Impacto de la obesidad y el sobrepeso sobre los parámetros espermáticos en una población de hombres infértiles.

Impact of obesity and overweight on spermatic parameters in a population of infertile men.

Autores:

  • Cecilia Vicenta Paparella,
  • Ivanna Marisa Garnero,
  • Roxana Patricia Perfumo.

Institución: Unidad de Reproducción Humana Médicamente Asistida (URHMA)-Hospital Provincial del Centenario de Rosario, Argentina.

Mail de contacto: pato_perfu@hotmail.com

RESUMEN
Pregunta de estudio: ¿Impacta el índice de masa corporal elevado sobre los parámetros seminales de hombres infértiles?

Respuesta resumida: El aumento del índice de masa corporal en varones en edad reproductiva ejerce un efecto adverso sobre la movilidad y la morfología espermáticas.

Conocimientos previos: La obesidad y el sobrepeso resultan de un desequilibrio entre la ingesta calórica y el gasto energético, y representan un problema perjudicial para la salud. Este exceso de peso se relaciona con una alteración hormonal que afecta los procesos reproductivos de mujeres y hombres.

Diseño del estudio: Se realizó un estudio retrospectivo observacional de 275 varones con edades entre 24 y 48 años que asistieron con su pareja a la Unidad de Reproducción Humana Médicamente Asistida entre los meses de marzo 2016 y abril 2019. Se excluyeron pacientes con diabetes, hipertensión arterial, enfermedades metabólicas y consumo de medicamentos esteroides y hormonales.

Materiales y métodos: Se formaron 3 grupos según el índice de masa corporal: G1 normal, G2 sobrepeso y G3 obesidad. En las muestras seminales se analizaron movilidad progresiva, concentración y morfología espermáticas.

Resultados: Se encontraron diferencias significativas (p≤0.05) en el grupo con obesidad respecto al grupo normal en las variables movilidad progresiva y morfología.

Implicancias de los hallazgos: La obesidad y el sobrepeso representan un factor de riesgo para las disfunciones sexuales y reproductivas del hombre ya que afectan negativamente la función espermática.

Palabras clave: obesidad, sobrepeso, índice de masa corporal, parámetros seminales, infertilidad masculina.

SUMMARY
Study question: Does the high body mass index impact the seminalparameters of infertile men?
Summary answer: The increase in body mass index in men of reproductive age has an adverse effect on sperm motility and morphology.
Previous knowledge: Obesity and overweight result from an imbalance between the caloric intake and the energy expenditure and represent a problem harmful to health. This excess weight is related to a hormonal alteration that affects the reproductive processes of women and men.
Study design: A retrospective observational study was carried out on 275 men between 24 and 48 years old who attended the Medically Assisted Human Reproduction Unit with their partner between March 2016 and April 2019. Patients with diabetes, high blood pressure, metabolic diseases and consumption of steroid and hormonal medications were excluded.
Materials and methods: Three groups were formed according to the body mass index: G1 normal, G2 overweight and G3 obesity. In the seminal samples, progressive motility, concentration and sperm morphology were analyzed.
Main results: Significant differences were found (p≤ 0.05) in the group obesity with respect to the group with normal body mass index in the variables progressive motility and morphology.
Implications of the findings: Obesity and overweight represent a risk factor for sexual and reproductive dysfunctions of men as they negatively affect sperm function.
KEY WORDS: obesity – overweight – body mass index – seminal parameters – male infertility.

