Fragmentación del ADN espermático y su implicación en la fertilidad

Por (ginecóloga), (embrióloga), (embrióloga), (ginecólogo), (embrióloga) y (embrióloga).
Actualizado el 07/09/2021

La fragmentación del ADN espermático hace referencia a roturas en el material genético que contiene el espermatozoide. Esta fragmentación puede ser de cadena sencilla o de cadena doble, según las cadenas de ADN que se vean afectadas por la rotura.

Cualquier alteración en el ADN de los espermatozoides del varón podrá ser una causa de infertilidad masculina, ya que la integridad del material genético es esencial para que el desarrollo embrionario ocurra de manera normal.

Por tanto, con un elevado número de lesiones en el ADN de los espermatozoides, la probabilidad de conseguir un embarazo y que este llegue a término puede verse reducida.

A continuación tienes un índice con los 10 puntos que vamos a tratar en este artículo.

Fragmentación del ADN espermático

La fertilidad del varón y su calidad seminal se valoran a través de la prueba del seminograma. Se trata de un análisis del semen que evalúa parámetros macroscópicos (como el volumen o la viscosidad seminal) y microscópicos (como la concentración, movilidad y morfología de los espermatozoides).

Sin embargo, existen otros parámetros espermáticos que no se valoran en este examen y que pueden influir en el potencial fértil del varón.

Este sería el caso de la fragmentación del ADN de los espermatozoides. Además, esta alteración en el material genético del gameto masculino puede presentarse y, en cambio, los parámetros de concentración, movilidad y morfología espermática ser normales en el resultado del seminograma.

No obstante, los parámetros de movilidad y morfología de los espermatozoides pueden verse afectados y estar relacionados con la fragmentación del ADN espermático.

Implicaciones en la fertilidad masculina

Unos niveles elevados de fragmentación del ADN espermático se han asociado con la infertilidad masculina. Además, la fragmentación del ADN de los espermatozoides ha sido muy estudiada en relación a las técnicas de reproducción asistida, donde puede tener las siguientes implicaciones:

No obstante, es importante aclarar que la relación entre la fragmentación del ADN espermático elevada y estos parámetros aún es motivo de controversia.

Diagnóstico con test de fragmentación

Como hemos dicho, es posible que hombres que presentan valores normales del seminograma tengan un alto índice de fragmentación en el ADN de sus espermatozoides. No obstante, lo más probable es que el nivel de fragmentación sea elevado cuando los parámetros seminales están alterados.

En cualquier caso, para evaluar la integridad del ADN espermático, es necesario hacer pruebas complementarias conocidas como test de fragmentación.

Existen varios métodos para medir el grado de fragmentación del ADN espermático en el laboratorio, pero los más utilizados son los siguientes:

Test SCD

El test de dispersión de la cromatina espermática (SCD de sus siglas en inglés, Sperm Chromatin Dispersion) consiste en hacer una descondensación del ADN espermático.

Como consecuencia, los espermatozoides que tienen su ADN íntegro presentarán grandes halos de dispersión, mientras que aquellos con el ADN fragmentado tendrán halos de dispersión pequeños o ausentes alrededor de la cabeza.

Ensayo TUNEL

El TUNEL (de sus siglas en inglés, Terminal Deoxynucleotidyl Transferase-Mediated dUTP Nick-End Labeling) es una técnica que suele utilizar la citometría de flujo para evaluar la integridad del ADN.

Consiste en hacer una tinción con marcadores fluorescentes que solamente se unirán a las cadenas de ADN rotas. A continuación, al pasar la muestra por el citómetro de flujo, la señal de fluorescencia indicará cuándo el ADN está fragmentado.

Además, el test TUNEL permite detectar simultáneamente ambos tipos de rotura del ADN de los espermatozoides (de cadena simple y doble), por lo que esta prueba es ampliamente utilizada.

Indicaciones

Normalmente, estas pruebas para valorar la fragmentación del ADN del espermatozoide se hacen cuando la pareja no logra concebir después de haberse hecho varios tratamientos de fertilidad, aunque también existen otras indicaciones:

Tal y como nos comenta el Dr. Sergio Rogel en la siguiente entrevista:

El test de fragmentación espermática se utiliza para personas que tienen un factor masculino importante, dado que las alteraciones del ADN espermático se suelen asociar a muestras de esperma no muy buenas.

Además, también se puede utilizar en personas que han tenido un ciclo de fecundación in vitro y donde no se ha llegado a obtener suficiente calidad embrionaria y se sospecha que esto puede ser por el factor masculino.

Causas

Existen diversos factores que pueden provocar el aumento de roturas en el ADN de los espermatozoides, pero entre las causas más frecuentes están las siguientes:

Elevada temperatura testicular
debido a episodios de fiebre alta, presencia de varicocele o, incluso, por llevar ropa ajustada.
Tratamientos farmacológicos
ciertos medicamentos pueden dar lugar a la fragmentación del ADN espermático.
Exposición a contaminantes
los pesticidas y ciertos compuestos químicos pueden causar el daño del ADN del espermatozoide.
Tabaquismo
los varones fumadores tienen una peor calidad seminal y, además, fumar puede aumentar la cantidad de espermatozoides con su ADN fragmentado.
Edad avanzada
la fragmentación del ADN espermático aumenta con la edad, sobre todo, a partir de los 45 años.

