La contaminación atmosférica reduce el número de espermatozoides al causar inflamación cerebral

Los investigadores saben desde hace tiempo que la contaminación atmosférica puede aumentar el riesgo de trastornos como la obesidad, la diabetes y la fertilidad, pero desconocen el mecanismo exacto por el que puede provocar estos problemas de salud.

Ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) han demostrado cómo la contaminación atmosférica reduce el número de espermatozoides en ratones al provocar una inflamación en el cerebro.

Los científicos ya saben que el cerebro tiene una línea directa con los órganos reproductores que afecta a la fertilidad y al recuento de esperma en condiciones de estrés. Por ejemplo, el estrés emocional puede provocar la ausencia de períodos menstruales en las mujeres. Sin embargo, este último estudio, publicado el 8 de septiembre en Environmental Health Perspectives, conecta los puntos sobre cómo respirar aire contaminado puede reducir la fertilidad.

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Nuestros resultados mostraron que el daño debido a la contaminación atmosférica -al menos en el recuento de espermatozoides- podía remediarse eliminando un único marcador de inflamación en el cerebro de los ratones, lo que sugiere que podríamos ser capaces de desarrollar terapias que pudieran prevenir o revertir los efectos perjudiciales de la contaminación atmosférica en la fertilidad."

Zhekang Ying, PhD, autor principal del estudio, profesor asistente de medicina en la UMSOM

Charles Hong, MD, PhD, el Profesor Melvin Sharoky, MD en Medicina y Director de Investigación de Cardiología en UMSOM dijo: "Estos hallazgos tienen implicaciones más amplias que sólo la fertilidad, ya que hay muchas condiciones, tales como la presión arterial alta, la diabetes y las enfermedades del corazón que pueden resultar de la inflamación del cerebro debido a la contaminación del aire."

Alrededor del 92% de la población mundial vive en zonas en las que el nivel de partículas finas en el aire de menos de 2,5 micrómetros de diámetro supera las normas mínimas de seguridad establecidas por la Organización Mundial de la Salud. Estas partículas pueden proceder de fuentes como los tubos de escape de los coches, las emisiones de las fábricas, los incendios forestales y las estufas de leña.

En estudios anteriores, algunos resultados mostraron que los ratones expuestos a la contaminación atmosférica no siempre presentaban inflamación de los testículos -los órganos sexuales masculinos que fabrican los espermatozoides-; lo que significa que algún otro mecanismo era potencialmente responsable de la reducción del número de espermatozoides. Conociendo la relación directa entre el cerebro y los órganos sexuales, los investigadores comprobaron si la contaminación atmosférica aumentaba la inflamación en el cerebro.

Para este nuevo estudio, los investigadores probaron ratones sanos y ratones criados para carecer de un marcador de inflamación en el cerebro, llamado Inhibidor Kappa B Kinase 2, o IKK2 para abreviar, localizado específicamente en las neuronas del cerebro. Expusieron tanto a los ratones sanos como a los mutantes de IKK2 al aire filtrado o a la contaminación atmosférica y luego analizaron su recuento de esperma. Los ratones criados sin el marcador de inflamación IKK2 en sus neuronas no presentaron reducciones en sus recuentos de esperma cuando fueron expuestos al aire contaminado, a diferencia de los ratones sanos.

A continuación, los investigadores eliminaron la IKK2 de neuronas específicas para determinar con mayor precisión cómo la contaminación atmosférica provocaba un menor recuento de espermatozoides. Descubrieron que un tipo específico de neuronas típicamente asociadas con el ciclo del sueño y la obesidad eran responsables de la reducción del recuento de esperma debido a la contaminación del aire. Estas neuronas suelen encontrarse en el hipotálamo, una parte del cerebro que controla el hambre, la sed y el deseo sexual. El hipotálamo también trabaja con la glándula pituitaria del cerebro, que fabrica hormonas que se comunican directamente con los órganos reproductores.

"Mirando hacia atrás, tiene mucho sentido que las neuronas del hipotálamo sean las culpables de perpetuar esta respuesta de inflamación que da lugar a un bajo recuento de espermatozoides, ya que sabemos que el hipotálamo es una vía importante de enlace entre el cerebro y el sistema reproductivo", dijo el Dr. Ying.

E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Vicepresidente Ejecutivo de Asuntos Médicos de la UM de Baltimore, y Profesor Distinguido y Decano John Z. y Akiko K. Bowers de la UMSOM, comentó: "La contaminación ambiental es un problema de equidad en el sentido de que algunas personas pobres o de color tienden a sufrir afecciones más graves relacionadas con la salud debido a una mayor exposición. Es importante explorar los mecanismos por los que la contaminación afecta al organismo, de modo que podamos idear formas de prevenir o tratar estas afecciones para eliminar estas disparidades sanitarias."