Efecto de la Anandamida sobre la Motilidad de los Espermatozoides

• AUTOR : Amoako AA, Marczylo TH, Konje JC y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Anandamide Modulates Human Sperm Motility: Implications for Men with Asthenozoospermia and Oligoasthenoteratozoospermia
• CITA : Human Reproduction 28(8):2058-2066, Ago 2013
• MICRO : La desregulación del sistema endocannabinoide en plasma seminal y espermatozoides genera infertilidad masculina. La activación de los receptores CB1 afecta la motilidad y la viabilidad espermática en forma negativa, por inhibición de la actividad mitocondrial.

Introducción

En el último siglo, en muchos países desarrollados, las tasas de fertilidad se han reducido y, en la actualidad, se estima que, aproximadamente, una de cada 6 parejas (15% a 20%) tiene problemas de fertilidad, de los cuales el 40% se debe al factor masculino. Las causas de infertilidad masculina son multifactoriales, pero existen pruebas de que hay factores ambientales y del estilo de vida, como obesidad, tabaquismo y uso de drogas, que representan un riesgo.

Es conocido el efecto nocivo de la marihuana sobre varios elementos de la fisiología reproductiva masculina: se asocia con impotencia, reducción de la producción de testosterona, alteración en la espermatogénesis, anomalías en la morfología y menor motilidad y viabilidad de los espermatozoides. Uno de los componentes de la marihuana, el delta 9 tetrahidrocannabinol, se une a los receptores CB1 y CB2, específicos de membrana, acoplados a la proteína G, por lo que afecta las vías endógenas de señalización por endocannabinoides, que modulan la función de los espermatozoides y la reproducción masculina, tanto en invertebrados como en mamíferos.

La anandamida, uno de los endocannabinoides más estudiados, se sintetiza por varias vías, pero la más conocida es la biosíntesis por demanda por parte de una fosfolipasa, que actúa sobre el precursor N acilfosfatidiletanolamina. Además, una hidrolasa de amidas de ácidos grasos degrada la anandamida en etanolamina y ácido araquidónico.

Los espermatozoides humanos expresan receptores cannabinoides CB1 en el acrosoma, la porción media y la cola, y de tipo CB2 en la región posacrosómica, la porción media y la cola. Existen niveles considerables de anandamida en el plasma seminal humano, en el fluido de las trompas de Falopio y el líquido folicular, lo que sugiere que el sistema endocannabinoide tendría un efecto modulatorio, no sólo en el epidídimo, sino también durante el pasaje del espermatozoide por el tracto genital femenino. Las vías de señalización que parten del receptor CB1 estarían involucradas en la reacción acrosómica, la capacitación y la motilidad espermática. Es probable que el delta 9 tetrahidrocannabinol compita con los endocannabinoides por los receptores, lo que parece alterar el balance del sistema de señalización.

El objetivo del presente estudio fue explorar la relación entre las alteraciones en la fertilidad masculina y la desregulación del sistema endocannabinoide.

Materiales y métodos

Se realizó un estudio prospectivo, para el cual se obtuvieron muestras de fluido seminal de individuos que concurrían a un servicio de andrología para análisis de semen de rutina. Se recogieron muestras de fluido seminal mediante masturbación, luego de 2 a 5 días de abstinencia sexual, que se analizaron de acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la Salud de 1999.

Los valores de referencia utilizados fueron: volumen de semen > 2 ml, concentración de espermatozoides > 20 x 106/ml y número de espermatozoides por eyaculado > 40 x 106, motilidad espermática > 50% de progresión hacia adelante (grado a y grado b) o > 25% de motilidad progresiva (grado a). Fueron excluidos los varones que tuvieran antecedentes de drogadicción o utilizaran drogas en ese momento, a quienes recibieran fármacos que afectaran la calidad del semen, como la sulfasalazina, presentaran enfermedades sistémicas, como diabetes o hipertensión, o hubieran sido vasectomizados. De los 86 participantes incluidos finalmente, 45 presentaban normozoospermia; 11, astenozoospermia; 22, oligoastenoteratozoospermia; y 8, teratozoospermia.

Se determinaron los niveles de anandamida en el fluido seminal y se realizaron ensayos in vitro con las muestras normales, que consistieron en evaluar el efecto de la metanandamida sobre la viabilidad y la motilidad, a diferentes concentraciones y en comparación con ensayos de control. Se estudiaron los potenciales de membrana mitocondrial mediante citometría de flujo, se calcularon la concentración y el grado de fragmentación del ARN de los espermatozoides y se cuantificaron los niveles de varios transcriptos de ARNm del sistema endocannabinoide.

Los análisis estadísticos consistieron en pruebas de ANOVA, tanto para la comparación entre las características de las muestras normales y patológicas como para evaluar las diferencias en los experimentos con muestras que recibieron metanandamida y aquellas de control. Se consideraron significativos los valores de p < 0.05.

