Migliorare la Qualità dello Sperma: Nuove Scoperte di Ricerca
Uno studio rivela metodi efficaci per aumentare la motilità degli spermatozoi usando L-carnitina e fruttosio.
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Indice
La salute riproduttiva maschile è fondamentale per la popolazione mondiale e ha un grande impatto sulla crescita sociale ed economica. Negli ultimi anni, si è registrato un calo della capacità riproduttiva maschile a causa di vari fattori come problemi ambientali, preoccupazioni per la salute, stress nella vita, routine irregolari e problemi di salute fisica. Questo declino è stato evidente, con studi che mostrano una significativa diminuzione del numero di spermatozoi a livello globale.
Le ricerche indicano che negli ultimi 40 anni, la concentrazione media di spermatozoi negli uomini è diminuita di quasi il 60%. I problemi di fertilità colpiscono circa una coppia su cinque che sta cercando di avere figli, con i problemi legati agli uomini che rappresentano circa la metà di questi casi. L'infertilità maschile è definita come l'incapacità di una coppia di concepire dopo aver vissuto insieme per più di un anno senza usare contraccezione e avendo attività sessuale regolare. Condizioni come azoospermia (assenza di spermatozoi), oligospermia (basso numero di spermatozoi) e asthenospermia (movimento scarso degli spermatozoi) sono le principali cause dell'infertilità maschile.
Che cos'è l'infertilità maschile?
L'infertilità maschile può essere causata da diverse condizioni legate alla produzione di spermatozoi. Oligospermia e asthenospermia sono comuni negli uomini con problemi di fertilità. L'oligospermia si riferisce a un numero di spermatozoi inferiore alla norma, mentre l'asthenospermia riguarda spermatozoi che non si muovono bene.
Uno studio ha analizzato la qualità del seme di quasi 118.000 uomini sospettati di avere infertilità. I risultati hanno rivelato che circa il 45% di questi uomini aveva problemi di fertilità, con il 22% che presentava oligospermia, l'11% con asthenospermia e il 12% con azoospermia. L'asthenospermia è particolarmente preoccupante poiché indica che meno del 32% degli spermatozoi può muoversi in avanti, il che è essenziale per raggiungere e fecondare un ovulo.
Vari fattori possono contribuire a questi problemi, tra cui influenze ambientali, esposizione a sostanze nocive, anomalie genetiche, infezioni e condizioni come il varicocele (vene ingrossate nello scroto). Ci sono anche prove che la forma e la struttura degli spermatozoi possano essere anomale, il che può ulteriormente influenzare la fertilità.
Trattamento per l'infertilità maschile
Attualmente, quando si tratta l'asthenospermia, i risultati tendono a essere migliori per i casi con cause note. Per l'asthenospermia idiopatica, dove la causa è sconosciuta, viene spesso utilizzata la tecnologia della riproduzione assistita (ART). L'ART si basa molto sul trattamento accurato degli spermatozoi in un laboratorio. Il fluido di coltura utilizzato nell'ART è fondamentale poiché entra in contatto diretto e preserva gli spermatozoi, influenzando le loro prestazioni.
Utilizzare materiali di coltura di alta qualità in laboratorio può migliorare la sopravvivenza degli spermatozoi, migliorare la motilità e aiutare a selezionare gli spermatozoi più sani per procedure come l'inseminazione artificiale. Fattori come la pressione osmotica, il pH e i nutrienti nel fluido di coltura hanno un impatto significativo sulla qualità degli spermatozoi e sulla loro capacità di fecondare gli ovuli.
Panoramica dell'esperimento
Questo studio esamina come L-carnitina, Fruttosio e temperatura influenzano la coltura degli spermatozoi negli uomini con asthenospermia. L'obiettivo è trovare le migliori condizioni per migliorare la qualità degli spermatozoi in un breve periodo (24 ore).
Impostazione dell'esperimento
Per stabilire le giuste concentrazioni di L-carnitina e fruttosio, i ricercatori hanno preparato diverse soluzioni per testare i loro effetti sugli spermatozoi. Per la L-carnitina, sono state create soluzioni di varie concentrazioni (4, 8, 12 e 16 mg/mL). Gli spermatozoi dei pazienti sono stati suddivisi in diversi gruppi con trattamenti variabili, incluso il normale salino e il mezzo Ham's F10, che è un mezzo di coltura comunemente usato nei laboratori.
Per il fruttosio, si è seguita un'approccio simile, con soluzioni testate a concentrazioni di 0.125, 0.250, 0.375 e 0.50 mg/mL. Anche in questo caso, gli spermatozoi sono stati collocati in diversi gruppi di trattamento per osservare variazioni nella motilità e qualità.
Miglioramento del mezzo Ham's F10
I ricercatori miravano a migliorare il mezzo di base Ham's F10 utilizzando un esperimento ortogonale, che è un approccio strutturato per confrontare più fattori contemporaneamente. I tre principali fattori testati sono stati L-carnitina, fruttosio e temperatura. Questo metodo ha permesso di trovare in modo organizzato quale combinazione avrebbe dato i migliori risultati nella coltura degli spermatozoi.
