SEMINAL PLASMA FRUCTOSE CONCENTRATION IN MEN WITH OBSTRUCTIVE AND NON-OBSTRUCTIVE AZOOSPERMIA

Abstract
Fructose is secreted from the seminal vesicles and the accessory sex glands. It is the major carbohydrate found in seminal plasma, provides over half the spermatozoa carbohydrate consumption and appears essential for normal sperm motility. Seminal fructose is often routinely measured in the assessment of seminal vesicle function and male factor infertility. The objective of this prospective descriptive study was to measure fructose concentrations in seminal plasma from men with obstructive and non-obstructive azoospermia and to compare these with fructose concentrations in seminal plasma from men with normal semen parameters. A higher median fructose concentration was observed in seminal plasma from men with non-obstructive azoospermia (3.22 mg/ml) compared to that from men with obstructive azoospermia (2.30 mg/ml) (p < 0.0001) and to that from normal controls (2.50 mg/ml) (p < 0.0002). This is the first report of increased seminal plasma concentrations of fructose in samples from men with non-obstructive azoospermia. This is either due to a decreased fructose metabolism associated with the azoospermia or an increased fructose production from the seminal vesicles.

Key words
Azoospermia, fructosa, no obstructiva, infertilidad, plasma seminal, vesículas seminales, glándulas sexuales accesorias, espermatozoides, motilidad

Artículo completo

Introducción
La fructosa es secretada por las vesículas seminales y las glándulas sexuales accesorias. En los seres humanos, la fructosa es la mayor fuente de carbohidratos en el plasma seminal y provee más de la mitad de los carbohidratos consumidos por los espermatozoides. La fructosa también parece esencial para la motilidad espermática normal [9]. La mediana de la concentración de fructosa en el plasma seminal humano es 2-3 mg/ml [2].

Luego de la eyaculación, la fructosa es consumida por los espermatozoides (proceso conocido como fructólisis). Por lo tanto, ante la presencia de un elevado número de espermatozoides, mayor cantidad de fructosa será consumida; en casos de azoospermia, menor cantidad. Esto ha llevado a la demostración de una correlación negativa entre la concentración de fructosa del plasma seminal y la concentración de espermatozoides móviles [3]. Recientemente se ha establecido el concepto de concentración corregida de fructosa [4].

Es bien conocido que los andrógenos son esenciales para el desarrollo embriológico y el posterior crecimiento y funcionamiento de las vesículas seminales y de las glándulas accesorias luego de la pubertad [5]. Sin embargo, se desconoce si las gonadotrofinas o algún otro mensajero endocrino cumplen algún papel en la secreción de fructosa.

La estimación de la concentración de fructosa en el plasma seminal ha sido utilizada en la evaluación rutinaria del semen [6], aunque informes más recientes han sugerido que esta estimación rutinaria de fructosa seminal [7,8] no es de utilidad. Las recomendaciones actuales señalan que la fructosa seminal es útil como herramienta de detección sistemática de azoospermia obstructiva u oligospermia severa, en donde es un signo de disfunción de las vesículas seminales, las cuales pueden ser exploradas ulteriormente por ecografía transrectal [9]. Los niveles elevados de fructosa seminal han sido asociados con astenozoospermia [3], pero no existen informes acerca de alguna diferencia en la concentración de fructosa en pacientes con azoospermia no obstructiva.

Por consiguiente, el propósito de este estudio fue medir las concentraciones de fructosa en el plasma seminal en pacientes con azoospermia no obstructiva (determinada por valores de la hormona folículo estimulante (FSH) > 10 UI/l) y compararlas con las de pacientes con azoospermia obstructiva (determinada por valores de FSH < 5 UI/l) y con las de pacientes con análisis seminal normal.

