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Stress ossidativo e spermatozoi

Stress ossidativo e spermatozoi

Nonostante l’ossigeno sia indispensabile per la vita, esso è anche tossico in quanto può generare specie chimiche molto reattive (radicali liberi), capaci, se in eccesso, di danneggiare le strutture cellulari. Perciò, gli organismi hanno sviluppato efficaci strategie di difesa antiossidante in grado di mantenere le concentrazioni dei radicali liberi nei range di normalità. I radicali liberi, contrariamente a quanto si pensa, in basse concentrazioni, svolgono un ruolo chiave nei processi di fertilizzazione permettendo allo spermatozoo di acquisire la capacità fertilizzante attraverso l’implementazione di complessi eventi, alcuni noti ed altri ancora da chiarire.

Quando, per svariati motivi, ad un aumento dei radicali liberi dell’ossigeno (radicale superossido (O2·-), perossido di idrogeno (H2O2 o acqua ossigenata), radicale ossidrile (OH·), non fa riscontro un aumento delle difese antiossidanti si scatena lo stress ossidativo. All’interno di una cellula lo stress ossidativo, messo in atto da queste specie chimiche molto reattive, arreca danni ai lipidi, alle proteine, ai singoli amminoacidi, agli acidi nucleici e, in generale, a tutta la materia organica che costituisce lo spermatozoo.

Per far fronte a questa drammatica evenienza, le cellule, quindi anche lo spermatozoo, hanno messo a punto alcune strategie di difesa che costituiscono il “sistema antiossidante endogeno”.

I componenti del sistema antiossidante endogeno possono trovarsi disciolti nel citoplasma o all’esterno della cellula (come l’acido ascorbico, o vitamina C, e il glutatione) o legati alle membrane cellulari (come i carotenoidi e la vitamina E). Queste molecole, quando vengono a contatto con un radicale dell’ossigeno, lo trasformano in un composto non dannoso o meno dannoso, impedendogli di generare un danno strutturale allo spermatozoo.

Fanno parte del sistema di difesa antiossidante anche alcuni enzimi, come le superossido dismutasi (SOD) e le catalasi, che agiscono da “scavenger” (letteralmente spazzini). Le SOD intercettano i radicali superossido, generati dal metabolismo cellulare, trasformandoli immediatamente in ossigeno molecolare O2 e perossido di idrogeno (H2O2). Quest’ultimo, sebbene meno reattivo dei radicali superossido, è ancora potenzialmente tossico ed è a questo punto che intervengono le catalasi, enzimi capaci di trasformare il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno molecolare.

Il sistema antiossidante endogeno è un sistema particolarmente complesso: antiossidanti enzimatici e non enzimatici agiscono in modo concertato e immediato. Nell’ambito di questo complesso sistema la SOD riveste un ruolo chiave grazie alla alta velocità di reazione di questo enzima con il proprio substrato (radicale superossido (O2·-) superiore a qualsiasi altra sostanza antiossidante conosciuta in natura.

Senza la superossido dismutasi l’intero sistema di difesa antiossidante sarebbe inefficiente

Gli effetti patologici dello stress ossidativo nel liquido seminale si manifestano in vario modo: diminuzione del numero degli spermatozoi, alterazioni dei parametri di motilità spermatica, alterazioni della forma dello spermatozoo, danni a carico del materiale cromosomico dello spermatozoo. Si stima che nel 30-80% dei casi lo stress ossidativo sia il responsabile di infertilità/sub-fertilità da fattore maschile.

Bibliografia
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