El Tabaquismo Incrementa la Presencia de Moléculas Premutagénicas en el ADN de los Espermatozoides

• AUTOR : Perrin J, Tassistro V, Sari-Minodier I y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Tobacco Consumption and Benzo(a)pyrene-Diol-Epoxide-DNA Adducts in Spermatozoa: In Smokers, Swim-Up Procedure Selects Spermatozoa with Decreased DNA Damage
• CITA : Fertility and Sterility 95(6):2013-2017, May 2011
• MICRO : El tabaquismo expone al fumador a la formación de uniones covalentes entre el material genético y los derivados del metabolismo del benzopireno. En este trabajo, mediante una técnica que examina la migración espermática seleccionan las gametas sobre las bases de su contenido de aductos del ADN.

Introducción

El fumador se expone a más de 4 000 tóxicos diferentes. El benzopireno se forma durante la combustión del tabaco y se metaboliza a benzopireno diol epóxido (BDE) por el sistema enzimático citocromo P450. Esta molécula se une en forma covalente al ácido desoxirribonucleico (ADN) para formar aductos (AAB), los que se comportan como precursores de la mutagénesis. En los espermatozoides, el tabaquismo induce la formación de AAB y dado que, al ser eyaculados poseen mínima capacidad de reparación, pueden transmitir ADN dañado. Está demostrado que la fuente principal de AAB del embrión son las gametas de los padres fumadores. Este daño se asocia con alteraciones de la fertilidad, aumento de la tasa de abortos espontáneos, morbilidad perinatal y está vinculado con la fertilización asistida y el incremento del riesgo de cáncer infantil. Con la finalidad de seleccionar espermatozoides móviles y de morfología normal se describieron distintas técnicas para la preparación del semen para la fertilización asistida. Así, se los separa de los leucocitos, las bacterias y las formas inmóviles que generan especies reactivas de oxígeno y disminuyen la capacidad fertilizante del semen. Los métodos más empleados son el lavado, los que se realizan sobre las bases de la migración del espermatozoide (swim-up) y la separación mediante gradientes discontinuos por centrifugación. En un metanálisis se demostró que no existen diferencias significativas en la tasa de abortos entre las tres metodologías. El método de swim-up es sencillo y rentable.

El objetivo de este trabajo consistió en evaluar la presencia de AAB en los espermatozoides seleccionados mediante la técnica de swim-up y su vínculo con el tabaquismo.

Materiales y métodos

Se reclutaron 79 (42 no fumadores) individuos que no tenían causas identificables de esterilidad ni recibían fármacos que pudieran alterar la calidad del semen. El hábito tabáquico y la exposición a hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA) fueron determinados mediante un cuestionario especializado. Las muestras de semen se obtuvieron mediante masturbación en frascos estériles tras un período de abstinencia entre 2 y 6 días. El análisis del semen se efectuó de acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la Salud. Los espermatozoides se seleccionaron mediante el método de swim-up y luego se efectuó la detección de los AAB mediante inmunofluorescencia, que también permitió realizar la valoración cuantitativa. Se emplearon muestras de linfocitos de un participante no fumador como control.

El análisis estadístico se hizo con las pruebas de Kolmogorov-Smirnov, de Student y de correlación de coeficientes de Pearson. Un valor de p < 0.05 fue considerado significativo.

Resultados

Se reclutaron 79 participantes (42 no fumadores), cuya edad promedio se encontró alrededor de los 35 años. La media del consumo diario de cigarrillos fue de 16.0 ± 6.2. Sólo 3 pacientes tenían parámetros seminales normales y 4 se hallaban potencialmente expuestos a los HPA. No se encontraron diferencias significativas en cuanto al volumen eyaculado, el recuento espermático, el porcentaje de las formas traslativas rápidas o lentas ni al porcentaje de espermatozoides de morfología normal.

