicocele, agentes ambientais e estilo de vida são agrupados como fatores populares que afetam a função do espermatozóide humano e os processos de fertilização .

A hiperviscosidade do sêmen (SHV), que é caracterizada por uma aparência espessa e coagulada, é uma condição que afeta as características físicas e químicas do fluido seminal humano . O sémen com viscose normal desempenha papéis críticos para a função espermática e para o processo de fertilização. Facilita a entrada dos espermatozóides no muco cervical, mantém a velocidade de natação dos espermatozóides após a fixação do muco na caneta, regula a distribuição das cargas superficiais na membrana do espermatozóide durante o processo de maturação, evita a reação de peroxidação lipídica e mantém a integridade da cromatina dos espermatozóides. A SHV é provavelmente causada por disfunção, infecção e inflamação das glândulas acessórias masculinas ou do sistema imunológico. Estudos recentes relataram que a SHV ocorre em 12-29% dos ejaculados e pode ser considerada como a principal razão para a infertilidade masculina. Demonstrou-se que a SHV contribui para uma má mobilidade do esperma e qualidade do sémen, bem como para um mau resultado com a fertilização in vitro . Embora os aspectos patogênicos da SHV estejam agora esclarecidos, o mecanismo exato no qual o sêmen hiperviscose está associado a espermatozóides anormais e infertilidade masculina ainda não está claro. A alteração da motilidade espermática, as dificuldades técnicas na fertilização in vitro, inflamação, estresse oxidativo (OS) e alterações nos elementos vestigiais são os principais mecanismos propostos pela SHV na infertilidade masculina (Fig. 1). Nas seções seguintes discutiremos esses mecanismos propostos nos quais a SHV induz a espermatogênese e a infertilidade masculina prejudicadas.

Motilidade do esperma

Impairment of normal sperm movement is considered as one of the significant mechanisms by which SHV leads to male infertility . Numerosos estudos demonstraram que a SHV está associada à redução da mobilidade espermática devido a um efeito de aprisionamento do sémen hiperviscópico . Ela contribui para a patogênese de diferentes formas de astenozoospermia e infertilidade masculina . Estudos recentes encontraram correlações negativas significativas entre a SHV e a motilidade do esperma, grau de motilidade, esperma móvel total e vitalidade do esperma . A motilidade normal dos espermatozóides é um factor crítico para a entrada de espermatozóides no muco cervical, interacção esperma-ovo e processo de fertilização. Portanto, o sémen hiperviscose prende os espermatozóides na massa fibrosa ou mucóide e impede a sua progressão normal através do tracto genital feminino.

Fertilização in vitro

Como o plasma seminal tem um papel importante nos eventos que levam à fertilização, a SHV também pode levar a complicações in vivo e in vitro que têm consequências negativas no ambiente da tecnologia reprodutiva assistida . O sémen perviscose causa certas dificuldades para a separação adequada dos espermatozóides e do seu número. A SHV é relatada como estando associada a maus resultados de hiperestimulação ovariana controlada e inseminação intra-uterina . Ela reduz as taxas de fertilização em pacientes submetidos a programas de fertilização in vitro . A SHV também pode resultar em certas dificuldades técnicas no manuseio de amostras de sêmen, quando se utiliza gradientes Percoll para preparar espermatozóides para fertilização in vitro .

Deficiência na absorção de zinco

SHV, que é causada pela hipo função vesicular seminal, pode levar ao aumento da proporção de líquido prostático que contém zinco (Zn) . O zinco plasmático seminal é originado principalmente da glândula prostática e pode refletir a função secretora da próstata . O aumento do nível de zinco na ausência de uma vesícula seminal ligante de zinco pode inibir a descondensação da cromatina espermática, o que pode resultar em instabilidade da cromatina . Estudos recentes relataram aumento de defeitos na integridade da cromatina e no acondicionamento em pacientes com sêmen hiperviscose . O mau acondicionamento ou integridade da cromatina está associado a danos no DNA do esperma e aumento do risco de infertilidade e resultado da gravidez . Além disso, o zinco tem propriedades anti-oxidantes e funciona como co-factor para diferentes antioxidantes, como a Cu/Zn-superóxido dismutase . Dadas as propriedades antioxidantes do zinco, a redução do consumo de zinco em pacientes com HSV pode resultar em danos no DNA do SO e, subsequentemente, no DNA do esperma, per-oxidação lipídica da membrana, apoptose e má qualidade do sêmen .

