Ya sabemos que llevar una dieta sana es importante para la fertilidad y la salud en general. Pero un nuevo estudio de la Universidad de Linköping demuestra que la dieta puede afectar a la calidad del esperma rápidamente, en tan sólo una semana [1]Nätt D, Kugelberg U, Casas E, Nedstrand E, Zalavary S, Henriksson P, Nijm C, Jäderquist J, Sandborg J, Flinke E, Ramesh R, Örkenby L, Appelkvist F, Lingg T, Guzzi N, Bellodi C, Löf M, Vavouri T, … Continue reading.

Los genes tienen formas ingeniosas de transmitir información a la descendencia

Este estudio se centró en el vínculo entre el ADN y los espermatozoides. Nuestros genes contienen toda nuestra información genética, en forma de ADN. Pero en algunos casos, las propiedades físicas o los niveles de expresión de los genes pueden cambiar, mientras que el propio ADN permanece igual.

Se trata de los llamados fenómenos epigenéticos, que son los que interesan a los científicos que realizan esta investigación. Estos cambios pueden ser realmente importantes porque a través de un espermatozoide o un óvulo se pueden transmitir diferentes características de los padres a su descendencia. Esto puede verse afectado por factores externos como la dieta.

Se trata de un área de investigación en rápido desarrollo

Las investigaciones anteriores del equipo les condujeron por el camino de este estudio. Anteriormente investigaron moscas de la fruta macho, y alimentaron a las moscas con grandes cantidades de azúcar durante dos días. Incluso después de este corto periodo de tiempo, descubrieron que las moscas de la fruta macho eran más propensas a tener crías con sobrepeso que otras moscas de la fruta [2]Öst A, Lempradl A, Casas E, Weigert M, Tiko T, Deniz M, Pantano L, Boenisch U, Itskov PM, Stoeckius M, Ruf M, Rajewsky N, Reuter G, Iovino N, Ribeiro C, Alenius M, Heyne S, Vavouri T, Pospisilik JA. … Continue reading.

Además de este estudio anterior en moscas de la fruta, otros estudios en ratones han descubierto estos cambios, que los científicos creen que son fenómenos epigenéticos. Los científicos creen que estos cambios se producen debido a pequeños fragmentos de ARN.

El ARN es una molécula que ayuda a convertir la información del ADN en proteínas. Los científicos creen que pequeños fragmentos de ARN, que se denominan tsARN, son los responsables de transmitir los cambios debidos a fenómenos epigenéticos de los padres a su descendencia.

El esperma de muchas especies de mamíferos contiene un número inusualmente alto de estos importantes fragmentos de ARNt, incluidos los humanos. Por tanto, esta área de investigación podría tener importantes implicaciones para la fertilidad humana. En este estudio, el equipo investigó si un alto nivel de azúcar en la dieta afecta a los fragmentos de ARN en el esperma humano.

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¿Cómo comparó el equipo las dietas?

Anita Öst y su equipo de la Universidad de Linköping investigaron a 15 hombres no fumadores. Tenían entre 20 y 27 años y un índice de masa corporal (IMC) normal.

Los hombres aceptaron comer sólo los alimentos que les proporcionaron los científicos durante dos semanas. No bebieron alcohol durante el estudio y mantuvieron los mismos niveles de actividad que antes.

Semana 1 del estudio

Durante la primera semana del estudio, la dieta de los hombres se basó en las recomendaciones de nutrición nórdica para una vida sana. Esto significaba que el contenido energético total se correspondía con el gasto energético total estimado de los hombres.

Esta dieta saludable estableció una línea de base, y fue diseñada para mantener el peso inicial de los hombres. La dieta saludable incluía cereales integrales, frutos secos, fruta y verduras, y los hombres sólo bebían agua.

Semana 2 del estudio

En la segunda semana, los hombres continuaron con esta dieta. Pero además de los alimentos saludables, los científicos añadieron azúcar a la dieta de los hombres. En concreto, se trataba de un 50% adicional del gasto energético total estimado de los hombres.

Entre los hombres, esto suponía una media de 375 g de azúcar al día, lo que equivalía a 3,5 litros de bebidas azucaradas o 450 gramos de golosinas, cada día. Esta dieta azucarada fue diseñada para aumentar el peso de los hombres en 1,5 kg.

¿QUÉ MEDIDAS TOMÓ EL EQUIPO?

Öst y su equipo tomaron muestras del semen de los hombres tres veces durante el estudio. Esto ocurrió al principio del estudio, después de la primera semana en la que los hombres se alimentaron de forma saludable, y después de la segunda semana en la que los hombres siguieron una dieta alta en azúcar.

