CC BY-NC-ND 4.0 · Revista Urología Colombiana / Colombian Urology Journal 2020; 29(01): 007-013
DOI: 10.1055/s-0039-1691783
Original Article | Artículo Original
Andrology/Andrología
Sociedad Colombiana de Urología. Publicado por Thieme Revinter Publicações Ltda Rio de Janeiro, Brazil

Efecto del Cigarrillo Electrónico sobre los Espermatozoides Humanos: Aproximación in vitro

Effect of Electronic Cigarette on Human Sperm: in vitro Approximation
Mateo Morales Velásquez
1   Grupo de Reproducción, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia
,
1   Grupo de Reproducción, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia
,
1   Grupo de Reproducción, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

15 January 2019

17 April 2019

Publication Date:
23 May 2019 (online)

Resumen

Introducción Los cigarrillos electrónicos (E-Cig) aparecieron en el mercado hace 15 años como una alternativa para combatir el consumo de tabaco, un problema de salud pública, sin embargo, su efecto sobre la salud reproductiva no ha sido completamente evaluado. El objetivo del presente estudio, fue evaluar los efectos de los E-Cig sobre los espermatozoides humanos in vitro.

Métodos Un dispositivo para incubar en contacto directo a los espermatozoides con el vapor a partir de dos esencias diferentes (TNT y Sugar Drizzle), el humo del cigarrillo o aire como control negativo fue construido. Adicionalmente, usando el mismo dispositivo, se elaboró el extracto a partir del aire, de las dos esencias con el E-Cig y con el cigarrillo Piel Roja sin filtro en medio para incubar en contacto indirecto con los espermatozoides.

Resultados Se observó disminución de la movilidad con el E-Cig en más del 38% en el tiempo y una disminución de la viabilidad en más del 18% que se mantenían con el tiempo mientras que con el cigarrillo convencional afectaba la movilidad y la viabilidad en casi el 100%. Finalmente se encontró que se afecta más la movilidad de los espermatozoides con la esencia de Sugar Drizzle que contaba con menos concentración de nicotina que con la esencia de TNT.

Conclusiones En conclusión, tanto el cigarrillo convencional como el E-Cig afectan los parámetros seminales (movilidad y viabilidad), y se postula que el uso del E-Cig, aunque es menos citotóxico y afecta menos que el cigarrillo convencional, también puede generar a largo plazo problemas de infertilidad.

Abstract

Introduction Electronic cigarettes (E-Cig) appeared in the market 15 years ago as an alternative to combat tobacco use, a public health problem, however, its effect on reproductive health has not been fully evaluated. The objective of the present study was to evaluate the effects of E-Cig on human sperm in vitro.

Methods A device to incubate sperm in direct contact with steam from two different scents (TNT and Sugar Drizzle), cigarette smoke or air as a negative control was built. Additionally, using the same device, extracts were elaborated from the air, from the two essences with the E-Cig and with the Red Skin cigarette without a filter in the medium to incubate in indirect contact with sperm cells.

Results Decreased motility with E-Cig was observed in more than 38% over time and a decrease in viability in more than 18% that was maintained over time while with the conventional cigarette affected motility and viability in almost 100%. Finally, we found that sperm motility of the sperm is more affected with the essence of Sugar Drizzle that had less nicotine concentration than with TNT essence.

Conclusions In conclusion, both the conventional cigarette and the E-Cig affect the seminal parameters (motility and viability) and it is postulated that the use of the E-Cig, although it is less cytotoxic and affects less than the conventional cigarette can also generate long-term infertility problems.

Responsabilidades Éticas

Protección de personas y animales: Los autores declaran que para esta investigación no se han realizado experimentos en seres humanos ni en animales.


Confidencialidad de los datos: Los autores declaran que en este artículo no aparecen datos de pacientes.


Derecho a la privacidad y consentimiento informado: Los autores han obtenido el consentimiento informado de los pacientes y/o sujetos referidos en el artículo. Este documento obra en poder del autor de correspondencia.