Alterações nos Trace Elements

SHV não só estimula a superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS) e danos oxidativos por indução de inflamação, mas também leva a alterações no conteúdo de frutose plasmática seminal, ácido ascórbico, cálcio e zinco, que por sua vez exercem influências negativas na função espermática ou na capacidade fertilizante dos espermatozóides . Mahran et al. relataram uma correlação negativa significativa entre SHV e os níveis plasmáticos seminais de frutose, ácido ascórbico, zinco e cálcio. Eles também observaram que o nível aumentado de leucócitos está correlacionado negativamente com as concentrações de ácido ascórbico, frutose, zinco e cálcio. Em outro estudo, Gonzales et al. relataram níveis reduzidos de frutose em pacientes com SHV. Esses oligoelementos são necessários para a espermatogênese, produção de energia, função normal dos espermatozóides, motilidade dos espermatozóides, proteção dos espermatozóides contra ROS e processo de fertilização. Portanto, níveis reduzidos desses elementos em pacientes com sêmen hiperviscose exercem impactos negativos na espermatogênese, qualidade do sêmen e fertilidade masculina. Além disso, a frutose e o ácido ascórbico são biomarcadores da função vesicular seminal, enquanto o cálcio e o zinco são biomarcadores da função prostática. Assim, a análise física da ejaculação incluindo viscosidade pode ser clinicamente útil para a avaliação da atividade secretora destas glândulas acessórias masculinas .

OS

OS induzidos por radicais livres, especialmente ROS, é agora considerado como um dos principais fatores idiopáticos que afetam os espermatozóides humanos. É agora considerado como um dos principais motivos de infertilidade masculina, ou seja, 30 a 40% dos homens inférteis têm conteúdos aumentados de ROS em seu plasma seminal . Estudos recentes indicaram que o OS é o principal mecanismo dos efeitos do HSV sobre a má qualidade do sémen . O SO é uma condição na qual o conteúdo de radicais livres sobrecarrega os níveis de antioxidantes. ROS como radicais hidroxil (OH- ), radicais aniônicos superóxidos (O2- -) e peróxido de hidrogênio (H2O2) são agentes muito reativos que interagem com macromoléculas celulares para compensar seu déficit de elétrons . Embora os radicais livres sejam essenciais para a capacitação espermática e a reação acrossômica em concentração fisiológica, eles podem oxidar DNA, proteínas e lipídios em altas concentrações .

Os espermatozóides humanos são particularmente suscetíveis a ROS porque possuem altos níveis de ácidos graxos polinsaturados em sua membrana. Além disso, eles perdem a maioria de seus antioxidantes citoplasmáticos durante a espermio-gênese. Portanto, o aumento do conteúdo de ROS e, subsequentemente, a redução dos níveis de antioxidantes plasmáticos seminais pode aumentar os danos do DNA espermático, a peroxidação lipídica da membrana e, eventualmente, os danos das células espermáticas e o aumento do risco de infertilidade masculina. 8-OHdG, malondialdeído e carbonilo proteico são biomarcadores de DNA, proteína e oxidação lipídica. Numerosos estudos relataram aumento do conteúdo desses biomarcadores no plasma seminal de pacientes inférteis.

Leucócitos, especialmente neutrófilos e macrófagos, e espermatozóides disfuncionais são as principais fontes endógenas de produção de ROS no sêmen humano . A superprodução de ROS no sémen humano afeta a função mitocondrial dos espermatozóides e, posteriormente, a mo-tilidade dos espermatozóides. Durante a infecção ou inflamação, os leucócitos podem descarregar até 100 vezes mais ROS do que o normal e contribuir para a OS . Um grande número de estudos tem relatado leucocitospermia em pacientes inférteis . O aumento do número de leucócitos plasmáticos seminais e citocinas pró-inflamatórias como IL-6, IL-8 e fator de necrose tumoral está associado à produção excessiva de ROS, danos oxidativos ao DNA do esperma, lipídios de membrana e, subsequentemente, apoptose e anormalidades espermáticas .

Leucócitos são particularmente responsáveis no desenvolvimento de SHV, uma vez que aumentam durante a infecção e produzem níveis elevados de ROS . Pacientes com sêmen hiperviscose têm alta percentagem de leucócitos em comparação com homens não-hiperviscose. Estudos recentes indicaram uma correlação positiva significativa entre leucocitospermia e sémen hiperviscose. Em um estudo, Mahran et al. observaram leucocitospermia em 37,5% dos homens inférteis com sêmen hiperviscositário. Além disso, o aumento do número de leucócitos em pacientes com SHV foi correlacionado negativamente com a motilidade e vitalidade dos espermatozóides. Eles sugeriram que a SHV parece ser resultado de infecção ou inflamação em 75% dos casos. Elis et al. propuseram que a terapia anti-inflamatória pode tratar com sucesso a SHV leve.

Provas recentes demonstraram que a OS induzida pela ROS é o principal mecanismo da HSV na má qualidade do esperma e infertilidade masculina entre pacientes com sêmen hiperviscose. Também tem sido relatado que o SO está associado ao sangue hiperviscous . Em um estudo de Harisa et al., eles observaram um aumento nos níveis de malondialdeído e proteína carbonila em pacientes com maior viscosidade sanguínea. Eles também mostraram que concentrações crescentes de malondialdeído e carbonil protéico estão correlacionadas com o aumento dos graus de viscosidade. Em outro estudo de Kasperczyk et al. eles relataram que a viscosidade do sangue total está associada com OS, agregação eritrocitária e diminuição do nível de malondialdeído.