INTRODUCCIÓN
La obesidad y el sobrepeso, definidos como una acumulación anormal o excesiva de grasa, han sufrido un aumento de prevalencia a nivel mundial durante la última década y representan un problema perjudicial para la salud (1). La obesidad es el resultado de un desequilibrio entre la ingesta calórica y el gasto energético que se puede atribuir a un mayor consumo de alimentos ricos en calorías y grasas, disminución de la actividad física y estilo de vida (sedentarismo, consumo de tabaco, alcohol, drogas de abuso) (2). El índice de masa corporal (IMC) es un indicador simple de la relación entre el peso y la talla al cuadrado (kg/m2), que se utiliza frecuentemente para identificar y clasificar el exceso de peso en los individuos. Esta medida es la misma para adultos de ambos sexos y de todas las edades. En el caso de los niños, es necesario tener en cuenta la edad al definir el sobrepeso y la obesidad (3). La Organización Mundial de la Salud (OMS) define el sobrepeso como un IMC mayor o superior a 25 kg/m2, y la obesidad como un IMC igual o mayor a 30 kg/m2 (4). El aumento del IMC es un importante factor de riesgo de enfermedades crónicas no transmisibles y ciertas patologías endocrino-metabólicas (5, 6, 7).
Estudios realizados en varones adultos reportan una asociación entre obesidad y deficiencia de las hormonas reproductivas o alteraciones de los parámetros del espermograma (8). El hombre con obesidad y/o sobrepeso presenta una reducción de la calidad seminal alterando la estructura física y molecular de las células germinales en el testículo y en el espermatozoide maduro. El eje hipotálamo-hipófiso-gonadal (H-H-G) está desregulado por la obesidad, afectando el desarrollo normal de la espermatogénesis debido a la disminución de los niveles plasmáticos de testosterona (To) y de la globulina transportadora de hormonas sexuales (SHBG), y al aumento concomitante de los estrógenos (7, 9, 10, 11). La disminución de To total y el menor número de pulsos de la hormona luteinizante producidos por la retroalimentación negativa del eje H-H-G, son el resultado de la falta de estímulo a las células intersticiales de Leydig, disminuyendo la secreción de To y alterando de esta manera los parámetros seminales (9, 12). En individuos con obesidad también puede presentarse un gran almacenamiento de grasa a nivel del escroto elevando el calor gonadal. El aumento de la temperatura testicular produce alteraciones en la espermatogénesis, detiene el desarrollo y la proliferación de las células germinales, dando como resultado eyaculados con menor concentración espermática (oligozoospermia), disminución de la movilidad (astenozoospermia) y del porcentaje de espermatozoides morfológicamente normales (teratozoospermia); aumento del estrés oxidativo (EO) y daño al ADN espermático debido a la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) (10, 13, 14).
La dieta, el ejercicio físico y los estados emocionales son parámetros importantes en el individuo, que afectan directamente a la fisiología del testículo y producen alteraciones hormonales que inciden negativamente en la calidad seminal y sobre la fertilidad masculina (15, 16). También los individuos obesos suelen tener dietas pobres en elementos esenciales como el zinc y un bajo consumo de ácido fólico, que está relacionado con defectos en el proceso espermatogénico, aumento del EO y apoptosis de las células espermáticas (17).
Existen ciertas discrepancias en la literatura debido a que, mientras que algunos estudios han demostrado un efecto negativo de la obesidad en la concepción espontánea y en técnicas de reproducción asistida, otros reportan resultados reproductivos similares a los obtenidos en la población con peso normal (18, 19). De la misma manera, algunos autores no han encontrado asociación entre IMC y parámetros seminales (20).

OBJETIVO
Evaluar el impacto del IMC sobre los parámetros seminales en una población seleccionada de hombres que consultaron por infertilidad en la Unidad de Reproducción Humana Médicamente Asistida (URHMA) del Hospital Provincial del Centenario de Rosario, Argentina.

