Negli ultimi decenni si è assistito,  soprattutto in alcuni paesi, ad un aumento dell’incidenza di tumori testicolari (tumori delle cellule germinali, seminomi) e ad un probabile aumento  di alcune anomalie del tratto genitale maschile, come il criptorchidismo e l’ipospadia (anomalie del tratto genito-urinario che si determinano durante lo sviluppo fetale).

Inoltre, sembrerebbe essersi verificato un declino nella qualità dello sperma e un decremento del numero medio di spermatozoi per eiaculato. Tutte queste variazioni sembrano distribuirsi in maniera diversa fra  le varie aree geografiche.

Dall’esperienza clinica viene fuori  una causa comune alla base di tutte le anomalie osservate, le quali sono spesso associate ad  alterazioni della spermatogenesi.

L’esposizione a sostanze chimiche nell’ambiente di vita e di lavoro e negli alimenti ha un posto di rilievo fra i fattori di rischio per la salute riproduttiva.

Negli ultimi 20 anni numerosi studi su animali e clinici hanno fornito evidenze della varietà di sostanze chimiche, chiamate interferenti endocrini (IE) o distruttori endocrini (DE) (interferente), caratterizzate dal potenziale di interferire con il sistema endocrino attraverso svariati meccanismi.

Queste sostanze portano alla alterazione del funzionamento dell’asse riproduttivo maschile (asse ipotalamo-ipofisi testicolo) agendo come antagonisti e/o agonisti estrogenici, disturbando così i processi biochimici che regolano la secrezione ormonale degli ormoni sessuali e la funzione spermatica.

Il risultato clinico dell’esposizione a tossici riproduttivi sembra essere ipogonadismo e/o infertilità, come pure un aumentato rischio di seminomi.

Ruolo degli interferenti endocrini

Molti inquinanti estrogenici includendo prodotti per agricoltura (fitoestrogeni), chimici industriali e metalli pesanti hanno significative conseguenze sull’apparato riproduttivo dovuto alla loro estesa presenza nell’ambiente, all’abilità a bioaccumularsi e di resistere alle biodegradazione, spesso rientrando nella catena alimentare. Inoltre, molti agenti farmacologici e biologici, come terapie radianti, possono alterare e/o distruggere l’equilibrio ormonale.

Agenti ambientali (sostanze tossiche)

a. chimici organici e pesticidi: includono il dicloro difenil-tricloroetano (DDT), l’ epicloridrina, diossina, cloruro di metile, dibromocloropropano (DBCP), idrocarburi aromatici policiclici (PAHs). Queste sostanze sono in grado di diminuire la fertilità, diminuendo la qualità del seme. La presenza di questi agenti è stata associata a bassa concentrazione,  motilità e ad anormale morfologia degli spermatozoi. Producono effetti estrogenici e diminuzione della libido, aumento del cancro e difetti alla nascita.
b. metalli pesanti: includono piombo, mercurio, cadmio, cobalto,  cromo, alluminio, litio, ecc. L’effetto di questi metalli è stato ampiamente studiato sugli animali, evidenziando come questi metalli agiscano a livello dell’asse ipotalamo-ipofisi-testicolo sopprimendo la spermatogenesi e il testosterone sierico (in alcuni casi in maniera dose-dipendente). Biopsie testicolari suggeriscono che questi metalli possono essere dei tossici diretti del testicolo. Il contaminante maggiormente studiato è il piombo.
c. Radiazioni ionizzanti:  raggi a e ß. Effetti diretti e indiretti alle gonadi.

Fattori biologici

a. includono ipertermia, radicali superossido e ossido nitrico, stress ossidativo prodotti dalla stessa esposizione a contaminanti ambientali oltre che  da malattie croniche, invecchiamento, esposizione a tossine,  danno fisico. Gli effetti sono molteplici: diminuzione della produzione di testosterone, aumento dei radicali liberi e diminuzione degli antiossidanti (protettivi contro i radicali liberi), diminuzione della spermatogenesi e della funzione spermatica; si hanno danni testicolari.

Agenti radioterapici e farmacologici

a. terapia radiante: includono raggi X inducendo danni testicolari molto severi. L’effetto dipende dalla dose, dal numero di dosi, dalla durata dell’irradiazione e dallo stadio di sviluppo delle cellule germinali nei testicoli al tempo dell’esposizione.
b. farmaci e fitoestrogeni: includono steroidi anabolizzanti, nicotina, litio, narcotici, etanolo, ciclosporina, farmaci chemioterapici, ecc. Alterano l’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi, diminuiscono la produzione di ormoni sessuali, alterano la libido e alterano la spermatogenesi e la funzione spermatica.

Meccanismo di azione degli interferenti endocrini

Complesse interazioni sono coinvolte nella normale funzione gonadica e queste possono avvenire a  molteplici livelli. Alterazioni del controllo ormonale possono avvenire come conseguenza di:

  • alterata biosintesi ormonale
  • alterato immagazzinamento e/o rilascio ormonale (interferiscono con il flusso del Ca2+ che modula il rilascio)
  • alterata emivita e/o trasporto ormonale (aumento della degradazione degli ormoni)
  • alterato riconoscimento e/o legame recettoriale (mimano il ligando naturale agendo come agonisti e/o antagonisti o inibendo il legame)
  • alterata attivazione post-recettoriale (interferiscono con i sistemi di membrana che inducono la trasmissione di messaggi cellulari dopo legame ai recettori).

Valutazione della tossicità riproduttiva maschile

Diversi metodi sono usati per la valutazione del rischio per la salute umana e l’ambiente derivante dall’esposizione a contaminanti.

Essenzialmente la valutazione del rischio deve avvenire in 4 fasi:

  • identificazione dell’agente di rischio
  • relazione tra la dose assorbita e la prevalenza o l’insorgenza di condizioni patologiche attraverso l’effettuazione di adeguati studi epidemiologici
  • entità dell’esposizione della popolazione generale e dei gruppi a rischio
  • caratterizzazione del rischio. I primi due punti devono essere sviluppati da studi sperimentali su animali e corredati da dati provenienti da studi in vitro.

Bibliografia

Hauser R, Sokol R. Science linking environmental contaminant exposures with fertility and reproductive health impacts in the adult male. Fertil Steril. 2008;89:59-65.

Sikka SC, Wang R. Endocrine disruptors and estrogenic effects on male reproductive axis. Asian J Androl. 2008;10:134-45.