 
  • Referencias

  • 1 Organización Mundial de la Salud. INFORME OMS SOBRE LA EPIDEMIA MUNDIAL DE TABAQUISMO, 2008. Organización Mundial de la Salud; 2008. http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/43897/9789243596280_spa.pdf;jsessionid=60D49395D7D65B169240B71D26B83809?sequence=1 (Visto en: 17 abril 2018).
  • 2 Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). Informe de la Cirujana General de los Estados Unidos: El humo del tabaco causa enfermedades: cómo le afecta a usted: Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC); 2010. https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/sgr/2010/consumer_booklet/spanish/pdfs/consumer_sp.pdf (Visto en: 22 abril 2018).
  • 3 Calogero A, Polosa R, Perdichizzi A. , et al. Cigarette smoke extract immobilizes human spermatozoa and induces sperm apoptosis. Reprod Biomed Online 2009; 19 (04) 564-571
  • 4 Mostafa T. Cigarette smoking and male infertility. J Adv Res 2009; 1 (03) 179-186
  • 5 Kulikauskas V, Blaustein D, Ablin RJ. Cigarette smoking and its possible effects on sperm. Fertil Steril 1985; 44 (04) 526-528
  • 6 Vine MF, Tse CK, Hu P, Truong KY. Cigarette smoking and semen quality. Fertil Steril 1996; 65 (04) 835-842
  • 7 Sharma R, Harlev A, Agarwal A, Esteves SC. Cigarette Smoking and Semen Quality: A New Meta-analysis Examining the Effect of the 2010 World Health Organization Laboratory Methods for the Examination of Human Semen. Eur Urol 2016; 70 (04) 635-645
  • 8 Jenkins TG, Aston KI, Meyer TD. , et al. Decreased fecundity and sperm DNA methylation patterns. Fertil Steril 2016; 105 (01) 51-7.e1 , 3
  • 9 Lerner CA, Sundar IK, Yao H. , et al. Vapors produced by electronic cigarettes and e-juices with flavorings induce toxicity, oxidative stress, and inflammatory response in lung epithelial cells and in mouse lung. PLoS One 2015; 10 (02) e0116732
  • 10 Sancilio S, Gallorini M, Cataldi A, di Giacomo V. Cytotoxicity and apoptosis induction by e-cigarette fluids in human gingival fibroblasts. Clin Oral Investig 2016; 20 (03) 477-483
  • 11 Pauly J, Li Q, Barry MB. Tobacco-free electronic cigarettes and cigars deliver nicotine and generate concern. Tob Control 2007; 16 (05) 357-360
  • 12 Truman P, Glover M, Fraser T. An Online Survey of New Zealand Vapers. Int J Environ Res Public Health 2018; 15 (02) 1-14
  • 13 Rezk BM, Sikka SC, Hellstrom WJG. Effects of electronic cigarette on men's sexual and reproductive health. Academic Press (Ed). Bioenvironmental Issues Affecting Men's Reproductive and Sexual Health, 1 ed.; 2017: 483-491
  • 14 Polosa R, Caponnetto P, Morjaria JB, Papale G, Campagna D, Russo C. Effect of an electronic nicotine delivery device (e-Cigarette) on smoking reduction and cessation: a prospective 6-month pilot study. BMC Public Health 2011; 11 (786) 786
  • 15 Besaratinia A, Tommasi S. Electronic cigarettes: the road ahead. Prev Med 2014; 66: 65-67
  • 16 FEMA. The Flavor Industry: From Ancient Times to Today. https://www.femaflavor.org/the-flavor-industry-from-ancient-times-to-today (Visto en: 10 mayo2018)
  • 17 Goniewicz ML, Knysak J, Gawron M. , et al. Levels of selected carcinogens and toxicants in vapour from electronic cigarettes. Tob Control 2014; 23 (02) 133-139
  • 18 Cervellati F, Muresan XM, Sticozzi C. , et al. Comparative effects between electronic and cigarette smoke in human keratinocytes and epithelial lung cells. Toxicol In Vitro 2014; 28 (05) 999-1005
  • 19 Farsalinos KE, Romagna G, Allifranchini E. , et al. Comparison of the cytotoxic potential of cigarette smoke and electronic cigarette vapour extract on cultured myocardial cells. Int J Environ Res Public Health 2013; 10 (10) 5146-5162
  • 20 Romagna G, Allifranchini E, Bocchietto E, Todeschi S, Esposito M, Farsalinos KE. Cytotoxicity evaluation of electronic cigarette vapor extract on cultured mammalian fibroblasts (ClearStream-LIFE): comparison with tobacco cigarette smoke extract. Inhal Toxicol 2013; 25 (06) 354-361
  • 21 Azzopardi D, Patel K, Jaunky T. , et al. Electronic cigarette aerosol induces significantly less cytotoxicity than tobacco smoke. Toxicol Mech Methods 2016; 26 (06) 477-491
  • 22 Organización Mundial de la Salud. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. behalf of the World Health Organization by Medica Panamericana. 2010: 21–30 http://www.who.int/reproductivehealth/publications/infertility/9789241547789/en/ (Visto en: 2 febrero 2018)
  • 23 El Golli N, Rahali D, Jrad-Lamine A. , et al. Impact of electronic-cigarette refill liquid on rat testis. Toxicol Mech Methods 2016; 26 (06) 427-434
  • 24 Mosbah R, Yousef MI, Mantovani A. Nicotine-induced reproductive toxicity, oxidative damage, histological changes and haematotoxicity in male rats: the protective effects of green tea extract. Exp Toxicol Pathol 2015; 67 (03) 253-259
  • 25 Oyeyipo IP, Raji Y, Bolarinwa AF. Antioxidant profile changes in reproductive tissues of rats treated with nicotine. J Hum Reprod Sci 2014; 7 (01) 41-46
  • 26 Gandini L, Lombardo F, Lenzi A. , et al. The in-vitro effects of nicotine and cotinine on sperm motility. Hum Reprod 1997; 12 (04) 727-733
  • 27 Lee HW, Park SH, Weng MW. , et al. E-cigarette smoke damages DNA and reduces repair activity in mouse lung, heart, and bladder as well as in human lung and bladder cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2018; 115 (07) E1560-E1569