Oxidative Stress – A Significant Factor of Male Infertility

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The field of oxidative stress research, as a significant factor of male infertility, is relatively new. However, it has grown rapidly over the past years. It focuses on the balance between oxidants and antioxidants. And as a result, how they affect tissues in living organisms [1] .

Essentially, Oxidative stress is an imbalance between the production of oxidants (also called free radicals), and the ability of the body to counteract harmful effects through neutralization by antioxidants. Prolonged oxidative stress can damage and lead to death of cells. And this can act as a significant factor of male infertility.

Oxidants or oxidizing agents are by-products generated through several reactions within our body. In sperm, oxidants may lead to protein damage, lipid peroxidation (destruction of lipids), apoptosis (controlled cell death) and DNA damage weakening its fertilization potential [1][2][3].

Antioxidants, our self-defence to oxidation

Antioxidants describe a broad category of substances, which can inhibit oxidation and protect our bodies against the damaging effects of oxidants. Their role is to neutralize oxidants, maintaining the required balance within the cells, to protect them from getting injured (and possibly leading to male infertility) [1] [4].

The list of antioxidants is long. Accordingly, it can be divided into those that are:

  • produced naturally in our bodies (e.g. glutathione, catalase)
  • present in food called dietary antioxidants (vitamins, minerals, carotenoids, polyphenols, etc.)[3].

Antioxidants

Oxidants

Berries (strawberries, raspberries, blackberries, cranberries)

Fruits (orange, kiwi, pomegranate, tomatoes)

Leafy greens (kale, spinach, cabbage, romaine lettuce)

Other vegetables (artichoke, broccoli, arugula, bock choy)

Herbs (ginger, cinnamon, turmeric, cumin, cocoa, basil, thyme)

Tobacco smoking or air pollutants

Excessive consumption of alcohol

Excessive stress

Excessive consumption of calories, sugars, refined carbohydrates

Infections (e.g. virus, bacterial infection or other)

Lack of sleep

Presece of  a varicocele

Ageing

So, if you are interested to know more about which dietary compounds can boost your fertility, check our article on fertility supplements ici.

How does Oxidative Stress affect human sperm?

While low production of oxidative stress is necessary for normal physiological function, excessive production disrupts the balance between oxidants and antioxidants and brings a number of pathological defects. These defects have been directly associated with impaired sperm function.

Thus, oxidants react with the bio-molecules that compose the sperm cells (lipids, proteins, nucleic acids, sugars)[3] [4]. Damage to the lipids, proteins and sugars may inactivate or cause the death of sperm cells. This is while DNA damage is correlated with poor fertilization rate, high frequency of miscarriage and morbidity in the offspring [5][6]

Sperms are vulnerable to oxidation because their membranes contain large amounts of unsaturated fatty acids, a certain category of fatty acids that are very sensitive to oxidation[5]. Moreover, spermatozoa have limited repair mechanisms against the damage caused by free radicals since they do mot have the building blocks to produce new material [5].

How to fight sperm cell damage

Studies have highlighted that nutrition and supplementation as playing a key role in counteracting the harmful effects on sperm. Especially vitamins and minerals have been found to be vital for the protection against oxidative stress [7].

Therefore, treatment with antioxidants may increase sperm parameters such as sperm count, sperm motility, and sperm morphology. The biggest source of natural antioxidants are fruits and vegetables. We highly recommend you consume a high amount of fruits such as berries and vegetables such as leafy greens, cruciferous vegetables and tomatoes [8] .

Furthermore, nother essential route of getting the oxidants is physical activity. Exercising for 45 minutes 3 times per week has been shown to decrease the oxidative stress of the seminal fluid. We therefore highly recommend that you do some sort of physical activity. If you want to know more, have a look at our blog post on how to improve male fertility with exercise

Moreover, it is highly advised to minimise the exposure to lifestyle factors, such as smoking, alcohol consumption, exposure to heat, radiation and other pollutants. These increase oxidative stress and, in turn, lead to sperm damage, decreasing your fertility status.

BOX 1: What is oxidative stress?

Oxidative stress is a condition associated with an increased rate of cellular damage in our body.  It is initiated by oxygen and oxygen-derived oxidants commonly known as reactive oxygen species (ROS). ROS are highly reactive oxidizing agents belonging to the class of free radicals [2]. A free radical is a molecule or element with an unpaired electron that is extremely reactive in order to reach an electronically stable state.This property makes ROS damaging to many living systems as they will readily take hydrogen atoms from lipids, proteins, and DNA to fulfil their electron requirement. ROS can be produced through numerous reactions in the atmosphere, plants, animals and bacteria [2].

The most common ROS include:

  • Superoxide anion (O2.)
  • Hydrogen peroxide (H2O2)
  • Peroxyl radicals (ROO.)
  • Hydroxyl radicals (OH.) (the most reactive)
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CONCLUSION : Si vous vous sentez stressé, nous vous recommandons de vous faire aider afin d'avoir une santé mentale équilibrée. Pour un guide de gestion du stress, téléchargez le L'application ExSeed est gratuite et vous pouvez commencer votre plan d'action personnalisé dès aujourd'hui.

