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Introducción
La infertilidad es un problema que afecta a millones de personas en el mundo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) define a la infertilidad como la imposibilidad de conseguir un embarazo después de 12 meses o más de tener relaciones sexuales sin protección1. En esta investigación se abordará la infertilidad masculina, en la que se ha considerado la baja calidad del semen como una de las principales causas de su etiología2. Un parámetro importante que determina la calidad del semen es la morfología del espermatozoide. De acuerdo con la OMS, la teratozoospermia se define como la alteración caracterizada por un porcentaje de espermatozoides con morfología normal menor al 4%3,4.
Algunos trabajos de investigación han reportado que las anormalidades en la morfología espermática se vinculan a una concentración alta de especies reactivas de oxígeno (ERO)5. Se ha documentado que los espermatozoides pueden crear ERO, las cuales en niveles adecuados tienen un impacto positivo en la capacitación de los espermatozoides, así como en variedad de sus procesos, pero cuando hay una generación excesiva de ERO se presenta un desequilibrio entre oxidantes y antioxidantes que genera estrés oxidativo (EO). En pacientes teratozoospérmicos se ve elevada una subclase de las enzimas NADPH oxidasas (NOX5), las cuales se cree que están relacionadas con la producción de ERO por los espermatozoides. Asimismo, el papel de los antioxidantes en este contexto es de suma importancia, ya que ayudarán al correcto funcionamiento de los espermatozoides. Un claro ejemplo es la ingesta en la dieta de la vitamina C, la cual tiene una protección en el daño del ADN de los espermatozoides, otro ejemplo es el zinc, el cual tiene efectos que se correlacionan positivamente con la motilidad y el recuento de espermatozoides6. El EO como resultado de la teratozoospermia puede generar en los pacientes una oxidación de sus moléculas, incluyendo ADN que posteriormente puede fragmentarse y desnaturalizarse7. Las oxidaciones al ADN espermático son más frecuentes en las bases nitrogenadas, de las cuales la guanina es la más afectada8. Estas reacciones a la guanina crean una base modificada denominada 8-hidroxi-2’-desoxiguanosina (8-OHdG); esta molécula se considera un marcador de daño oxidativo confiable9. El organismo tiene mecanismos de protección contra la 8-OHdG mediante una reparación a cargo de la enzima 8-oxoguanina ADN glucosilasa 1 (OGG1). Se han descrito polimorfismos del gen que codifican para la OGG1 afectando su actividad dejando al organismo vulnerable a problemas oxidativos. El polimorfismo más común descrito es la modificación de C por G en el nucleótido 1245, lo que da como resultado un cambio en la cadena de aminoácidos, de una cisteína por una serina en el codón 326 (Ser326Cis) que compromete la función de la enzima y el control de las ERO10.
Algunos reportes han evaluado la prevalencia del polimorfismo en poblaciones de varones asiáticos y europeos con problemas de infertilidad11-13, estos han concluido que el genotipo Cis326Cis incrementa EO, por lo tanto, puede impactar en la infertilidad. En la población mexicana actualmente no hay reportes que analicen la variante en varones infértiles con teratozoospermia, por lo que el objetivo de este trabajo es conocer la prevalencia del polimorfismo Ser326Cis de la OGG1 en una población de pacientes con teratozoospermia.
Método
Población de estudio
Se diseñó un estudio transversal que incluyó a 81 hombres seleccionados durante consultas de infertilidad entre enero de 2016 y noviembre de 2019 en el Hospital Militar de Especialidades de la Mujer y Neonatología de la Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) en la Ciudad de México. Los criterios de inclusión fueron hombres que asistían al hospital para investigar la infertilidad conyugal. Se excluyeron los hombres que estaban bajo terapia farmacológica y aquellos con testículos no descendidos, varicocele u otras anormalidades estructurales.
La aprobación ética y el consentimiento informado fueron otorgados por el Comité Ético de Investigación Humana Institucional del hospital. Todos los pacientes fueron informados sobre los objetivos de la investigación y aceptaron voluntariamente participar, firmando un consentimiento informado. Se aplicaron la Declaración de Helsinki y la Norma Oficial Mexicana (NOM-012-SSA3-2012).
Recolección de muestras
Se obtuvieron muestras de semen de todos los participantes por masturbación después de dos a siete días de abstinencia sexual y se permitió la licuefacción durante 30 minutos a 37 °C. Se realizaron pruebas semiológicas y se evaluaron los parámetros de esperma de acuerdo con las guías del Manual de Laboratorio de la OMS4. Las muestras se almacenaron a 4 °C para extraer ácidos nucleicos.
Evaluación del polimorfismo Ser326Cis
El polimorfismo se evaluó mediante análisis de discriminación alélica (Applied Biosystems). La confirmación del genotipo se realizó mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR) con cebadores específicos: sentido 5’TTCCACCTCCCAACACTGTCA-3’ y antisentido 5’TGCCTGGCCTTTGAGGTAGT3’. Los productos de PCR se secuenciaron con el kit ABI Big Dye Terminator Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems).
