Gli ambienti ad alta quota, in genere al di sopra dei 2.500 metri, presentano una pressione atmosferica e livelli di ossigeno inferiori, che possono causare gravi problemi di salute, tra cui una riduzione della qualità dello sperma nell’uomo e negli animali. Una nuova ricerca dimostra che i batteri intestinali e i loro metaboliti sono responsabili dell’infiammazione testicolare e della morte degli spermatozoi in ambienti ad alta quota.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, rivelano l’esistenza di un asse intestino-testicolo che potrebbe spiegare perché in condizioni di bassa concentrazione di ossigeno si riduce la fertilità maschile.
Oltre alla bassa pressione atmosferica e ai bassi livelli di ossigeno, anche gli squilibri intestinali, la dieta e i metaboliti microbici possono influenzare la qualità dello sperma. Tuttavia, non è ancora chiaro come ad alta quota le alterazioni intestinali causino danni agli spermatozoi e quali siano i batteri e i metaboliti coinvolti.
Per rispondere a queste domande, i ricercatori guidati da Jianchun Zhou della Army Medical University di Chongqing, in Cina, si sono proposti di studiare come la qualità dello sperma venga influenzata dalle condizioni di alta quota e bassa concentrazione di ossigeno.
Condizioni di alta quota
Esperimenti sui topi hanno dimostrato che, se sottoposti a condizioni che mimano un’altitudine di 5.800 metri, i roditori maschi producono un minor numero di gravidanze dopo l’accoppiamento e presentano testicoli più piccoli, una minore concentrazione e una ridotta motilità degli spermatozoi e danni strutturali nei tubuli seminiferi.
Inoltre, è stato osservato un aumento dei livelli del batterio Clostridium symbiosum, che produce un metabolita chiamato succinato. La somministrazione ai topi di C. symbiosum o di succinato ha ridotto la qualità dello sperma, mentre una versione modificata del batterio, incapace di produrre questo metabolita, non ha avuto lo stesso effetto.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che il succinato si sposta dall’intestino ai testicoli e danneggia lo sviluppo degli spermatozoi attivando cellule immunitarie che rilasciano molecole infiammatorie in grado di innescare la morte cellulare delle cellule produttrici di spermatozoi.
Miglioramento della qualità dello sperma
I ricercatori hanno quindi analizzato il microbiota intestinale di persone che vivono ad alta quota, scoprendo livelli più elevati di C. symbiosum e succinato. Inoltre, topi sottoposti a trapianti fecali da questi soggetti sono risultati caratterizzati da un maggior numero di cellule immunitarie infiammatorie nei testicoli, livelli più elevati di succinato e una minore qualità dello sperma.
I ricercatori hanno inoltre osservato che la rimozione nei topi delle cellule immunitarie infiammatorie o la riduzione dei livelli di succinato hanno impedito i danni allo sperma.
I risultati rivelano dunque l’esistenza di un asse immunitario intestino-testicolo e suggeriscono che i batteri intestinali possono danneggiare indirettamente lo sperma attraverso la segnalazione immunitaria. Infine, questo studio fornisce informazioni utili per migliorare la qualità dello sperma nelle regioni ad alta quota.