Materiales y métodos
Se seleccionaron pacientes provenientes de una clínica regional de andrología, la cual es un centro de referencia de alta complejidad y de enseñanza de infertilidad masculina. Durante el período de estudio, todos los hombres vírgenes de tratamiento, a los que se les realizó un análisis seminal como parte de la rutina de estudios de fertilidad, fueron incluidos en el estudio. Fueron excluidos quienes padecían cualquier cuadro clínico que requiriera tratamiento continuo y los que tenían antecedentes de cirugía pelviana o escrotal (incluyendo vasectomía) e indicios de infección, manifestada por una leucocitospermia (> 1 x 106 leucocitos/ml). Todos los pacientes realizaron una única muestra de semen y de FSH sérica.

Muestras de semen
Se recolectaron muestras frescas por masturbación en un recipiente estéril plástico luego de 4 días de abstinencia sexual, provenientes de 1 178 pacientes. El análisis seminal estándar [10] fue realizado dentro de la primera hora de emisión, después de su licuefacción.

Determinación de fructosa
Luego del análisis seminal, las muestras fueron centrifugadas a 1 000 g por 5 minutos y se removió el sobrenadante del plasma seminal para medir la concentración de fructosa. Esto se realizó utilizando colorimetría de ácido resorcinol [11]. El coeficiente de variación entre diferentes lotes fue 4.6% para 3.5 mg/ml (19.6 mmol/l) y los límites de medición fueron 0.09 y 7.2 mg/ml.

Determinación sérica de hormona estimulante de folículos (FSH)
La FSH sérica se determinó utilizando un equipo de doble anticuerpo para FSH (Diagnostic Products, DPC Ltd, Llanberris, Reino Unido). La precisión intraensayo fue > 10% en todos los puntos de la curva de ensayo. La precisión entre diferentes ensayos presentó un coeficiente de variación entre 8% y 12%. En nuestro laboratorio (sobre la base de 480 muestras provenientes de 480 pacientes con parámetros seminales normales), el percentilo 95 para FSH es 5 UI/L.

Análisis estadístico
La normalidad de la distribución de las concentraciones de fructosa se investigó con la prueba de Shapiro-Wilk. Los resultados se expresaron como medianas e intervalos intercuartilos, y las comparaciones entre los grupos se efectuaron mediante la prueba U de Mann-Whitney. Se consideraron estadísticamente significativos los valores de p < 0.01.

Resultados
De los 1 178 pacientes incorporados inicialmente al estudio, 265 (22.5%) presentaron azoospermia; 683 (58.0%), otros parámetros anormales en el análisis seminal, y 230 (19.5%), un resultado normal (de acuerdo con los criterios de la OMS). De los 265 pacientes con azoospermia, 139 (52.5%) mostraron una FSH sérica > 10 UI/l y fueron denominados como grupo de azoospermia no obstructiva (Grupo 1). Ochenta y nueve pacientes (33.6%) tuvieron una FSH sérica < 5 UI/l y constituyeron el grupo control de azoospermia obstructiva (Grupo 2). Los restantes 37 pacientes con azoospermia presentaron FSH séricas entre 5-10 UI/l y fueron excluidos del estudio. Los 230 hombres con parámetros seminales normales conformaron el grupo control (Grupo 3).Se observaron concentraciones significativamente elevadas en el plasma seminal de pacientes con azoospermia no obstructiva (Grupo 1) al ser comparadas con las de pacientes con azoospermia obstructiva (Grupo 2) (p < 0.0002), o con individuos normales (Grupo 3) (p < 0.0001). No hubo mayores diferencias entre las concentraciones de fructosa de plasma seminal del grupo de azoospermia obstructiva y el grupo control (Grupo 2 y Grupo 3; p = 0.32), aunque el valor de la mediana fue menor en el grupo de azoospermia obstructiva. Ver tabla 1.

La concentración corregida de fructosa, definida como [logaritmo de la concentración de espermatozoides móviles] x [concentración de fructosa seminal], no se puede calcular en ambos grupos de azoospermia (Grupo 1 y Grupo 2), puesto que el logaritmo de 0 es menos infinito (-∞).

