Un estudio halla microplásticos en el semen y la orina, y relaciona la exposición al PTFE con un menor recuento de espermatozoides

Por Vijay Kumar Malesu Revisado por Susha Cheriyedath, M.Sc. 1 oct 2024

Científicos descubren que la exposición a microplásticos, especialmente PTFE, se asocia a una menor calidad del esperma, lo que hace saltar las alarmas sobre el impacto de los contaminantes ambientales en la fertilidad masculina.

Estudio: Asociación de la exposición mixta a microplásticos con la disfunción espermática: un estudio multisitio en China. Crédito de la imagen: WHITE MARKERS / Shutterstock.

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En un estudio reciente publicado en la revista eBioMedicine, un grupo de investigadores evaluó la presencia de múltiples microplásticos en el semen y la orina humanos y su asociación con la calidad del esperma en un estudio realizado en varios centros de China.

Antecedentes

Los microplásticos, definidos como partículas menores de 5 mm, proceden de la degradación del plástico y se encuentran en diversos productos de consumo. Estos contaminantes están muy extendidos en los ecosistemas y se han detectado en múltiples tejidos humanos, como el hígado, el pulmón, la placenta y el semen. Los microplásticos entran en el cuerpo humano por ingestión, inhalación o absorción cutánea. Las investigaciones indican que el consumo diario de microplásticos asciende a una media de 5186 ± 3751 partículas por kilogramo de peso corporal al año en el caso de los niños y de 1482 ± 1072 partículas en el caso de los adultos. Los estudios suscitan preocupación por sus efectos en la salud humana, especialmente en la salud reproductiva masculina. La necesidad de seguir investigando para comprender mejor los efectos a largo plazo de la exposición mixta a microplásticos en la fertilidad masculina y descubrir los mecanismos biológicos subyacentes es urgente y de suma importancia.

Acerca del estudio

Para explorar la exposición a microplásticos en diferentes regiones, se reclutaron parejas masculinas que acudían a centros de medicina reproductiva de tres lugares: Hospital Popular de Henan en Zhengzhou (provincia de Henan) (sitio 1), Hospital Materno Infantil de Shandong en Jinan (provincia de Shandong) (sitio 2), Hospital Materno Infantil de Xiaogan (provincia de Hubei) (sitio 3). El estudio tuvo lugar entre noviembre de 2023 y marzo de 2024. Los criterios de inclusión exigían que los participantes tuvieran más de 18 años, mantuvieran una relación durante más de un año sin lograr un embarazo y mantuvieran una abstinencia de 2 a 7 días antes de proporcionar las muestras. Los criterios de exclusión incluían lesiones testiculares, inflamación urogenital, antecedentes de epididimitis, varicocele y otras afecciones urológicas. De los 281 individuos elegibles, se reclutaron 113 hombres de entre 24 y 58 años, con una tasa de respuesta del 40,2%.

Tipos de microplásticos inesperados: Además del PTFE, también se encontraron microplásticos como el tereftalato de polietileno (PET) y el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), aunque en porcentajes menores, lo que pone de manifiesto la variedad de fuentes de exposición a los microplásticos.

Los participantes dieron su consentimiento, rellenaron cuestionarios y enviaron muestras de semen y orina. Los factores demográficos, ambientales y de estilo de vida se recogieron mediante encuestas individuales, y se midió la altura y el peso. Las muestras se procesaron en recipientes de vidrio tratados para eliminar la posible contaminación plástica. El análisis del semen siguió las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS), y se utilizó la tecnología de análisis de esperma asistido por ordenador (CASA) para medir los parámetros espermáticos, incluida la concentración, el recuento total, la motilidad y la morfología.

El estudio empleó la microespectroscopia Raman para detectar partículas microplásticas en las muestras, garantizando un riguroso control de calidad para evitar la contaminación durante la recogida, el transporte y el análisis.

Resultados del estudio

Participaron en el estudio 113 voluntarios varones, con una edad media de 32,72 ± 5,89 años y un índice de masa corporal (IMC) medio de 25,49 ± 4,19. Los participantes procedían de tres regiones: 45 del sitio 1, 49 del sitio 2 y 19 del sitio 3. No se observaron diferencias significativas en cuanto a edad, IMC, hábito tabáquico o consumo de alcohol entre los distintos centros. Sin embargo, los niveles de educación eran superiores en los centros 2 y 3 en comparación con el centro 1. Además, se observaron diferencias en la concentración espermática y la motilidad no progresiva entre los centros.