MATERIALES Y MÉTODOS
Estudio retrospectivo observacional de 275 varones con edades entre 24 y 48 años que asistieron con su pareja a la URHMA entre los meses de marzo 2016 y abril 2019 para consultar por problemas reproductivos. Se excluyeron los pacientes con diabetes, hipertensión arterial, enfermedades metabólicas y consumo de medicamentos esteroides y hormonales. Las muestras de semen se obtuvieron por masturbación luego de 3 a 5 días de abstinencia sexual. Posterior a la licuefacción en todas las muestras se realizó el espermograma según normas OMS 2010 (21). La evaluación de la movilidad espermática se realizó con microscopía de contraste de fases y platina termostatizada a 37°C. Se determinó el porcentaje de espermatozoides móviles progresivos (MP), móviles no progresivos (MNP) e inmóviles (I). La concentración espermática (C) (espermatozoides/ml semen) se determinó por duplicado con cámara de Neubauer diluyendo previamente el semen entero con Mac Comber y Saunders (21). Los extendidos para el análisis morfológico de los espermatozoides (M) se realizaron por duplicado, se fijaron con etanol 96° como mínimo 20 minutos y se aplicó la tinción Hematoxilina. Se evaluaron unos 200 espermatozoides en cada extendido, clasificándolos según sus características morfológicas utilizando criterio estricto (21, 22, 23). El IMC de los pacientes se obtuvo a partir de los datos de peso (kg) y altura (m) (3). Las muestras se clasificaron en 3 grupos según el IMC de la población analizada: G1 (n=90) normopeso: muestras de hombres con IMC mayor o igual a 18 y menor a 25; G2 (n=101) sobrepeso: muestras provenientes de varones con IMC mayor o igual a 25 y menor a 30, y G3 (n=84) obesidad: muestras de hombres cuyo IMC obtenido resultó mayor o igual a 30.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se realizó mediante el programa Excel de Microsolf Office. Para las distintas variables se calculó el promedio y las desviaciones estándar. Se aplicó la prueba t Student para comparar los promedios de las variables analizadas entre los grupos. Se consideró diferencia estadísticamente significativa cuando el valor de p fue menor o igual a 0.05.

RESULTADOS
En el grupo de hombres con obesidad se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas respecto al grupo con IMC normal en los promedios de las variables MP y M. Al comparar entre sí ambos grupos con IMC alterado (sobrepeso y obesidad) también se encontró diferencia significativa en el porcentaje de espermatozoides morfológicamente normales (Tabla 1).

Tabla 1. Comparación de promedios de las variables seminales analizadas entre los grupos de acuerdo al IMC del varón
G1 (n=90): 18 ≤ IMC < 25; G2 (n=101): 25 ≤ IMC < 30; y G3 (n=84): IMC ≥ 30

VARIABLES

G1 vs G2 G1 vs G3

G2 vs G3

% espermatozoides móviles progresivos

60.58 ± 25.98 vs 57.66 ± 26.10 (p=0.210) 60.58 ± 25.98 vs 52.67 ± 26.14  (p=0.022)

57.66 ± 26.10 vs 52.67 ± 26.14 (p=0.102)

millones  espermatozoides/ml semen

51.31 ± 48.26 vs 57.87 ± 48.47 (p=0.186)

51.31 ± 48.26 vs 46.98 ± 40.42 (p=0.257)

57.87 ± 48.47 vs 46.98 ± 40.42 (p=0.063)

% espermatozoides con morfología normal

4.67 ± 2.10 vs 4.72 ± 2.11 (p=0.427) 4.67 ± 2.10 vs 3.89 ± 2.11  (p=0.006)

4.72 ± 2.11 vs 3.89 ± 2.11  (p=0.004)