Análisis estadístico
Los genotipos y alelos se expresaron en frecuencia (%). Se utilizó estadística descriptiva para la comparación de los parámetros seminales. Los datos se expresaron como medias ± error estándar para distribución normal y medianas y percentiles (25, 75), para distribución anormal. Para comparar grupos, se aplicaron la prueba estadística paramétrica de análisis de varianza de un factor (ANOVA) y la prueba estadística no paramétrica de análisis de varianza de rangos de Kruskal-Wallis. Se consideró un valor de p < 0.05 como estadísticamente significativo.
Resultados
En este estudio se evaluó la prevalencia del polimorfismo Ser326Cis para el gen OGG1 en un grupo de pacientes con teratozoospermia. Los genotipos detectados se muestran en la figura 1 y sus frecuencias genéticas se resumen en la tabla 1. Los datos indicaron que la distribución genotípica de la variante se encontró en equilibrio de Hardy-Weinberg. En la tabla 2 se resumen los valores de los parámetros espermáticos por genotipos, en los que no se detectó diferencia significativa de los parámetros espermáticos entre los genotipos (p > 0.05).
Figura 1 Electroferograma representativo de un fragmento de la reacción en cadena de polimerasa secuenciado por la técnica de Sanger. Se muestran los tres genotipos detectados en el estudio, se indica con la flecha el cambio de un solo nucleótido, denotando también el cambio del aminoácido en la proteína.
Tabla 1 Análisis del polimorfismo Ser326Cis en la población de estudio
| Genotipos | Ser326Ser (CC) N (%) | Ser326Cis (CG) N (%) | Cis326Cis (GG) N (%) |
|---|---|---|---|
| Frecuencia observada | 35 (43) | 33 (41) | 13 (16) |
| Frecuencia esperada | 33 (41) | 37 (46) | 11 (13) |
| La distribución genotípica se encontró en equilibrio de Hardy-Weinberg (χ2: 1.172; P = 0.279) | |||
| Frecuencia alélica | |||
| Alelo C | 51.5 (60) | ||
| Alelo G | 29.5 (40) | ||
Tabla 2 Análisis de parámetros espermáticos por genotipos
| Genotipos | Ser326Ser (CC) n = 35 | Ser326Cis (CG) n = 33 | Cis326Cis (GG) n = 13 | p |
|---|---|---|---|---|
| Volumen (ml) | 3.2 (2.7-4.5) | 2.8 (2.5-3.7) | 2.2 (1.9-4.3) | 0.137 |
| Número total de espermatozoides | 67.0 (30-122) | 93 (52-159) | 50 (37-96) | 0.347 |
| pH | 8.0 (7.0-8.0) | 8.0 (7.0-8.0) | 8.0 (7.0-8.0) | 0.604 |
| Motilidad (%) | 35 ± 21.3 | 42 ± 20 | 43 ± 23 | 0.803 |
| Morfología normal (%) | 2.0 (1.0-3.0) | 2.0 (2.0-3.0) | 2.0 (2.0-2.5) | 0.800 |
Los datos distribuidos normalmente se dan como media y desviación estándar; los datos asimétricos se dan como mediana y percentiles (25, 75). Estadísticamente significativo si p < 0.05.
Discusión
Este estudio evaluó la prevalencia del polimorfismo Ser326Cis del gen OGG1 en una población de pacientes con teratozoospermia. Los genotipos detectados mostraron frecuencias genéticas que revelaron que se encontraban en equilibrio de Hardy-Weinberg, indicando que la población era estable. Respecto al alelo G(Cis), otros estudios que han analizado a poblaciones asiáticas y españolas detectaron frecuencias mayores del alelo cuando comparan población de fértiles y no fértiles11-13. Sin embargo, en este estudio la frecuencia se comparó con las frecuencias de las bases de datos disponibles en el Centro Nacional de Información de Biotecnología de los Estados Unidos, las cuales analizan las frecuencias ancestrales en diferentes poblaciones. El proyecto ALFA (Allele Frequency Agregator)14 y Hapmap (Haplotype map)15 reportan frecuencias del alelo G(Cis) en el rango de 0.21-0.29 para poblaciones americanas, lo que representa valores mas bajos a la población estudiada aquí (0.4), lo que sugiere que el alelo G(Cis) pudiera estar contribuyendo al problema de infertilidad asociado a la teratozoospermia.
Respecto a los parámetros espermáticos y los genotipos, en contraste a otros autores que demostraron que los pacientes infértiles portadores de la variante G(Cis) presentan menor número de espermas normales11, en este estudio no se encontró diferencia entre los genotipos, con parámetros espermáticos. Este resultado puede estar contribuyendo a la infertilidad, sin embargo, el número bajo de muestras analizadas pudiera estar enmascarando la asociación con alguna característica espermática.
En conclusión, la presencia de frecuencia alta para el polimorfismo Ser326Cis de OGG1 en pacientes con teratozoospermia sugiere contribución al problema de infertilidad, sin embargo, se requiere incrementar el tamaño de muestra para comprobar hallazgo de asociación con alguna característica espermática o severidad de teratozoospermia.
