Microplásticos en el semen porcino: motilidad espermática y sensibilidad a los antimicrobianos
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Los microplásticos en el semen de verraco podrían constituir un factor poco estudiado en la calidad seminal. En este estudio se detectaron microplásticos en las 12 muestras analizadas y observó que mayores concentraciones de determinados polímeros se asociaban con una menor proporción de espermatozoides rápidos. También se identificaron algunas asociaciones con la sensibilidad bacteriana a los antimicrobianos. Estos resultados exploratorios aportan la primera evidencia de su presencia en semen porcino y plantean nuevas preguntas sobre su relevancia reproductiva, sin demostrar una relación causal.
La eficacia de la inseminación artificial porcina depende de disponer de semen de buena calidad, por lo que su evaluación rutinaria es esencial para el manejo reproductivo.
Entre los principales indicadoresdestacan la motilidad espermática y las características del movimiento, evaluadas habitualmente mediante sistemas de análisis computarizado del semen (CASA). Estos parámetros se relacionan con el potencial fecundante y pequeñas alteraciones pueden repercutir en los resultados reproductivos.
Los espermatozoides son sensibles a las condiciones fisicoquímicas de su entorno:
| Los microplásticos (MP), partículas de plástico de tamaño inferior a 5 mm, están ampliamente distribuidos en el suelo, el agua y el aire.
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Su pequeño tamaño, persistencia y capacidad para adsorber sustancias químicas han suscitado interés por sus posibles efectos biológicos, incluidos los relacionados con la reproducción:
Los microplásticos pueden adsorber contaminantes, como disruptores endocrinos y metales pesados, y actuar como superficies para la adhesión bacteriana y la formación de biopelículas, lo que podría influir en la persistencia de las bacterias y en su sensibilidad a los antimicrobianos.
| Hasta la realización de este estudio, no se habían caracterizado la presencia, los tipos de polímeros ni la distribución de tamaños de los microplásticos en semen de verraco. El objetivo fue analizar sus características en semen sin diluir y explorar posibles asociaciones con la motilidad espermática, la carga bacteriana y la sensibilidad de las bacterias aisladas a los antimicrobianos. |
FIGURA 1
Representación esquemática de los microplásticos en el entorno seminal, su capacidad para adsorber contaminantes y favorecer la adhesión bacteriana y la formación de biopelículas, y su impacto en la función espermática y la sensibilidad bacteriana a los antimicrobianos.
El estudio incluyó 12 verracos adultos clínicamente sanos, de entre 1 y 5 años, procedentes de dos centros de cría de Lituania:
Se recogió un eyaculado por verraco, seleccionado entre las recogidas habituales y con aspecto normal, sin contaminación visible. Cada eyaculado se dividió en dos muestras:
Las muestras de semen sin diluir se trataron para eliminar la materia orgánica y recuperar las partículas.
Mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) se identificaron los tipos de polímeros y se determinaron sus características físicas, incluido el tamaño.
Se utilizaron controles ambientales durante la recogida y controles de laboratorio para valorar posibles contaminaciones externas. Estos controles no se emplearon para corregir matemáticamente las concentraciones del semen, debido a las diferencias en las condiciones de exposición y en los perfiles de las partículas detectadas.
Se compararon las concentraciones de microplásticos entre los dos centros y se exploraron sus asociaciones con la calidad seminal y los valores de CMI.
Para comparar la morfología espermática, las muestras se dividieron en dos grupos (6 muestras/ grupo):
Debido al reducido tamaño de la muestra, se utilizaron pruebas estadísticas no paramétricas y se ajustaron los análisis de correlación por comparaciones múltiples. El estudio tuvo un carácter exploratorio, orientado a identificar asociaciones, sin establecer relaciones causales.
La motilidad espermática se evaluó mediante un sistema de análisis computarizado del semen (CASA), tras diluir las muestras con un diluyente sin antibióticos.
Se analizaron al menos 1.000 espermatozoides/muestra, valorando:
También se examinó la morfología de 200 espermatozoides/muestra, registrando las anomalías de cabeza, pieza intermedia y cola.
El análisis bacteriológico incluyó:
En los aislados seleccionados se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) de penicilina, gentamicina, espectinomicina, estreptomicina y amoxicilina para evaluar su sensibilidad a estos antimicrobianos.
Se detectaron microplásticos (MP) en las 12 muestras de semen de verraco sin diluir.
Las concentraciones fueron significativamente diferentes entre los dos centros:
También se detectaron microplásticos en los controles ambientales realizados durante la recogida, cuya abundancia y composición variaron entre días. Sin embargo, no se observó una relación directamente proporcional entre la deposición de microplásticos del aire y las concentraciones detectadas en el semen.
GRÁFICA 1
Distribución de las concentraciones de microplásticos en semen de verraco sin diluir, en el conjunto de las muestras y en cada centro. La línea central representa la mediana; las
cajas, el rango intercuartílico (Q₁–Q₃), y los bigotes, los valores mínimo y máximo. Las concentraciones difirieron significativamente entre los centros A y B (prueba U de Mann–Whitney; p = 0,041).
Se identificaron nueve tipos de polímeros mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) en el conjunto de las muestras (Gráfica 2).
El número de tipos de polímeros presentes en cada muestra osciló entre uno y siete.
GRÁFICA 2
Composición porcentual de los microplásticos detectados en las 12 muestras de semen de verraco. Cada barra representa una muestra y los colores indican la proporción de cada tipo de polímero identificado mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR).
Los microplásticos se detectaron con mayor frecuencia en el intervalo de 100–500 µm. Las partículas de menos de 50 µm y las de 1.000 µm o más fueron las menos frecuentes (Gráfica 3).
