Impacto del estrés oxidativo en la dinámica de fragmentación del ADN espermático

Resumen

Introducción

Uno de los análisis complementarios para el diagnóstico de la infertilidad masculina es el estudio de la fragmentación del ADN espermático. Una de las causas que puede explicar el daño en la molécula del ADN es el estrés oxidativo. Este viene provocado por radicales libres de oxígeno, entre los cuales se encuentra el anión superóxido (O₂^.−).

Objetivo

Caracterizar el exceso de estrés oxidativo en muestras recién eyaculadas y su incidencia en la fragmentación del ADN espermático.

Material y métodos

Se evaluaron un total de 78 muestras de pacientes y donantes. Cada una de ellas fue clasificada en uno de los 4 niveles (EO1, EO2, EO3 o EO4) en función del nivel de estrés oxidativo hallado en el test del estrés oxidativo NBT-t (detección del anión superóxido). De cada una de las muestras se calculó la concentración de espermatozoides y el índice de fragmentación (IF) analizado a t0, t2, t6 y t24 h de incubación a 37 °C utilizando la técnica sperm chromatin dispersion test (SCD test).

Resultados

Los resultados obtenidos muestran que no existen diferencias significativas en el IF basal (t0 h) en función del nivel de estrés oxidativo. Al estudiar la dinámica de fragmentación se observa un aumento del IF a lo largo del tiempo (siendo estable en las 2 primeras horas). El comportamiento del IF es diferente según el grado de estrés oxidativo: a medida que aumenta el estrés, la fragmentación pierde antes la estabilidad. A partir de un determinado momento, la velocidad se iguala para todos los grupos.

Discusión

No hemos encontrado una correlación significativa entre el nivel de estrés oxidativo y el IF basal. En lo que se refiere a la dinámica de fragmentación, las muestras tienen un comportamiento distinto en lo referente a su variación del IF en función del nivel de estrés oxidativo.

Conclusiones

Los resultados insisten en la importancia de valorar la fragmentación del ADN espermático desde un punto de vista dinámico y no tan solo en la comparación estática del IF basal. Las muestras con un elevado estrés oxidativo presentan un rápido incremento de su fragmentación en las primeras horas tras el eyaculado frente a la estabilidad del resto de muestras.

Abstract

Introduction

One of the additional tests for the diagnosis of male infertility is the study of sperm DNA fragmentation. One reason that may explain the damage of the DNA molecule is oxidative stress. This is caused by free oxygen radicals, among which is the superoxide anion (O₂^.−).

Objective

To measure the oxidative stress excess in semen samples and the impact on sperm DNA fragmentation.

Material and methods

A total of 78 samples from patients and donors were evaluated. Each one was classified into one of four levels (EO1, EO2, EO3 or EO4) according to the level of oxidative stress found using the NBT-test (detection of superoxide anion). Sperm concentration and DNA fragmentation index (at t0, t2, t6, and t24 h during incubation at 37 °C) were calculated for each sample using the sperm chromatin dispersion test (SCD).

Results

There were no significant differences between results of the four groups in the baseline DNA fragmentation index (t0 h). When the dynamic process was studied, an increase in the fragmentation index could be observed (the first two hours remained stable). This increase varied depending on the levels of oxidative stress. The DNA fragmentation index (DFI) remained stable for less time as the levels of oxidative stress increased. There is a particular time where the velocity becomes the same in all the groups.

Discussion

No significant correlation was found between the levels of oxidative stress and the baseline DFI. However, the behaviour of the fragmentation dynamics of the samples varied depending on the levels of oxidative stress.

Conclusions

These results enhance the importance of understanding DNA fragmentation from a dynamic point of view rather than a static process of the baseline DFI. Samples with higher levels of oxidative stress showed a rapid increase in their DFI during the first hours after ejaculation compared with the stability shown in the rest of the samples.