Efecto de las exposiciones ambientales sobre la capacidad de fertilización de óvulos del esperma humano

Nuestro objetivo es comprender cómo las exposiciones ambientales y ocupacionales a iones de metales pesados ​​y de transición dañan el tracto reproductivo masculino humano.

La Asociación Estadounidense de Urología y la Sociedad Estadounidense de Medicina Reproductiva informan que ~15 % de las parejas (es decir, más de 6,1 millones de personas en los EE. UU.) experimentan infertilidad en algún momento. El varón es responsable de la infertilidad del 20% de estas parejas y contribuye a la infertilidad de otro 30-40%. Sin embargo, se desconocen las causas de la infertilidad masculina en muchos casos. Nuestros datos sugieren que las exposiciones al plomo (en el aire, en los alimentos y en el agua potable) son la base de una fracción significativa de la infertilidad masculina "inexplicable". Encontramos que los niveles de plomo en sangre y plasma seminal estaban elevados en el 22 % de los hombres normospérmicos de parejas que buscaban tratamiento para la infertilidad, en el 29 % de los donantes de semen que participaban en un programa de inseminación artificial y en el 23 % de los donantes de semen no seleccionados que respondían a un anuncio de participación en una investigación. Estos niveles elevados de plomo se asociaron con una disminución del potencial de fertilidad de los espermatozoides en la FIV, en la inseminación artificial y en el embarazo por coito. Los efectos negativos del plomo en la función de los espermatozoides se correlacionaron con la expresión de formas específicas de los canales iónicos de los espermatozoides (proteínas de unión a metales que permiten que el plomo ingrese a las células), lo que sugiere que dichas proteínas sirven como marcadores de susceptibilidad o resistencia a los efectos tóxicos reproductivos del plomo. Además, en los casos en los que los niveles de plomo masculino humano cambiaron notablemente con el tiempo, hubo cambios correspondientes en el canal de iones del esperma, la función del esperma y el potencial de fertilidad del esperma. Estos cambios se relacionaron con cambios en los procesos modulados por calcio en biopsias de testículos humanos obtenidas de pacientes con infertilidad y podrían imitarse en testículos de ratas alimentadas experimentalmente con plomo.

En el estudio actual, planeamos identificar cambios en la expresión génica importantes para la producción del estado infértil comparando los genes expresados ​​en los testículos de ratas de control y expuestas al plomo que son resistentes o susceptibles al plomo. Estos hallazgos ayudarán a explicar cómo la exposición al plomo mata las células dentro de los testículos. Luego determinaremos si los mismos cambios ocurren en biopsias de testículos humanos y esperma eyaculado de hombres infértiles con altas cargas corporales de plomo. El resultado esperado de este estudio es la identificación de un posible mecanismo que explique la infertilidad masculina asociada con un recuento bajo de espermatozoides o infertilidad masculina idiopática, herramientas para el diagnóstico de la infertilidad masculina y la esperanza de un tratamiento racional.