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lunedì 21 luglio 2008

Radicali liberi: nemici dell'infertilità

Dalle vitamine un aiuto per combatterli

Le sostanze chimiche dette ROS (specie reattive ossigenate) conosciute come “radicali liberi” sono una delle cause principali del processo di invecchiamento e dell'infertilità

E’ oggi chiaro come lo stress ossidativo sia una delle cause principali del normale processo d'invecchiamento del nostro organismo. La molecola di ossigeno, che è fondamentale per le attività cellulari, può anche risultare molto tossica per gli organismi viventi. L’ossigeno, a contatto con l’acqua , produce alcune specie reattive ossigenate (ROS), che sono fortemente reattive e possono reagire con i diversi costituenti cellulari quali le proteine, il DNA, i carboidrati e in particolare gli acidi grassi polinsaturi delle membrane cellulari, rappresentano i principali substrati per l'attacco dei radicali liberi.

Sono state evidenziate correlazioni tra produzione di radicali liberi e la diminuzione della motilità spermatica e della capacità fecondante. Infatti, gli spermatozoi umani hanno un alto contenuto di acidi polinsaturi ed una limitata capacità dei meccanismi interni di riparazione del DNA e questo li rende particolarmente sensibili.

I radicali liberi hanno effetti seriamente dannosi sul DNA degli spermatozoi, perché portano alla formazione di prodotti ossidativi che causano frammentazioni ed effetti mutageni. La funzionalità degli spermatozoi si basa su un delicato equilibrio tra sostanze antiossidanti e radicali liberi, che svolgono un ruolo importante regolando alcuni aspetti come la motilità, la capacitazione, la reazione acrosomiale e la fusione con l’ovocita.

Normalmente il glutatione, molecola antiossidante presente in ogni cellula, gioca un ruolo importante nella protezione cellulare contro il danno ossidativi. Questa molecola diminuisce durante la spermatogenesi, rendendo gli spermatozoi ancora più sensibili ai danni a carico del DNA, dovuti dalla maggior presenza dei radicali liberi provocando rottura dei legami tra le due catene di DNA con la conseguente frammentazione del DNA spermatico.

Durante il processo di fertilizzazione fattori presenti nel citoplasma ovocitario hanno la capacità di riparare errori nel DNA spermatico, però questa capacità diminuisce con l’età e, in mancanza di tali meccanismi di riparo, i danni subiti dai gameti possono avere effetti rilevanti.

Quando si applica una tecnica di riproduzione assistita la qualità degli spermatozoi che vengono usati è estremamente importante per la riuscita della tecnica. Gli antiossidanti sono in grado di proteggere la membrana dagli attacchi ossidativi dovuti ad una eccessiva produzione di radicali liberi con meccanismi enzimatici in grado di neutralizzarle.

Anche altri sistemi di difesa non enzimatici svolgono un’azione antiossidante nel liquido seminale , come per esempio la vitamina E, la vitamina C e il selenio. Quando si effettua un trattamento con vitamine associate a zinco e selenio per circa 90gg , si osserva nel campione di spermatozoi una diminuzione di circa il 20 % della percentuale di DNA frammentato rispetto ai risultati della stessa analisi effettuata prima del trattamento farmacologico. Inoltre negli spermatozoi la molecola del DNA ha la caratteristica molto particolare di presentarsi in una forma molto compatta , che si decondensa durante la fecondazione.

Gli antiossidanti, essendo in grado di aprire i legami tra le due catene complementari del DNA, hanno effetto sulla decondensazione del DNA spermatico,. E si è visto che spermatozoi in cui il DNA presenta un indice di decondensazione maggiore del 28% non sono in grado di fecondare l’ovocita , in quanto la decondensazione influenza l’inizio e la regolazione dell’attività dei geni paterni durante lo sviluppo preimpianto producendo asincronia nello spostamento dei cromosomi e la formazione di un maggior numero di frammenti citoplasmatici durante le prime divisioni cellulari dell’embrione.

In conclusione quindi si deve prestare attenzione all’uso dei trattamenti antiossidanti per migliorare la qualità dello sperma. Questi non dovrebbero essere prescritti a uomini i cui campioni di seme dimostrino un grado di decondensazione sopra la soglia del 20 % al fine di evitare il raggiungimento del valore critico del 28 %. Sotto questo valore la valutazione rischio - beneficio è a favore del trattamento con antiossidanti. In sintesi un trattamento con antiossidanti da una parte riduce la frammentazione del DNA, ma contemporaneamente ne aumenta la decondensazione, quindi questo potrebbe spiegare la larga discrepanza osservata nella letteratura scientifica riguardo al ruolo di trattamenti troppo lunghi con antiossidanti nel migliorare la fertilità.

dott.ssa Sebastiana Pappalardo

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