DISCUSIÓN
La obesidad masculina reduce la movilidad y la concentración de espermatozoides eyaculados, aumenta el tiempo de tránsito de las gametas en el epidídimo y produce mayores alteraciones morfológicas espermáticas (9). El almacenamiento prolongado de los espermatozoides en el epidídimo altera la estructura del ADN y el estado de condensación de la cromatina nuclear espermática debido a la generación aumentada de ROS provocando estrés oxidativo en las células espermáticas (13, 24). De acuerdo a los resultados obtenidos en la revisión de Guerrero-Vargas y col., el IMC no tuvo repercusión en la calidad seminal (20). Por el contrario, en un estudio retrospectivo realizado por Cancino-Villarreal P y col. encontraron mayor porcentaje de pacientes con parámetros seminales dentro del rango de referencia en el grupo con IMC normal comparado con los grupos de sobrepeso y obesidad (21, 25). La obesidad en pacientes con infertilidad se asocia con disminución de las concentraciones de To libre y total, elevación de los niveles de estradiol y reducción de los parámetros seminales como el porcentaje de espermatozoides con morfología normal, la concentración y movilidad espermáticas (11, 26, 27). Los resultados del análisis de nuestro trabajo coinciden con lo publicado por Campos Guarnizo M y col. quienes observaron un descenso del porcentaje de espermatozoides móviles progresivos y un incremento de anomalías morfológicas espermáticas en los varones con alto IMC (16).
La obesidad de los varones en edad reproductiva se ha triplicado en las últimas décadas (28). En la población en estudio, el sobrepeso y la obesidad se presentaron en el 67% de los varones de parejas que consultaron por trastornos de la fertilidad. Sólo un 32% tenían normopeso. En nuestro servicio, la evaluación del IMC se incorpora como práctica de estudio de primer nivel junto con el pedido del espermograma.
El impacto del sobrepeso y la obesidad femenina en la fertilidad se han estudiado ampliamente (29). Las publicaciones confirman que la obesidad en la mujer se relaciona con cambios en el ovocito que inciden negativamente en el desarrollo embrionario y reducen las tasas de embarazos en las técnicas de reproducción asistida (30, 31, 25).
En cambio, la incidencia del factor masculino en la calidad y desarrollo embrionario ha sido poco estudiada. Colaci y col. no encontraron diferencias significativas en el desarrollo embrionario temprano entre hombres con sobrepeso y obesidad comparados con individuos de peso normal, aunque sí vieron diferencias en la posibilidad de lograr un nacido vivo (32). Bakos y col. reportaron una reducción lineal en las tasas de embarazos y nacidos vivos y un aumento del porcentaje de abortos con el incremento de IMC del varón (19). El IMC, independiente de los parámetros seminales, tiene un impacto directo en la calidad embrionaria, tasa de embarazo, embarazo evolutivo de las parejas que realizan tratamiento de fertilización asistida (28).
En relación a los resultados de nuestro trabajo, consideramos fundamental corregir el sobrepeso y la obesidad de los varones antes de iniciar el tratamiento de fertilidad. Esta acción mejoraría la posibilidad de lograr un embarazo y es el objetivo de una próxima investigación.

CONCLUSIÓN
En la población estudiada encontramos una asociación entre obesidad y sobrepeso con el deterioro de los parámetros seminales de movilidad progresiva y morfología. La obesidad y el sobrepeso en el hombre, representan un factor de riesgo para las disfunciones sexuales y reproductivas ya que afectan negativamente la función espermática. Dada la elevada proporción de hombres con sobrepeso y obesidad en edad reproductiva, consideramos que debería incluirse en el estudio de rutina, la evaluación del IMC en los varones de parejas que consultan por problemas de fertilidad.