GRÁFICA 3
Distribución porcentual de los microplásticos según su tamaño en las 12 muestras de
semen de verraco. Cada barra representa una muestra y los colores indican la proporción
de partículas de cada intervalo de tamaño. Las partículas cuyo tamaño coincidía con el
límite inferior de un intervalo se asignaron a ese intervalo.
El análisis de correlación de Spearman mostró varias asociaciones de intensidad moderada a elevada entre las concentraciones de microplásticos y los parámetros de motilidad espermática evaluados mediante CASA (Gráfica 4). Estas asociaciones no implican relaciones causales.
Tras ajustar los resultados por comparaciones múltiples, se mantuvieron las siguientes asociaciones estadísticamente significativas:
Las asociaciones con la concentración total de microplásticos y con los demás polímeros fueron más débiles y no mostraron patrones consistentes tras el ajuste estadístico.
GRÁFICA 4
Correlaciones entre las concentraciones de microplásticos y los parámetros de motilidad espermática evaluados mediante CASA. Cada celda muestra el coeficiente de correlación de Spearman (ρ): el azul indica asociaciones negativas y el rojo, positivas; la intensidad del color refleja su magnitud. Los valores en negrita corresponden a asociaciones estadísticamente significativas tras el ajuste por comparaciones múltiples (p ajustado por FDR < 0,05). Las correlaciones no implican causalidad.
Las concentraciones de varios grupos de microplásticos de 100 µm o más se asociaron con:
Las asociaciones más fuertes y consistentes correspondieron al intervalo de 250–500 µm (Gráfica 5).
En las partículas menores de 100 µm, ninguna asociación mantuvo la significación estadística tras el ajuste por comparaciones múltiples. Estos resultados deben interpretarse con cautela por el reducido número de muestras y no implican causalidad.
GRÁFICA 5
Correlaciones entre las concentraciones de microplásticos de cada intervalo de tamaño y los parámetros de motilidad espermática evaluados mediante CASA. Cada celda muestra el coeficiente de correlación de Spearman
(ρ): el azul indica asociaciones negativas y el rojo, positivas; la intensidad del color refleja su magnitud. Los valores en negrita corresponden a asociaciones estadísticamente significativas tras el ajuste por comparaciones múltiples (p ajustado por FDR < 0,05). Las correlaciones no implican causalidad.
La detección de microplásticos en todas las muestras analizadas identifica un componente del entorno seminal porcino hasta ahora poco estudiado.
La variabilidad entre verracos y centros sugiere que las condiciones ambientales y el manejo podrían influir en la exposición.
Entre las posibles fuentes se encuentran el alimento, el agua, el polvo y los materiales de las instalaciones y los equipos. Sin embargo, el estudio no investigó directamente el origen de las partículas.
Los controles ambientales no mostraron una relación proporcional entre la deposición de microplásticos del aire y su concentración en el semen.
| La diversidad de polímeros indica que los animales pueden estar expuestos a mezclas complejas de partículas, diferentes de los escenarios experimentales en los que se utiliza un único tipo de plástico. Para identificar las fuentes y su contribución serían necesarios análisis ambientales específicos. |
El predominio del polietileno, seguido del poliéster, el caucho y los acrilatos, es compatible con la amplia presencia de estos materiales en el entorno ganadero.
Las asociaciones más consistentes correspondieron al polietileno y al poliéster, cuyas mayores concentraciones se relacionaron con una menor proporción de espermatozoides rápidos y motilidad progresiva rápida, y con una mayor proporción de espermatozoides lentos.
Las asociaciones más fuertes por tamaño se observaron en partículas de 250–500 µm.
Dado su tamaño, es improbable que penetren en los espermatozoides. Los autores plantean posibles mecanismos indirectos, como interferencias físicas con el movimiento o cambios en el entorno seminal, pero estas explicaciones siguen siendo hipótesis.
| No se encontraron asociaciones significativas con las anomalías morfológicas espermáticas. Esto podría reflejar una mayor sensibilidad de los parámetros de movimiento frente a las alteraciones estructurales visibles, aunque tampoco descarta cambios más sutiles que no puedan detectarse mediante microscopía óptica. |
No se observó una asociación significativa entre los microplásticos y la carga bacteriana total. Además, la mayoría de las asociaciones con la sensibilidad a los antimicrobianos perdió la significación estadística tras el ajuste por comparaciones múltiples.
En el caso de Staphylococcus equorum, las mayores concentraciones de polipropileno y poliestireno se asociaron con menores concentraciones mínimas inhibitorias de espectinomicina, compatibles con una mayor sensibilidad a este antibiótico.
Actualmente, no existen umbrales que permitan definir concentraciones seguras o perjudiciales de microplásticos en el semen.
Tampoco se evaluaron tasas de gestación, resultados de parto ni tamaño de camada, por lo que no puede determinarse si las asociaciones observadas se traducen en pérdidas reproductivas.
El reducido número de muestras, el diseño transversal y la recogida en un único momento limitan la interpretación. Los hallazgos deben considerarse exploratorios y requieren estudios que sigan la exposición a lo largo del tiempo, identifiquen las fuentes ambientales y relacionen la presencia de microplásticos con los resultados de la inseminación artificial.
| Este estudio confirma la presencia de microplásticos en semen de verraco sin diluir recogido en condiciones habituales de granja. También identifican asociaciones exploratorias entre sus características y la motilidad espermática, así como relaciones preliminares con la sensibilidad a los antimicrobianos de las especies bacterianas aisladas con mayor frecuencia.
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Artículo traducido y adaptado del original, publicado bajo licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0).
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