Además de estas, existen otras causas intrínsecas de fragmentación que ocurren durante la producción de espermatozoides, por alteraciones que dejan vulnerable al ADN espermático de ser dañado por el estrés oxidativo.

Tratamiento

Algunas de las causas que provocan fragmentación del ADN espermático no siempre se pueden tratar. En otros casos, puede ser útil un cambio en el estilo de vida o un tratamiento con antioxidantes para mejorar la calidad seminal.

Como hemos mencionado, el estrés oxidativo causado por el aumento de radicales libres en el organismo del varón provoca daños en el ADN de los espermatozoides. Por tanto, será necesario llevar un estilo de vida saludable y una dieta variada y equilibrada para poder disminuir estos niveles de fragmentación en el ADN espermático.

Los tratamientos con antioxidantes durante, aproximadamente, 3 meses pueden reducir la fragmentación del ADN espermático, aunque esto no es siempre posible.

Por otra parte, la operación del varicocele, si es el caso, también puede ayudar a mejorar la integridad del ADN y el potencial fértil del varón.

Conseguir el embarazo

El hecho de que un hombre tenga una tasa de fragmentación del ADN espermático elevada no significa que no pueda conseguir un embarazo natural con su pareja. No obstante, la probabilidad de lograrlo puede verse reducida debido a lo comentado a lo largo de este artículo.

Si el índice de fragmentación es bajo, es posible que el óvulo sea capaz de reparar este daño por sí solo después de la fecundación. No se conoce muy bien cómo es este mecanismo, pero su éxito puede depender del tipo y extensión de las lesiones del ADN espermático y de la calidad del ovocito.

En cuanto a los tratamientos de reproducción asistida, la fragmentación del ADN de los espermatozoides también puede afectar a los resultados de la manera que se ha explicado anteriormente. Sin embargo, existen técnicas de selección espermática como el Chip Fertile para mejorar la calidad seminal de varones con niveles elevados de fragmentación del ADN de los espermatozoides, especialmente cuando esta es de cadena doble.

Por otro lado, se ha visto que los espermatozoides obtenidos directamente del testículo mediante biopsia testicular pueden tener una mejor calidad en cuanto a su ADN que los espermatozoides eyaculados, por lo que este manejo podría ser posible en ciertos casos de varones con elevada fragmentación del ADN espermático y fallos previos de ICSI.

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Preguntas de los usuarios

¿Qué diferencia hay entre el ensayo cometa y el estudio SCD para valorar la fragmentación del ADN espermática?

Por Mercè Durban Llenas (embrióloga).

Existen varios métodos para cuantificar la fragmentación del ADN de los espermatozoides, dos de ellos son la prueba de dispersión de cromatina espermática (SCD) y test Comet ensayo.

La diferencia entre el test Comet y el test SDC, es que el sistema Comet si diferencia las roturas de ADN de cadena sencilla y de doble cadena, pudiendo darse un mejor diagnóstico con un estudio más preciso del tipo de fragmentación del ADN. Puede darse casos de fragmentación de cadena sencilla y/o de cadena doble, o bien con ningún tipo de fragmentación.

La prueba SCD (Sperm Chromatin Dispersion) no diferencia entre rotura de cadena sencilla y doble.
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¿Es mejor realizar el estudio de la cadena simple o doble de ADN del espermatozoide? ¿Por qué?

Por Dra. Blanca Paraíso (ginecóloga).

La fragmentación de cadena sencilla produce diferentes problemas a los que da la fragmentación de cadena doble. Mientras que las roturas de cadena sencilla están relacionadas con esterilidad masculina, las roturas de cadena doble están relacionadas con un mayor riesgo de aborto.

La fragmentación de cadena sencilla se produce principalmente por estrés oxidativo (tabaco, alcohol…), y es un error mucho más extenso, afectando a gran parte del ADN del espermatozoide. Esto hace que sea muy difícil de reparar por el ovocito y, por tanto, que ni siquiera se produzca la gestación.

En el caso de la fragmentación de cadena doble se producen roturas en puntos concretos que están desprotegidos por una enzima llamada nucleasa, por lo que el daño no es tan extenso e incluso puede ser reparado por un óvulo joven. En caso contrario, si esta fragmentación no se repara, dará lugar a un embrión con alteraciones cromosómicas que acabará muy probablemente en un aborto.

Imagen: Ruptura de la cadena de ADN espermático

Por ello, dependiendo de cuál sea el problema de los pacientes, nos puede resultar más interesante el estudio de uno u otro tipo de fragmentación. Sin embargo, lo ideal será estudiar los dos tipos de fragmentación, dado que puede haber problemas en ambos.

¿En qué consiste la técnica de columnas de anexina para seleccionar espermatozoides?

Por Leonor Ortega López (embrióloga).

Es una técnica que nos permite descartar los espermatozoides apoptóticos, o seleccionar espermatozoides que no tengan el ADN fragmentado.