Embora esses dados sugiram que OS é um contribuinte para SHV, o mecanismo exato no qual SHV aumenta OS não é bem compreendido. Um desses mecanismos está provavelmente relacionado ao aumento do nível de espermatozóides anormais em pacientes com SHV. Os pacientes com sémen hiperviscose têm maior percentagem de espermatozóides anormais no seu sémen em comparação com indivíduos saudáveis . Como os espermatozóides disfuncionais são uma das principais fontes de produção de ROS, o aumento do número de espermatozóides imaturos e anormais em pacientes com SHV pode explicar a maior existência de OS em seu sêmen. Além disso, o número de leucócitos, como a outra fonte significativa de geração de ROS, no sêmen de pacientes com SHV é maior do que o de homens com sêmen normal. Portanto, o aumento do número de leucócitos como resultado de inflamação ou infecção em pacientes com HSV pode ser considerado como as outras principais razões para a superprodução de ROS e OS nesses pacientes. ROS melhoradas em pacientes com SHV podem diminuir a concentração efetiva de antioxidantes plasmáticos seminais e, como resultado, aumentar os efeitos prejudiciais das ROS para os espermatozóides. Assim, o comprometimento dos antioxidantes do sêmen pode ser considerado como um dos outros principais mecanismos de ação do SHV sobre a má qualidade do sêmen. Em um estudo de Siciliano et al. eles relataram um grave comprometimento dos antioxidantes de alto e baixo peso molecular em pacientes com SHV. Layali et al. indicaram que o sêmen hiperviscose prejudica a capacidade total de antioxidantes plasmáticos seminais, que eventualmente está associada à per-oxidação da membrana espermatozóide lipídica. Da mesma forma, Aydemir et al. encontraram níveis mais elevados de malondialdeído no plasma seminal de pacientes com sêmen hiperviscose em comparação com indivíduos não viscosos. Esses resultados sugerem que o aumento do número de espermatozóides anormais e citocinas inflamatórias, bem como o grave comprometimento dos antioxidantes, que estão associados ao aumento da peroxidação dos espermatozóides da membrana lipídica, podem ser a principal razão para a baixa qualidade do esperma entre os pacientes com SHV.

Conclusão

SHV pode ser considerado como uma das principais razões para a má qualidade do esperma em homens com sêmen hiperviscose. A deficiência de motilidade espermática, deficiência na absorção de zinco, alterações nos elementos vestigiais, má qualidade do sémen, aumento do número de leucócitos e da produção de ROS, e OS são os principais mecanismos nos quais a SHV induz anormalidades espermáticas e infertilidade masculina. A deficiência do antioxidante plasmático seminal e do SO é o principal mecanismo do SHV, que pode estar associado a danos no DNA espermático, peroxidação lipídica da membrana, instabilidade da cromatina espermática e baixa taxa de fertilização. Portanto, o tratamento com antioxidantes pode ser útil em pacientes que mostram sêmen hiperviscose para proteger os espermatozóides por danos oxidativos. Entretanto, estudos adicionais sobre possíveis tratamentos e causas de SHV são essenciais para melhorar a fertilidade e o sucesso dos procedimentos da tecnologia reprodutiva assistida.

Acreditos

Estamos profundamente endividados com os colaboradores passados e presentes.

Contactos do Autor

Artigo / Detalhes da Publicação

Licença de Acesso Aberto / Dosagem de Drogas / Isenção de Responsabilidade

Este artigo está licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND). O uso e distribuição para fins comerciais, assim como qualquer distribuição de material modificado, requer permissão por escrito. Dosagem de medicamentos: Os autores e a editora têm feito todos os esforços para assegurar que a seleção e dosagem de drogas estabelecidas neste texto estejam de acordo com as recomendações e práticas atuais no momento da publicação. Entretanto, em vista das pesquisas em andamento, mudanças nas regulamentações governamentais e o constante fluxo de informações relacionadas à terapia e às reações medicamentosas, o leitor é instado a verificar na bula de cada droga qualquer mudança nas indicações e na dosagem, bem como por advertências e precauções adicionais. Isto é particularmente importante quando o agente recomendado é um medicamento novo e/ou pouco utilizado. Isenção de responsabilidade: As declarações, opiniões e dados contidos nesta publicação são exclusivamente dos autores e colaboradores individuais e não dos editores e do(s) editor(es). A aparência dos anúncios e/ou referências de produtos na publicação não é uma garantia, endosso ou aprovação dos produtos ou serviços anunciados ou da sua eficácia, qualidade ou segurança. A editora e o(s) editor(es) renunciam à responsabilidade por quaisquer danos a pessoas ou bens resultantes de quaisquer ideias, métodos, instruções ou produtos referidos no conteúdo ou anúncios.