Raccolta di partecipanti e campioni
I campioni di spermatozoi sono stati raccolti da 60 uomini diagnosticati con asthenozoospermia severa, di età compresa tra 24 e 35 anni. Certi criteri hanno escluso individui dalla partecipazione, come quelli con cromosomi anormali, infezioni, varicocele significativo o squilibri ormonali. Dopo un periodo di astinenza sessuale, i campioni sono stati raccolti e trattati secondo procedure standardizzate.
Osservazioni chiave nei test
I ricercatori hanno monitorato attentamente le prestazioni degli spermatozoi dopo l'incubazione nelle varie soluzioni di test. Hanno calcolato la motilità degli spermatozoi e notato cambiamenti in base alle condizioni a cui erano sottoposti.
Risultati L-Carnitina: Tra le diverse concentrazioni testate, 8 mg/mL ha mostrato un miglioramento significativo nella motilità degli spermatozoi rispetto alla baseline. Tuttavia, concentrazioni più elevate non hanno fornito benefici aggiuntivi e a volte hanno persino ridotto il movimento degli spermatozoi.
Risultati Fruttosio: Simile alla L-carnitina, la giusta quantità di fruttosio (0.375 mg/mL) ha aumentato notevolmente la motilità negli spermatozoi di uomini con asthenospermia. Concentrazioni più elevate non hanno prodotto risultati migliori.
Effetti della temperatura: È stata valutata anche la temperatura di coltura ottimale. Si è determinato che una temperatura di 36.5°C supportava efficacemente la motilità e la salute degli spermatozoi.
Prestazioni del mezzo migliorato
Dopo aver condotto i test con il mezzo modificato Ham's F10, i risultati hanno indicato una migliore performance in termini di aumento del numero di spermatozoi in movimento in avanti nel tempo. I cambiamenti nella qualità degli spermatozoi sono stati calcolati attentamente a intervalli di 30 minuti, 1 ora, 12 ore e 24 ore.
Il mezzo modificato ha preservato il movimento e la salute degli spermatozoi anche dopo 24 ore, il che è vitale per procedure ART di successo in futuro. L'integrità strutturale e la vitalità degli spermatozoi sono rimaste stabili, rendendo questo mezzo di coltura migliorato un'opzione promettente per trattare pazienti con asthenospermia severa non spiegata.
Pensieri finali
Lo studio ha concluso che l'aggiunta di L-carnitina (8 mg/mL) e fruttosio (0.375 mg/mL) al mezzo Ham's F10 ha migliorato significativamente la motilità degli spermatozoi e ridotto i tassi di malformazione. Questo risultato è particolarmente rilevante per gli uomini che affrontano sfide di fertilità.
Sebbene questi risultati siano promettenti, è necessaria ulteriore ricerca per verificare l'efficacia del mezzo di coltura modificato in gruppi più ampi e la sua applicabilità in contesti clinici. La salute complessiva e la qualità degli spermatozoi sono fondamentali per il successo delle tecniche di riproduzione assistita, e i progressi nei mezzi di coltura possono migliorare i risultati dei trattamenti per molte coppie che cercano di concepire.
Titolo: The effects of L-carnitine and fructose in improved Ham's F10 on sperm culture in idiopathic severe asthenospermia within 24h
Estratto: Trial designTo study the effects of L-carnitine and fructose on semen parameters of severe asthenospermia patients by sperm culturing in vitro within 24h. We optimized the energy composition and antioxidant substances of sperm culture medium in vitro (based on Hams F10 culture medium) by orthogonal test for preparing high quality culture medium. Sperms of 60 patients with idiopathic severe asthenospermia were collected, and cultured in vitro within 24h, by Hams F10 culture medium added to different concentrations of L-carnitine and fructose and culture temperature, whose effects on sperm motility were observed to determine which is the most appropriate concentration and temperature. MethodsFor determining the appropriate concentration of L-carnitine and fructose and the suitable culture temperature in Hams F10 culture medium, the orthogonal experiments were carried out to optimize above three factors, which had great influence on sperm viability, survival rate, deformity rate and DNA fragmentation index (DFI). ResultsThe final concentration of L-carnitine and fructose was determined in terms of initial tests to assess the effects of different concentrations (4, 8, 12, and 16 mg/ml L-carnitine and 0.125, 0.250, 0.375, and 0.50 mg/ml fructose) on sperm viability and motility in culture. During the operation of processing and culturing sperms in vitro within 24h, orthogonal test showed that sperm viability was better at the final concentration of 8 mg/ml L-carnitine and 0.375 mg/mL fructose in improved Hams F10 culture medium at 36.5 . ConclusionIdiopathic severe asthenospermia sperm can be effectively improved by the modified Hams F10 culture medium of the final concentration of 8 mg/ml L- carnitine and 0.375 mg/mL fructose in at 36.5 within 24h, which has shown better culture effect and is superior to Hams F10 basic medium.
Autori: Bin Zhang, D. Chang, F. Li, Y. Kang, Y. Yang, F. Kong, W. Jiang, D. Wang, Z. Cao, L. Xu, C. Huang, X. Shang
Ultimo aggiornamento: 2024-06-16 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.16.599217
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.16.599217.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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