La media de los valores de fluorescencia para los AAB fueron significativamente mayores en los espermatozoides seleccionados de los sujetos fumadores que de los no fumadores (18.9 ± 11.3 frente a 10.5 ± 10.4, p = 0.02). En el grupo de fumadores se observó que los valores de fluorescencia fueron menores en los espermatozoides seleccionados que en los no seleccionados (20.0 ± 11.3 frente a 31.5 ± 16.0, p = 0.082). Asimismo, en los participantes no fumadores se encontró que la fluorescencia para los AAB fue mayor en los espermatozoides seleccionados que en los no seleccionados (10.3 ± 10.6 frente a 4.3 ± 7.1, p = 0.07). No se verificó correlación entre la cantidad de cigarrillos fumados y la concentración de AAB en los espermatozoides.

Discusión

Los autores afirman que éste es el primer trabajo que demostró que la prueba de swim-up permite seleccionar los espermatozoides con menor contenido de AAB. Está demostrado que los espermatozoides seleccionados con este método presentan mejores características que los no seleccionados; por ejemplo, una menor fragmentación del ADN, menores alteraciones del potencial de membrana mitocondrial y de caspasa 3 activada y mayor tamaño promedio de la telomerasa, como también mejores parámetros cinéticos. No obstante, esta metodología no excluye por completo los que presentan AAB.

La detección de los AAB por inmunomarcación permite el hallazgo de aductos específicos, como el BDE, el cisplatino y la ciclofosfamida. Puede emplearse en el análisis de células mixtas debido a que se reconocen por su morfología. También, permite el estudio de muestras reducidas. Los expertos advierten que los resultados de las muestras provenientes de los pacientes se deben interpretar con cautela. No discrimina entre los aductos de las células obtenidas de los fumadores leves o empedernidos.

En este trabajo se observó que el tabaquismo y la presencia de AAB están asociados y que su concentración es elevada tanto en fumadores como no fumadores, ya sea en los espermatozoides seleccionados como no seleccionados, lo que concuerda con la bibliografía. Sin embargo, no se pudo demostrar una correlación entre la concentración de AAB y la cantidad de cigarrillos fumados, lo que fue atribuido a la presencia de polimorfismos en los genes vinculados al metabolismo de los HPA. Se encontró que el humo del cigarrillo disminuye la condensación de la cromatina, lo que podría facilitar el acceso del BDE al ADN para la formación de los aductos. Además, el benzopireno podría ser metabolizado en el semen maduro. Debido a que la cantidad de AAB en el semen proveniente de los individuos no fumadores alcanzó la mitad del valor del de los fumadores, los autores proponen que en estos casos el benzopireno podría provenir de la exposición ambiental a través de la dieta o de la combustión de los productos provenientes de los combustibles fósiles como también de otros diol epóxidos.

En este estudio se demostró que los espermatozoides seleccionados de los sujetos no fumadores contenían más AAB que los no seleccionados, lo que resultó inesperado, ya que en los fumadores sucedió lo opuesto. Los investigadores proponen que los HPA son el origen de los AAB encontrados en los espermatozoides de los sujetos no fumadores, por lo que son diferentes de los procedentes del BDE y se localizarían en otras regiones del ADN.

Está demostrado que durante la espermatogénesis, las células germinales son muy sensibles al daño genético. Se encontró que las espermatogonias son sensibles a la toxicidad inducida por el benzopireno y que, si bien los procesos de reparación del ADN podrían mantener su integridad, esta capacidad se pierde luego de la meiosis. También, se observó que los varones infértiles tienen mayores concentraciones de aductos de los HPA que los sujetos fértiles. Si bien los AAB no impiden la fertilización, se reconoció que la fertilización asistida tiene menor eficacia cuando los padres son fumadores. Los aductos pueden detectarse luego de la fertilización, lo que en la opinión de los investigadores indica que no siempre pueden ser reparados en el ovocito fertilizado.

Conclusiones

Los autores sostienen que este trabajo confirmó la asociación entre el tabaquismo y la presencia de AAB en los espermatozoides y que en la prueba de swim-up obtuvieron gametas con una menor cantidad de AAB. Concluyen que se requiere de mejores procedimientos de selección del semen para los pacientes infértiles fumadores que necesitan de la fertilización asistida.

Especialidad: Bibliografía - Clínica Médica