1 Febbraio 2022

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Il materiale seminale e l’inquinamento ambientale

ISTITUTO LAZZARO SPALLANZANI

Dal 1939 al 2017 il numero di spermatozoi medi è crollato a ritmi preoccupanti. La specie umana può rischiare l’estinzione entro il 2050. Sulla base di questo grido d’allarme lanciato dal coordinatore Luigi Montano, il progetto EcoFoodFertility affronta il tema dell’inquinamento ambientale e salute nel senso più ampio del termine. Nato nel territorio campano, tristemente noto come “terra dei fuochi”, lo studio si è successivamente ampliato alle diverse aree d’Italia e d’Europa proponendo il liquido seminale come sentinella della salute ambientale e umana.

Tutto ciò è stato per noi da stimolo per indagare se la questione possa interessare anche il settore zootecnico, ed eventualmente se possa avere ricadute sulla fertilità. L’ipotesi si basa, ovviamente, sul presupposto che se il declino della qualità dello sperma umano sia in parte riconducibile alla presenza di sostanze nocive nell’ambiente, come evidenziato nel suddetto progetto, si dovrebbero osservare cambiamenti simili anche negli animali che ne sono ugualmente esposti.

È così che, interrogato attraverso le parole chiave “pollution” e “sperm quality”, il motore di ricerca PubMed restituisce 632 pubblicazioni scientifiche che trattano l’argomento, ma che si rivelano quasi esclusivamente incentrate sull’uomo o su animali da laboratorio. Nel tentativo di stringere il cerchio aggiungendo le parole chiave a noi più congeniali “bull” e “boar”, l’entusiasmo viene tuttavia smorzato dai pochissimi risultati corrispondenti, restituendo la prova che, almeno in zootecnia, ci stiamo addentrando in un territorio ancora poco esplorato. Ciononostante, il materiale a disposizione ci consente di fare le seguenti considerazioni.

Il materiale seminale è altamente sensibile e vulnerabile nei confronti degli inquinanti ambientali. Esso rappresenta un marcatore attendibile dello stato di salute riproduttiva degli animali, in quanto esistono studi nel bovino che hanno già rivelato una correlazione negativa tra la quantità di pesticidi nell’ambiente ed il volume e numero totale di spermatozoi presenti nell’eiaculato. Nel materiale seminale, dove svariati xenobiotici si possono accumulare, tali molecole possono essere quantificate ed il loro effetto può essere direttamente rilevato sugli spermatozoi che, diversamente dagli ovociti già presenti alla nascita, vengono prodotti continuamente a partire dalla pubertà e sono maggiormente soggetti alle influenze esterne.

Inoltre, le loro caratteristiche di motilità, morfologia e modalità di organizzazione del DNA, oltre che risentire degli squilibri endogeni (risposte fisiologiche/ormonali attivate ad esempio dallo stress da scarso benessere o non corretta alimentazione), possono venire alterate da stimoli esterni come nel caso di inquinamento ambientale da metalli pesanti, benzene, PM10, PM2.5 tipici delle zone altamente industrializzate. Nel complesso, l’esposizione continuativa a tali sollecitazioni rende gli spermatozoi un facile bersaglio dello stress di varia natura, ed in particolare di quello di tipo ossidativo.

Per quanto riguarda questa condizione, vale la pena ricordare che le specie reattive dell’ossigeno (ROS) generate dallo stress ossidativo reagiscono facilmente con svariate molecole ed hanno, quindi, la capacità di danneggiare qualsiasi struttura biologica compromettendo la funzionalità cellulare. La loro produzione nello sperma è controllata sia dagli spermatozoi che dal sistema di difesa antiossidante del plasma seminale. Tuttavia, gli spermatozoi, per loro natura, possiedono una bassa attività antiossidante intracellulare costituita da specifici enzimi, che per giunta varia a seconda della specie.

Gli effetti negativi si osservano quando la produzione di ROS supera la capacità del sistema di neutralizzarli. Livelli eccessivi di ROS associati a una carenza di antiossidanti possono portare a stress ossidativo con conseguente danno al DNA nucleare e mitocondriale, accorciamento dei telomeri, alterazioni epigenetiche e microdelezioni cromosomali.

Sebbene il risanamento dei territori resti la prima e vera opera di prevenzione da perseguire per far fronte a simili problematiche, in mancanza di un vero cambiamento occorre intraprendere misure di contenimento finalizzate a minimizzare gli effetti dell’inquinamento sugli organismi. Se per l’uomo questo significa modificare i propri stili di vita e alimentari, considerando anche l’integrazione, in talune condizioni, con supporti nutraceutico/funzionali, le stesse accortezze dovrebbero valere anche per gli animali. È infatti dimostrato come diverse molecole antiossidanti presenti in svariate comuni cultivar, come lo zafferano, il rosmarino e la vite, se aggiunte ai comuni “extenders” utilizzati per maneggiare il materiale seminale, o addirittura fornite come tali nelle razioni alimentari, migliorino le caratteristiche qualitative degli spermatozoi e la capacità fecondante, quindi la fertilità.