Discusión
Estos resultados son los primeros en demostrar que las concentraciones de fructosa están aumentadas en el semen de pacientes con azoospermia no obstructiva. Esto podría ser resultado de una secreción continua de fructosa a partir de las vesículas seminales y de las glándulas sexuales accesorias en ausencia de espermatozoides, lo cual conduce a falta de utilización de fructosa y, por consiguiente, a concentraciones más elevadas en el plasma seminal. Ya ha sido establecida una relación negativa entre la motilidad espermática y la concentración de fructosa de plasma seminal [3], aunque esta correlación fue débil (r = 0.062); es improbable que sea la única razón para el incremento significativo de concentraciones de fructosa comparadas con las del grupo control y el grupo de azoospermia obstructiva. Aunque debe considerarse que, en este último grupo, pueden haber varios pacientes que presenten algún grado de disfunción vesicular y, por eso, muestren bajas concentraciones de fructosa [12]. Más del 2% de los hombres estériles pueden tener tales anomalías [13]; pero es improbable que éstas hayan provocado la disminución de la mediana de la concentración de la fructosa de todo el grupo, porque la dispersión y el intervalo entre cuartilos son similares a la de los controles normales.

Otra posible explicación del aumento de la concentración de fructosa es que su secreción sea también dependiente de la estimulación de FSH. El conocimiento convencional se basa en que la estructura y función de la vesícula seminal y las de la glándula accesoria son andrógeno dependientes, aunque se ha arribado a esa conclusión considerando que estas glándulas no tienen función antes de la pubertad y presentan regresión en ausencia de testosterona (por ejemplo, luego de la castración). El papel de los otros factores que pueden influir sobre la función de la vesícula seminal y la secreción de fructosa no ha sido investigado. Estos resultados deberían sugerir que la FSH también juega un papel en la secreción de fructosa.

Muchos debates se han centrado en el concepto de azoospermia obstructiva y no obstructiva, determinadas por la FSH sérica, luego del rescate de espermatozoides vitales en biopsias testiculares en hombres con azoospermia no obstructiva y posteriores embarazos con recién nacidos vivos [14,15]. Sin embargo, la FSH sérica aún permanece como un buen factor de discriminación de posibilidad de rescate de espermatozoides vivos y como factor predictivo de resultado exitoso [7,9] y, por lo tanto, continúa siendo útil la clasificación de azoospermia en obstructiva y no obstructiva basada en los niveles séricos de FSH. En este estudio, los hombres con FSH sérica entre 5 UI/L y 10 UI/L fueron excluidos con el objeto de crear dos grupos distintivos.

La estimación de las concentraciones corregidas de fructosa, como expresión opuesta a la concentración incorrecta de fructosa, puede jugar un papel importante cuando las concentraciones de espermatozoides móviles son elevadas; pero, como admiten los autores, no es útil en casos de oligospermia severa [16] o, como lo demuestra este trabajo, en casos de azoospermia.

Aunque este estudio ha demostrado elevadas concentraciones de fructosa en plasma seminal en azoospermia no obstructiva, estos hallazgos no indican que tenga sentido continuar con la estimación seminal de rutina de la concentración de fructosa. Es improbable que, junto con la FSH sérica, la fructosa del plasma seminal sea capaz de discriminar entre aquellos pacientes con probabilidad de que se les rescate espermatozoides en un biopsia testicular y aquéllos en los que esto no es probable.

En conclusión, por consiguiente, éste es el primer estudio en demostrar un aumento de la concentración de fructosa en el plasma seminal de hombres con azoospermia no obstructiva. Aunque ello pueda obedecer a la falta de utilización de fructosa, por la ausencia de espermatozoides en el semen, necesita determinarse aún el papel de la FSH en la función de la vesícula seminal y la glándula accesoria.

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