El equipo midió los marcadores de la calidad del esperma, incluida la motilidad o el movimiento de los espermatozoides. La movilidad de los espermatozoides es una medida importante de su función, ya que muestra la capacidad de los espermatozoides para acercarse a un óvulo y fecundarlo. El equipo también extrajo el ARN de las muestras de semen y analizó las moléculas presentes.

¿Cuáles fueron los resultados del estudio?

Al inicio del estudio, un tercio de los hombres tenía una baja movilidad de los espermatozoides. Estos niveles eran los mismos que los de la población general.

Pero los investigadores descubrieron cambios significativos en la calidad del esperma durante el estudio. Comprobaron que la motilidad del esperma aumentó y se estabilizó a un nivel más alto que antes.

De media, el aumento fue del 52% al 61% de espermatozoides móviles. El aumento de la motilidad fue evidente sólo después de la primera semana del estudio, durante la cual los hombres siguieron una dieta saludable.

Además, los hombres que tenían los niveles de motilidad espermática más bajos fueron los que experimentaron un aumento más drástico de sus valores en general. También quedó claro que el índice de mejora de la motilidad espermática fue mayor durante la primera semana del estudio, cuando se alimentaron de forma saludable.

El número total de espermatozoides varió entre los hombres, y no cambió significativamente durante el estudio.

El equipo también descubrió que los pequeños fragmentos de ARN, tsARN, también cambiaron. Los tsRNA mitocondriales y nucleares específicos del esperma humano estaban regulados al alza y había cambios relacionados con el azúcar en otras moléculas de ARN.

¿QUÉ SIGNIFICAN LOS RESULTADOS?

El cambio en los valores de motilidad de los espermatozoides fue claramente rápido, en una o dos semanas. Sin embargo, el equipo no está seguro de si el aumento de la motilidad de los espermatozoides se debe a la dieta azucarada seguida en la segunda semana, o a los efectos duraderos de la dieta saludable de la primera semana.

Es más probable que los cambios se deban a la dieta saludable porque la motilidad de los espermatozoides mejoró drásticamente en la primera semana del estudio.

El estudio también demuestra que los espermatozoides son muy sensibles a los cambios en su entorno. Esto podría desvelar nuevas formas de analizar y mejorar la fertilidad masculina en el futuro.

Limitaciones

El equipo sólo incluyó a quince hombres en el estudio, lo que supone un tamaño de población pequeño. Es difícil asegurar que estos efectos sean los mismos en una población mayor.

Además, este estudio analizó dietas que cambiaron drásticamente en una semana de ser saludables a contener altas cantidades de azúcar. Esto rara vez ocurre en la realidad y no está claro si la motilidad de los espermatozoides seguiría cambiando en los hombres cuya dieta cambia durante un periodo de tiempo más largo.

El estudio muestra un potencial interesante en la capacidad de los espermatozoides para adaptarse a factores externos como la dieta. Sin embargo, se necesitan estudios más sólidos para examinar esta relación con poblaciones más grandes y con diferentes cambios en la dieta.

Conclusión

Este estudio demuestra que los espermatozoides son aún más fascinantes de lo que sabíamos, con su capacidad de adaptarse rápidamente a los cambios del organismo en forma de fenómenos epigenéticos. En el futuro, esta investigación podría allanar el camino para identificar nuevas formas de analizar la calidad de los espermatozoides utilizando fragmentos de ARN como el ARNt.

Es increíblemente importante tener un estilo de vida saludable para maximizar la salud y la fertilidad. Este estudio demuestra que, aunque los parámetros de los espermatozoides, como su movilidad, sean demasiado bajos, éstos podrían recuperar su salud en cuestión de semanas si se mejora la dieta.

Pero para ver plenamente los resultados de una dieta equilibrada y un estilo de vida saludable, se necesitan tres meses. Este es el tiempo que tardan los espermatozoides en madurar en el organismo.

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References

References
1 Nätt D, Kugelberg U, Casas E, Nedstrand E, Zalavary S, Henriksson P, Nijm C, Jäderquist J, Sandborg J, Flinke E, Ramesh R, Örkenby L, Appelkvist F, Lingg T, Guzzi N, Bellodi C, Löf M, Vavouri T, Öst A. Human sperm displays rapid responses to diet. PLOS Biology. 2019
2 Öst A, Lempradl A, Casas E, Weigert M, Tiko T, Deniz M, Pantano L, Boenisch U, Itskov PM, Stoeckius M, Ruf M, Rajewsky N, Reuter G, Iovino N, Ribeiro C, Alenius M, Heyne S, Vavouri T, Pospisilik JA. Paternal diet defines offspring chromatin state and intergenerational obesity. Cell. 2014. 159(6): 1352-1364