Infertilità idiopatica maschile ed esposizione ambientale agli idrocarburi policiclici aromatici

Il sistema riproduttivo maschile è particolarmente sensibile a una varietà di tossicità, comprese quelle indotte da inquinanti ambientali per tutta la durata della vita.
Nel 40 % circa degli uomini che presentano problemi di infertilità viene diagnosticata una infertilità “sine causa” o idiopatica , cioè in cui non ne trova il motivo.
L’infertilità idiopatica maschile è definita come l’incapacità di concepire un bambino durante due o più anni di tentativi, spesso diagnosticata basandosi sul basso numero di spermatozoi e sulla scarsa qualità del liquido seminale, senza altre cause identificabili.
Le causedi questo tipo di infertilità, difficile da diagnosticare , possono partire da perturbazioni endocrine a seguito di esposizione a inquinamento ambientale, specie reattive dell’ossigeno ROS o anomalie genetiche ed epigenetiche.
Mutazioni o polimorfismi nei geni candidati alla spermatogenesi sono stati associati a forme idiopatiche di disturbi spermatogenici . Gli spermatozoi vengono utilizzati come biomarcatori dell’esposizione agli inquinanti ambientali e i metaboliti di IPA ,uomini che fumano o sono esposti agli IPA hanno ridotto numero di spermatozoi , diminuita motilità e alterazioni nella morfologia, dati che possono indicare una potenziale causa di sterilità maschile o ridotta fertilità.
Ponendo l’attenzione sull’esposizione agli idrocarburi aromatici –IPA bisogna considerare, oltre all’esposizione in età adulta all’inquinamento dell’aria ed alimentare, anche le predisposizioni genetiche da interazioni gene- ambiente che ne determinano la suscettibilità e le possibili origini fetali di malattie ad esordio adulto dovute alla eventuale esposizione materna e in utero che si può essere subito.
Lo sviluppo ormonale e morfologico precoce della vita si traduce in diverse finestre critiche particolarmente sensibili di rischio di tossicità, infatti il dimorfismo sessuale e lo sviluppo morfologico si manifestano principalmente durante la gestazione, un periodo di tempo criticamente sensibile legato all’avvio di numerose malattie diagnosticate a posteriori in età adulta
Recettori degli androgeni (AR) e degli estrogeni (ER) sono presenti nelle prime fasi dello sviluppo fetale ed espressi precocemente nel tessuto che indirizzerà il dimorfismo sessuale verso un feto femmina o un feto maschio .
Nei maschi di mammifero, i meccanismi dipendenti dagli ormoni androgeni sono responsabili della formazione dell’epididimo, del dotto deferente e della vescicola seminale. L’interazione paracrina guida lo sviluppo epiteliale androgeno-dipendente in tessuti quali la vescica, la prostata, l’uretra e le ghiandole periuretrali Inoltre gli estrogeni, il testosterone e i suoi metaboliti hanno un ruolo nello sviluppo neuronale e del cervello fetale basato sul sesso perché guidando la mascolinizzazione per promuovere il comportamento maschile .
In questo delicato periodo dello sviluppo fetale sostanze presenti come interferenti endocrini possono alterare il processo di dimorfismo sessuale e cerebrale, che potrebbe portare a conseguenze a valle in ulteriori sviluppi morfologici riproduttivi del feto.
Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono inquinanti ambientali onnipresenti con tre potenziali vie di esposizione (orale, dermica, inalatoria), che si verificano nelle più alte concentrazioni in ambienti inquinati industrialmente . Questi , identificati come interferenti endocrini tossici per la riproduzione, tossici neurali e agenti cancerogeni , sono in grado di attraversare la placenta generando tossicità cerebrali e potenzialmente influenzando lo sviluppo sessuale del cervello e della gonade.
L’esposizione materna a IPA influenza il feto e l’ambiente fetale in diversi modi : aumentando sia le rotture a carico del DNA sia le aneuploidie durante la meiosi nelle cellule che formeranno i gameti del futuro individuo .
Nei non fumatori, la via dietetica di esposizione al IPA rappresenta circa il 95% ,ottenuto da una varietà di alimenti tra cui pane e cereali, cereali, verdure e carni affumicate o alla brace Un’altra via di esposizione è l’inalazione di IPA provenienti dall’ inquinamento atmosferico, come aree industriali molto vicine, da traffico automobilistico e da abitazioni con ventilazione inadeguata, in grado di migrare a grandi distanze.
Dagli IPA possono prodursi anche le specie di ossigeno reattivo (ROS) ed è noto che l’ eccesso di ROS negli spermatozoi e nel liquido seminale sono associati alla sterilità idiopatica maschile per danno a carico del DNA spermatico producendo frammentazioni di questo. L’esposizione agli IPA può generare ROS nel testicolo del feto in utero, con conseguenze che perdurano nella maturità sessuale. il grado di danno ossidativo può essere determinato da astenozoospermia e iperviscosità.
Lo stato di equilibrio dei ROS nel liquido seminale è quindi molto importante perché, in concentrazioni adeguate, sono necessari per favorire la penetrazione dell’ovocita , ma al contrario in eccesso riducono la fertilità. il liquido seminale contiene fonti dietetiche di antiossidanti (acido ascorbico, α-tocoferolo, carotenoidi e flavonoidi) oltre che antiossidanti endogeni come il glutatione S-transferasi e il glutatione perossidasi per poter contrastare i ROS e mantenerli in concentrazione utile costante.
La valutazione nel liquido seminale di ROS, antiossidanti e frammentazione del DNA sono necessari per determinare i sottili effetti dell’esposizione a basse dosi ambientali e possibili terapie. Il danno ossidativo del DNA dello spermatozoo può essere misurato direttamente nello sperma o nel plasma seminale mediante il dosaggio della Malondialdeide e dell’8-idrossi-2′-deossiguanosina (8-OHdG.La capacità antiossidante totale assieme al dosaggio dei ROS può dare indicazione per identificare le persone che possono trarre vantaggio dalla supplementazione di antiossidanti .
Si è visto che terapie con Antiossidanti ,somministrate a uomini con sterilità idiopatica, possono essere d’aiuto nell’aumentare i tassi di successo riproduttivo.
Ma il migliore aiuto che l’uomo possa dare a se stesso e alla propria specie è quello di controllare e diminuire i tassi di inquinamento.
Rev Environ Health. 2017 March 01; 32(1-2)