Is the presence of depressive and anxiety symptoms associated with sperm quality?

Abstract

A preocupante tendência crescente da prevalência global da infertilidade masculina, em conjunto com as causas inexplicadas em metade desses casos, evidencia que há ainda aspetos desta doença por compreender. Para resolver este problema, há que ter em conta não só as limitações das ferramentas de diagnóstico já implementadas, mas também entender melhor e mais detalhadamente o gâmeta masculino estrutural, bioquímica e molecularmente, de forma a desenvolver ferramentas de diagnóstico mais fidedignas. Por fim, devem também ser tidos em consideração outros factores externos e internos que poderão ter efeitos diretos e indiretos sobre o aparelho reprodutor masculino.Neste sentido, avaliar o estado psicológico dos pacientes que estão a fazer tratamentos de fertilidade parece ser um aspeto importante a considerar. De facto, apesar de haver evidências da relação estreita e interligação entre as vias de sinalização neuroendócrinas e o sistema reprodutor masculino em resposta ao stress psicológico, a relevância clínica, extensão e severidade destes efeitos sobre a qualidade espermática e fertilidade mantêm-se por elucidar. Em segundo lugar, o metabolismo dos espermatozóides, intimamente relacionado ao funcionamento destas células, é também um aspeto que merece mais atenção. De facto, apesar de existir muita informação sobre o metabolismo de espermatozóides humanos, existe ainda a falta de uma análise rápida, integrada e completa que possa ser introduzida com o potencial de revelar aspetos clinicamente relevantes e inovadores.Neste trabalho, o nosso objetivo foi assim explorar a relação entre bem-estar psicológico e estado de fertilidade, bem como aprofundar o estudo do metabolismo espermático no sentido de encontrar detalhes metabólicos que possam ser usados para melhoria do diagnóstico e tratamento da infertilidade masculina. Para alcançar os nossos objetivos, primeiramente realizámos uma análise retrospectiva numa base de dados anteriormente estabelecida com 3 grupos de participantes bem definidos (Control, ID e UMI), na qual estava contida informação relativa a sintomatologia de ansiedade e depressão, obtida pelo questionário “Escala Hospitalar de Ansiedade e Depressão” (HADS). Por fim, otimizámos a metodologia do Seahorse Flux Analyzer (SFA) para espermatozóides humanos.Is the presence of depressive and anxiety symptoms associated with sperm quality? 17Apesar de não termos encontrado uma relação evidente entre o stress psicológico e o estado de fertilidade masculina, detetámos que em participantes que apresentavam stress psicológico, a Mobilidade in Situ e a integridade do Acrossoma parecem estar afetadas. Adicionalmente, obtivemos registos standard de OCR e ECAR para espermatozóides humanos, que juntamente com as métricas metabólicas, forneceram informação relativa aos perfis metabólicos glicolítico e oxidativo dos espermatozóides.No geral, os nossos resultados reforçam a necessidade de melhorar a avaliação e diagnóstico da infertilidade masculina, identificando novos aspetos a serem considerados.

The concerning trend on male infertility global prevalence, together with the unexplainable causes in half of those cases highlights that there are still aspects of this disease to be understood. To address this issue, one should not only be aware of the limitations of the implemented diagnostic tools, but also understand the sperm cell in depth, structurally, biochemically, and molecularly in order to develop reliable and ready-to-be new/improved diagnostic tools, as well as taking into account external and internal factors that might exert direct and indirect effects upon the male reproductive system.In this sense, evaluating patients’ psychological status undergoing fertility treatment seems to be an important aspect to consider. In fact, even though, evidence clearly implies a tight connection and crosstalk between neuroendocrine signalling and the male reproductive system in response to psychological stress, the clinical relevance, the extent and severity of the effects that this might exert over sperm quality and fertility have yet to be elucidated. Secondly, the sperm cells metabolism, highly related to its functionality, is also an aspect that deserves further attention. Though there is much information on the human sperm metabolism, there is still a lack of a quick integrated and comprehensive analysis that may be introduced with the potential to reveal innovative clinically relevant information.In this work, it was therefore our objective to explore and study the relationship that might exist between psychological well-being and fertility-state as well as study deeper the sperm metabolism, aiming to find metabolic details that might be used to improve male infertility diagnosis and treatments. To achieve our aims, we have first performed a retrospective analysis of a previously established data basis with 3 well-defined groups of subjects (Control, ID, and UMI), in which information regarding anxiety and depression symptoms, obtained by the “Hospital Anxiety and Depression Scale” (HADS) questionnaire was available. Secondly, we have optimized the Seahorse Metabolic Flux Analyzer (SFA) methodology to human sperm cells.Although we have found no evident relationship among psychological distress and men’s fertility state, we have found that in patients presenting psychologic stress Motility in Situ and Acrosome integrity seems to be affected. Additionally, we have obtained standard records on human sperm cells’ OCR and ECAR, that together with theIs the presence of depressive and anxiety symptoms associated with sperm quality? 15metabolic metrics, provided information on sperm cells’ oxidative and glycolytic metabolism.Overall, our achievements reinforce the need to improve the male infertility diagnostic assessment, identifying new aspects to be considered.