Resultados

No se detectaron diferencias significativas de edad entre los 86 hombres incluidos en el estudio. Las concentraciones medias de anandamida fueron significativamente menores en los hombres con astenozoospermia (0.080 + 0.01 nM, p < 0.05) y oligoastenoteratozoospermia (0.083 + 0.01 nM, p < 0.05) en comparación con los controles con normozoospermia (0.198 + 0.03 nM), sin diferencias entre los individuos con teratozoospermia (0.114 + 0.02 nM) y aquellos con normozoospermia.

Se obtuvo ARN de 52 muestras de semen, de las cuales 19 presentaban normozoospermia; 13, astenozoospermia; 11, teratozoospermia y 9, oligoastenoteratozoospermia. Se detectaron niveles de ARNm de CB1 7 veces menores en los individuos con astenozoospermia (p < 0.001) y 11 veces menores en quienes presentaban oligoastenoteratozoospermia (p < 0.001), y aunque se observó una tendencia a que estos niveles fueran bajos en los individuos con teratozoospermia, este fenómeno no fue estadísticamente significativo. No se detectaron variaciones en los niveles de transcripción de la fosfolipasa de N-acilfosfatidiletanolamina en ninguno de los grupos.

La motilidad espermática se redujo del 71% a 64% en las muestras del grupo control luego de 15, 30, 45, 60 y 90 minutos, mientras que, en aquellas muestras tratadas con 1 µM de metanandamida, se observó una reducción rápida y significativa de la motilidad espermática, del 71% a 39% (p < 0.001) a los 15 minutos y al 26% (p < 0.001) a los 90 minutos. El efecto inhibitorio de esta sustancia fue reversible en etapas tempranas, pero más tarde el porcentaje de espermatozoides que recuperaron su motilidad luego del lavado descendió paulatinamente; a los 90 minutos de exposición, el efecto de la metanandamida fue irreversible. La incubación con concentraciones suprafisiológicas de metanandamida (0.1 a 10 µM) redujo el porcentaje de espermatozoides móviles progresivos y, si bien la preincubación con AM251, un antagonista CB1, durante 15 minutos antes de incluir la metanandamida evitó la reducción en la motilidad, esto no sucedió con el tratamiento previo con JTE-907, un antagonista CB2.

Se detectó una reducción significativa (p < 0.001) de la viabilidad espermática asociada con la infusión de niveles suprafisiológicos (0.1 a 10 µM) de metanandamida, pero el tratamiento previo con AM251 evitó este efecto nocivo, aunque no se observó un efecto beneficioso de la aplicación de JTE-907. No se detectó efecto significativo alguno sobre la motilidad o viabilidad espermática de la incubación con JTE-907 o AM251 únicamente, a concentraciones de 1 µM. En cuanto a los potenciales de membrana mitocondrial espermática, los niveles elevados de metanandamida (100 nM a 10 µM) provocaron su reducción en forma significativa (p < 0.001), y este efecto fue inhibido mediante la incubación previa con AM251, pero no cuando se utilizó JTE-907.

Discusión

Existen pruebas considerables de que, en seres humanos, el sistema endocannabinoide cumple un papel regulatorio sobre la función espermática, y este fenómeno explica el mecanismo por el cual la marihuana genera disfunción del aparato reproductivo masculino. El presente estudio reveló que existen diferencias en las concentraciones de anandamida asociadas con alteraciones en el espermograma, que incluyen la reducción del número de espermatozoides y anomalías en su motilidad. Estos hallazgos indican que podrían ser necesarios niveles elevados de anandamida en el plasma seminal para la adecuada regulación de las funciones espermáticas antes del contacto con el tracto genital femenino. Se demostró, además, que existe una menor expresión de ARNm de CB1 en hombres con parámetros seminales alterados, lo que sugiere que la patogénesis de la disfunción espermática se podría explicar, en parte, por alteraciones en las vías de señalización del sistema endocannabinoide. La reducción de la expresión de CB1 afecta la calidad de la cromatina de los espermatozoides, lo que aumenta la fragmentación del ADN, especialmente mientras estas células transitan el epidídimo.

En este estudio, la metanandamida redujo in vitro la motilidad y la viabilidad espermática en forma significativa, de manera dependiente de la concentración, un efecto evitable mediante un antagonista de CB1, pero no un antagonista de CB2, lo que demuestra que el primero es el responsable del efecto de la metanandamida. El efecto de la metanandamida sobre la motilidad fue rápido, la máxima respuesta se observó a los 30 minutos y, si bien la inhibición fue completamente reversible hasta los 15 minutos, la exposición prolongada redujo la reversibilidad. La reducción del potencial de membrana mitocondrial por parte de la metanandamida fue dependiente de la concentración de ésta, y mediada por CB1, lo que probablemente implica una disminución del abastecimiento de energía del espermatozoide, con alteración de múltiples funciones, como la motilidad.

Conclusión

Los autores concluyen que este estudio aportó pruebas de que en seres humanos la desregulación del sistema endocannabinoide en el plasma seminal y en los espermatozoides es responsable de algunas de las anomalías espermáticas y genera infertilidad masculina. La activación de CB1 afecta la motilidad y viabilidad espermática en forma negativa, por inhibición de la actividad mitocondrial de esas células.

Ref : UROLOG.

Especialidad: Bibliografía - Urología