Οι δραστικές ρίζες οξυγόνου (ROS) εμπλέκονται στην παθογένεση πολλών παθολογικών καταστάσεων, συμπεριλαμβανομένης της ανδρικής υπογονιμότητας. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ROS που προέρχονται από τα ανώριμα ή τα ανώμαλα σπερματοκύτταρα καθώς και από τα λευκά αιμοσφαίρια μπορεί να βλάψουν τη φυσιολογική λειτουργία των σπερματοζωαρίων με την (υπερ)οξείδωση των ακόρεστων λιπαρών οξέων των κυτταρικών τους μεμβρανών, τον κατακερματισμό του σπερματικού DNA καθώς και να επηρεάσουν αρνητικά την κινητικότητά τους. Ταυτόχρονα όμως, τα φυσιολογικά επίπεδα των ROS είναι ζωτικής σημασίας για την ωρίμανση, την ενεργοποίηση και την ακροσωμική αντίδραση των σπερματοζωαρίων. Οι δραστικές ρίζες οξυγόνου μπορεί να προέρχονται και από εξωγενείς πηγές όπως το κάπνισμα και το αλκοόλ.
Για την προστασία των σπερματοζωαρίων από τις οξειδωτικές βλάβες, το σπερματικό πλάσμα περιέχει πολυάριθμα ενζυμικά αντιοξειδωτικά συστήματα όπως τη δισμουτάση του υπεροξειδίου (SOD), την καταλάση (CAT) και την υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPx) και μια σειρά μη-ενζυμικών αντιοξειδωτικών μορίων όπως το ασκορβικό και το ουρικό οξύ, την α-τοκοφερόλη, το πυροσταφυλικό, τη γλουταθειόνη, την ταυρίνη και την υποταυρίνη. Τα ενδογενή αντιοξειδωτικά μόρια μπορεί να συμπληρωθούν περαιτέρω με διάφορα αντιοξειδωτικά που προέρχονται από τα τρόφιμα, τα συμπληρώματα διατροφής και τα φαρμακευτικά προϊόντα.
Η ανισορροπία μεταξύ της υπερβολικής παραγωγής δραστικών ριζών οξυγόνου και της μείωσης της αντιοξειδωτικής ικανότητας στο σπέρμα οδηγεί σε μια κατάσταση που ονομάζεται οξειδωτικό στρες και που έχει συνδεθεί με την ιδιοπαθή ανδρική υπογονιμότητα.
Το αντιοξειδωτικό δυναμικό των βιολογικών υγρών μπορεί να αξιολογηθεί είτε με την ποσοτική μέτρηση των μεμονωμένων αντιοξειδωτικών μορίων είτε αξιολογώντας τη συνολική, σωρευτική δράση τους και την ολική αποτελεσματικότητά τους. Αυτή η έννοια είναι γνωστή ως Ολική Αντιοξειδωτική Ικανότητα (TAC).
Ο προσδιορισμός της ολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας επιτρέπει την διερεύνηση της αντιοξειδωτικής κατάστασης του σπέρματος και καθορίζει την ικανότητα του σπέρματος να εξουδετερώνει τις δραστικές ρίζες οξυγόνου.
Η Ολική Αντιοξειδωτική Ικανότητα στο σπέρμα υπογόνιμων ασθενών με ασθενοζωοσπερμία, ολιγοζωοσπερμία, τερατοζωοσπερμία και των συνδυασμών τους – καθώς και σε άλλες παθολογικές καταστάσεις – είναι συχνά μειωμένη σε στατιστικά σημαντικό βαθμό σε σχέση με φυσιολογικούς γόνιμους άνδρες. Επιπλέον έχει αποδειχθεί ότι υπάρχει θετική συσχέτιση μεταξύ της TAC και των παραμέτρων του σπέρματος όπως η μορφολογία, η κινητικότητα και η συγκέντρωση των σπερματοζωαρίων.
Η μέτρηση της Ολικής Αντιοξειδωτικής Ικανότητας του σπέρματος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στη διερεύνηση και τον έλεγχο καταστάσεων όπως:
- Ανεξήγητη ανδρική υπογονιμότητα
- Ασθενών με Ολιγοζωοσπερμία, Ασθενοζωοσπερμία, Τερατοζωοσπερμία και συνδυασμών τους
- Αυξημένο ποσοστό κατακερματισμού σπερματικού DNA
- Παρακολούθηση ασθενών υπό θεραπεία με αντιοξειδωτικά συμπληρώματα