Se puede utilizar en muestras seminales de pacientes que vayan a realizar tanto fecundación in vitro (FIV), microinyección intracitoplasmática (ICSI) como inseminación artificial (IA), aunque su limitación es que hay que utilizarlo en muestras con calidad seminal suficiente para que el resultado sea óptimo, ya que la concentración seminal disminuye.

Está indicado para pacientes con alto porcentaje de espermatozoides con ADN fragmentado, con abortos de repetición, mala calidad embrionaria y bajas tasas de fecundación.

¿Cuál es el precio del test de fragmentación de ADN espermático?

Por Zaira Salvador (embrióloga).

Como hemos dicho, el test de fragmentación no entra en el seminograma básico y, por tanto, hay que pagarlo también aparte. El coste de este análisis varía en función de la clínica o el laboratorio donde se realice, pero se sitúa entre los 80-120€ aproximadamente.

Puesto que el precio del seminograma es de unos 70-130€ también, si se realiza un estudio completo del semen con ambas pruebas, el coste puede subir hasta los 150-250€.

¿La biopsia testicular puede ser una solución para evitar la fragmentación del ADN de los espermatozoides?

Por Zaira Salvador (embrióloga).

Sí. En los casos en lo que ningún tratamiento ha conseguido mejorar la tasa de fragmentación, es posible obtener los espermatozoides directamente del testículo con una biopsia para hacer la ICSI. Con esto se consigue evitar los daños que se producen a nivel post-testicular, es decir, una vez los espermatozoides han salido del testículo.

Lecturas recomendadas

Además de este análisis, existen otras pruebas de fertilidad en el hombre que pueden hacerse antes de iniciar un tratamiento de reproducción asistida. Puedes encontrarlas todas en el siguiente artículo: Pruebas de fertilidad en el hombre: ¿cuáles son y en qué consisten?

Por otro lado, la FIV-ICSI es el tratamiento más adecuado para las parejas que no consiguen el embarazo y que presentan altas tasas de fragmentación espermática. Te recomendamos leer el siguiente post para más detalles sobre esto: Microinyección espermática: ¿En qué consiste la ICSI y cuál es su precio?

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Bibliografía

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Esteves SC, Santi D, Simoni M. An update on clinical and surgical interventions to reduce sperm DNA fragmentation in infertile men. Andrology. 2020 Jan;8(1):53-81.

Esteves SC, Zini A, Coward RM, Evenson DP, Gosálvez J, Lewis SEM, Sharma R, Humaidan P. Sperm DNA fragmentation testing: Summary evidence and clinical practice recommendations. Andrologia. 2021 Mar;53(2):e13874.

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Autores y colaboradores

Dra. Blanca Paraíso
Dra. Blanca Paraíso
Ginecóloga
La Dra. Blanca Paraíso es licenciada en Medicina y tiene el doctorado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM). También es diplomada en Estadística en Ciencias de la Salud. Doctora experta en Ginecología y Reproducción Asistida. Más sobre Dra. Blanca Paraíso
Número de colegiado: 454505579
 Leonor Ortega López
Leonor Ortega López
Embrióloga
Licenciada en Ciencias Biológicas por la Universidad de Valencia. Cursó el Máster en Reproducción Humana impartido por la Sociedad Española de Fertilidad y la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente, es la Directora del Laboratorio de Embriología de IVF Spain.

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Número de colegiada: 03123-CV
 Mercè  Durban Llenas
Mercè Durban Llenas
Embrióloga
Licenciada en Biología por la Universidad de Barcelona (UB). Además, Mercè Durban ha realizado el doctorado por la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y es Embrióloga Clínica senior por la ESHRE desde 2008 y Especialista en reproducción Humana Asistida y Embriología Clínica por ASEBIR desde 2010. Más sobre Mercè Durban Llenas
Número de colegiada: 13.652-C
Dr. Sergio  Rogel Cayetano
Dr. Sergio Rogel Cayetano
Ginecólogo
Licenciado en Medicina por la Universidad Miguel Hernández en Alicante con la especialidad de Ginecología y Obstetricia en el Hospital General de Alicante. Amplió su experiencia en reproducción asistida mientras trabajaba en diferentes clínicas de Alicante y Murcia, hasta que en el año 2011 se unió al equipo médico de IVF Spain.

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Número de colegiado: 03-0309100
 Silvia Azaña Gutiérrez
Silvia Azaña Gutiérrez
Embrióloga
Graduada en Biología Sanitaria por la Universidad de Alcalá y especializada en Genética Clínica por la misma universidad. Máster en Biotecnología de la Reproducción Humana Asistida por la Universidad de Valencia en colaboración con el Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI). Más sobre Silvia Azaña Gutiérrez
Número de colegiada: 3435-CV
 Zaira Salvador
Zaira Salvador
Embrióloga
Licenciada en Biotecnología por la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), Biotechnology degree en la National University of Ireland en Galway (NUIG) y embrióloga con el Máster en Biotecnología de la Reproducción Humana por la Universidad de Valencia en colaboración con el Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI). Más sobre Zaira Salvador
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