REFERENCIAS

  1. Mihalca R, Fica S. The impactof obesity on the male reproductive axis.Med Life 2014. 15;7(2):296-300
  2. Barrera A, Rodriguez A, Molina MA. Escenario actual de la obesidad en México. Rev MedInst Mex. Seguro Soc. 2013; 51: 292-299
  3. World Health Organization. Obesidad y sobrepeso. Febrero 2018. Disponible en https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight
  4. World Health Organization. The international classification of adult underweight, overweight and obesity according to BMI. Geneva: World Health Organization, 2004
  5. World Health Organization. Diet, nutrition and prevention of chronic diseases. Report of the joint WHO/FAO expert consultation. WHO Technical Report Series 916, Geneva 2003
  6. Dixon KB. The effect of obesity on health outcomes. Mol Cell Endocrinol 2010; 316: 104-108
  7. Aguilar-Roa P, Echavarría-Sanchez M. Relationship between waist circumference and insulin resistance and its impact on sperm parameters. Perinatol Reprod Hum 2016; 30 (2): 75-81
  8. Teerds KJ, de Rooij DG, Keijer J. Functional relationship between obesity and male reproduction: from humans to animal models. Human Reprod Update. 2011; 17(5): 667-683
  9. Mc Person NO, Lane M. Male obesity and subfertility, is it really about increased adiposity? Asian J Androl. 2015; 17 (3): 450-458
  10. Palmer NO, Bakos HW, Fullston T et al. Impact of obesity on male fertility, sperm function and molecular composition. Spermatogenesis 2012; 2 (4): 253-263
  11. Hammoud AO, Gilson M, Peterson CM et al. Impact of male obesity on infertility: a critical review of the current literature. Fertil Steril 2008; 90(4):897-904
  12. Saad F, Aversa A, Isidori AM et al. Testosterone as potential effective therapy in treatment of obesity in men with testosterone deficiency: a review. Curr Diabetes Rev. 2012; 8 (2): 131-143
  13. Ruiz Valderrama L, Espinosa Cervantes R, Fragoso I et al. Efecto de la obesidad en la fertilidad masculina (estudios en modelos animales). Rev Iberoam Ciencias 2016; 3: 44-51
  14. Meigs JB, Wilson PW, Fox CS et al. Body mass index, metabolic syndrome and risk of type 2 diabetes or cardiovascular disease. J Clin Endocrinol Metab 2006; 91(8): 2906-2912
  15. Delbes G, Hales BF and Robaire B. Toxicants and human sperm chromatin integrity. Mol Human Reprod 2010; 16(1): 14-22
  16. Campos Guarnizo M, Delgado Niebla E, Morgado García S et al. Influencia del ejercicio físico y el índice de masa corporal sobre la calidad espermática: análisis en pacientes de reproducción asistida. Rev Asoc Est Biol Rep 2011; 16 (1): 25-32
  17. Vujkovic M, de Vries JH, Dohle GR et al. Associations between dietary patterns and semen quality in men undergoing IVF/ICSI treatment. Hum Reprod. 2009; 24: 1304-1312
  18. Bellver J. Obesity and poor reproductive outcome: female and male body weight matter. Fertil Steril 2013; 99(6): 1558-1559
  19. Bakos HW, Henshaw RC, Mitchel M et al. Paternal body  mass index is associated with decreased blastocyst development and reduced live birth rates following assisted reproductive technology. Fertil Steril 2011; 95(5): 1700-1704
  20. Guerrero-Vargas L, Cortés-Gonzalez J, Rosales de León JC et al. Efecto del índice de masa corporal en la calidad espermática de pacientes subfértiles. Reproducción 2014; 6: 137-144
  21. WHO 2010: Laboratory Manual for the examination and processing of human semen 5thedición. World Health Organization 2010.
  22. Kruger TF, Ackerman SB, Simmons KF et al. A quick reliable staining technique for sperm morphology. Arch Androl 1987; 18: 275-7
  23. Calamera JC. Morfología espermática para todos. Ed Científicas Dr. J Montes (ed). Montevideo Uruguay 1999; 1
  24. Paparella C, Pavesi A, Feldman R et al. Importancia de la evaluación del estrés oxidativo en el semen humano. Arch Med Int. 2015; 37 (1): 7-14
  25. Cancino-Villarreal P, Gonzalez-Ortega C, Calull-Bagó A et al. Repercusiones del índice de masa corporal masculina en los resultados de ICSI. Ginecol Obstet Mex 2017; 85 (8): 531-540
  26. Hedley AA, Ogden CL, Johnson CL et al. Prevalence of overweight and obesity among US children, adolescents and adults, 1999-2002. JAMA 2004; 291 (23): 2847-2850
  27. Sallmén M, Sandler DP, Hoppin JA et al. Reduced fertility among overweight and obese men. Epidemiology 2006; 17 (5): 520-523
  28. Anifandis G, Dafopoulos K, Messini CI et al. The BMI of men and not sperm parameters impact on embryo quality and the IVF outcome. Andrology 2013; 1: 85-89
  29. Paquali R, Pelusi C, Genghini S et al. Obesity and reproductive disorders in women. Hum Reprod Update 2003; 9: 359-372
  30. Hammoud AO, Wilde N, Gibson M et al. Male obesity and alteration in sperm parameters. Fertil Steril 2008; 90: 2222-2225
  31. Håkonsen LB, Thulstrup AM, Aggerholm AS et al. Does weight loss improve semen quality and reproductive hormones? Results from a cohort of severely obese men. Reprod Health 2011; 8: 24-31
  32. Colaci DS, Afeiche M, Gaskins AJ et al. Men’s body mass index in relation to embryo quality and clinical outcomes in couples undergoing in vitro fertilization. Fertil Steril 2012; 98: 1193-1199