Activité physique

Des études scientifiques montrent que les hommes qui sont physiquement actifs ont de meilleurs paramètres de sperme que les hommes inactifs. Les spécialistes de la fertilité affirment également qu'une activité physique régulière a un impact bénéfique sur les paramètres de fertilité du sperme et qu'un tel mode de vie peut améliorer le statut de fertilité des hommes.

En donnant la priorité à l'exercice physique, vous pouvez améliorer votre santé générale et obtenir des spermatozoïdes sains et rapides qui ont de bonnes chances de féconder un ovule.

CONCLUSION : Essayez d'intégrer l'exercice dans votre programme hebdomadaire pour vous assurer de faire de l'exercice au moins deux fois par semaine. Nous recommandons une combinaison d'entraînement cardio et d'exercices de musculation. Plus d'informations sur l'exercice et la fertilité masculine sur notre blog.

Nutrition

Restauration rapide
Les aliments transformés nuisent à la santé des cellules productrices de sperme et provoquent un stress oxydatif, ce qui entraîne une baisse de la qualité du sperme. Une consommation importante de malbouffe (chaque semaine) peut augmenter la probabilité d'infertilité, car les hommes qui consomment de grandes quantités d'aliments malsains risquent d'avoir un sperme de mauvaise qualité. En plus de nuire à votre fertilité, la malbouffe fait grossir votre tour de taille, nuit à votre système cardiovasculaire et à vos reins, entre autres.

Légumes
Manger plus de fruits et de légumes peut augmenter la concentration et la mobilité de vos spermatozoïdes. Il est important que vous ayez une alimentation saine, riche en antioxydants, et que vous mangiez des légumes tous les jours. Les aliments tels que les abricots et les poivrons rouges sont riches en vitamine A, qui améliore la fertilité masculine en favorisant la santé des spermatozoïdes. Les hommes qui présentent une carence en cette vitamine ont tendance à avoir des spermatozoïdes lents et paresseux.

En-cas/boissons sucrés : plusieurs fois par semaine La consommation excessive d'articles à forte teneur en sucre peut entraîner un stress oxydatif, qui a un impact négatif sur les niveaux de testostérone et la motilité des spermatozoïdes. Les collations et les boissons sucrées sont également fortement associées à l'obésité et à une faible fertilité.
CONCLUSION : Pour améliorer la qualité du sperme, évitez les fast-foods, les aliments transformés et les collations ou boissons sucrées. Vous devez mettre en place un régime alimentaire sain et prudent, rempli de super aliments nécessaires à une bonne production de sperme. Consultez notre guide pour Super aliments pour la fertilité masculine. Pour orientation personnalisée et un soutien sur la manière dont vous pouvez commencer à améliorer la santé de votre sperme, consultez la page Bootcamp.

Chaleur

La chaleur directe peut empêcher la production optimale de sperme et endommager l'ADN des spermatozoïdes. Les spermatozoïdes aiment les environnements dont la température est inférieure de quelques degrés à celle du corps. Évitez la surchauffe des couvertures chaudes, des sièges chauffants, de la chaleur de votre ordinateur portable, des douches chaudes et des saunas.

Fumer des cigarettes

L'exposition à la fumée de tabac a des effets négatifs importants sur la qualité du sperme. Les dommages causés par les cigarettes et la nicotine dépendent bien sûr du nombre de cigarettes que vous fumez par jour et pendant combien de temps, mais même une faible consommation (jusqu'à 10 cigarettes/jour) peut inhiber la production de sperme sain.  

CONCLUSION : Restez aussi loin que possible de la cigarette si vous vous souciez de votre santé générale et de votre fertilité. Lire la suite ici.

Téléphone portable

Lorsque vous avez votre téléphone portable dans votre poche avant, vos testicules sont exposés aux rayonnements électromagnétiques, dont les études ont montré qu'ils endommagent les spermatozoïdes. Mettez votre téléphone dans la poche arrière de votre pantalon ou dans la poche de votre veste.

IMC

Il existe un lien évident entre l'obésité et la réduction de la qualité du sperme. Cela s'explique, du moins en partie, par le fait que les hommes obèses peuvent présenter des profils hormonaux reproductifs anormaux, ce qui peut nuire à la production de sperme et entraîner l'infertilité. 

Un IMC supérieur à 30 peut entraîner plusieurs processus dans le corps (surchauffe, augmentation du stress oxydatif dans les testicules, dommages à l'ADN des spermatozoïdes, dysfonctionnement érectile) qui peuvent avoir un impact négatif sur la fertilité masculine. Cela peut entraîner des problèmes lors des tentatives de conception.  

CONCLUSION : L'IMC est l'un des facteurs de risque qui influencent la qualité du sperme et, par exemple, la motilité des spermatozoïdes.  

Alcool

Une bière ou un verre de vin de temps en temps ne nuisent pas vraiment à la qualité du sperme. Mais une consommation excessive d'alcool (plus de 20 unités par semaine) peut réduire la production de spermatozoïdes normalement formés, nécessaires à une grossesse réussie.

CONCLUSION : Si vous voulez rester en sécurité, ne dépassez pas 14 unités d'alcool par semaine. Pour plus d'informations sur la façon dont l'alcool peut affecter la fertilité masculine, jetez un coup d'œil à notre blog : "L'alcool et la qualité du sperme".