Se detectaron microplásticos en las muestras de semen y orina de los voluntarios. Los tipos de microplásticos identificados incluían poliestireno (PS), cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP), polietileno (PE), politetrafluoroetileno (PTFE), tereftalato de polietileno (PET), policarbonato (PC) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). El PS se detectó en el 100% de los participantes, mientras que la distribución de otros microplásticos variaba. Los participantes estuvieron expuestos a entre dos y siete tipos de microplásticos, y en más del 80% se detectaron entre tres y cinco tipos. En particular, el PTFE se detectó en el 55% de los participantes y se encontró que estaba significativamente asociado con la reducción de la calidad del esperma.

Impacto en la calidad del esperma

El análisis de la relación entre la exposición a microplásticos y los parámetros del semen mostró que la exposición al PTFE estaba asociada a una reducción del recuento total de espermatozoides (188,90 ± 163,71 millones frente a 207,67 ± 132,36 millones, p = 0,091) y de la motilidad progresiva (40,29% ± 19,06 frente a 34,11% ± 17,02, p = 0,083). Se observó una relación dosis-respuesta, en la que un aumento del número de tipos de microplásticos conducía a una disminución significativa del recuento total de espermatozoides, la motilidad progresiva y la concentración de espermatozoides. Los participantes expuestos a seis tipos de microplásticos presentaron un recuento total de espermatozoides y una motilidad progresiva inferiores en comparación con los expuestos a menos tipos.

Impacto potencial de los utensilios de cocina: El PTFE, presente en los utensilios de cocina antiadherentes, se reveló como el tipo de microplástico más perjudicial para la salud reproductiva masculina, lo que suscita preocupación por la exposición cotidiana a través de artículos domésticos comunes.

Un análisis posterior mediante regresión multilineal reveló que la exposición al PTFE se asociaba significativamente con reducciones en el número total de espermatozoides y en la concentración de espermatozoides tras ajustar por factores de confusión como la edad, el IMC, el tabaquismo, el consumo de alcohol y el lugar regional. La reducción del número total de espermatozoides fue β = -15,4 (IC 95%: -25,6, -5,2), y para la concentración de espermatozoides, β = -7,2 (IC 95%: -12,4, -2,0). Además, cada aumento de los tipos de microplásticos se relacionó con mayores reducciones de los parámetros espermáticos. La exposición al PTFE aumentó el riesgo de mala calidad del semen en 4,32 veces en términos de concentración de espermatozoides (p = 0,046).

Mecanismos biológicos

Todavía se están investigando los mecanismos biológicos subyacentes, pero se cree que el estrés oxidativo y la activación de vías relacionadas con el estrés, como JNK y p38 MAPK, desempeñan papeles fundamentales en la disminución de la actividad enzimática relacionada con el metabolismo espermático. Además, se cree que los microplásticos interfieren en la síntesis y secreción de hormonas esteroideas testiculares, lo que puede perjudicar la espermatogénesis. El aumento de la expresión de moléculas proinflamatorias, como el NF-κB y las interleucinas IL-1β e IL-6, se ha relacionado con tasas más elevadas de deformidad espermática. Además, los microplásticos pueden ser portadores de sustancias químicas que alteran el sistema endocrino, lo que agrava aún más los daños reproductivos.

El análisis de conglomerados agrupó a los participantes en función de la calidad del semen, mostrando que aquellos con mayor exposición a microplásticos, en particular al PTFE, tenían peor calidad de semen. Un análisis de categorías latentes reveló que la exposición a más tipos de microplásticos estaba fuertemente asociada con una menor motilidad no progresiva (p = 0,007).

Conclusiones

En resumen, se identificaron ocho tipos de microplásticos, entre ellos PS, PP, PVC y PTFE, y la mayoría de los participantes estuvieron expuestos a entre 3 y 5 tipos. La exposición al PTFE se asoció significativamente con una reducción del recuento y la motilidad espermáticos, mostrando una relación dosis-respuesta. Los participantes expuestos a 6 tipos de microplásticos mostraron una disminución significativa del número total de espermatozoides y de la motilidad progresiva en comparación con los expuestos a menos tipos (p = 0,045). Los análisis de conglomerados y latentes relacionaron además una mayor exposición a microplásticos con una peor calidad del semen. Este estudio pone de relieve los riesgos reproductivos de la contaminación microplástica y aporta pruebas epidemiológicas fundamentales que relacionan la exposición con la disfunción espermática.