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A infertilidade, frequentemente correlacionada a distúrbios metabólicos e hormonais, como obesidade e síndrome dos ovários policísticos (SOP), afeta aproximadamente 15% dos casais em idade reprodutiva. Essa condição multifatorial compromete não apenas a qualidade de vida, mas também o bem-estar emocional dos afetados. A obesidade, em particular, contribui para a disfunção do eixo hipotálamo-hipófise-ovário, resultando em anovulação, irregularidades menstruais e redução da qualidade oocitária. Nesse contexto, a semaglutida, um agonista do receptor de GLP-1, emerge como uma intervenção terapêutica inovadora, combinando efeitos no controle de peso com otimizações hormonais e metabólicas fundamentais para a fertilidade. Este artigo analisa criticamente as evidências disponíveis sobre os impactos metabólicos e reprodutivos da semaglutida em mulheres com obesidade ou SOP. Estudos indicam sua eficácia na restauração da ovulação, regulação dos ciclos menstruais e redução dos níveis de andrógenos livres, promovendo um ambiente endócrino mais equilibrado e otimizando a qualidade dos oócitos. Contudo, são necessárias precauções quanto ao uso do fármaco durante a gestação, devido à longa meia-vida da semaglutida e aos potenciais efeitos adversos relatados em modelos pré-clínicos. Apesar das lacunas existentes, especialmente no que tange à segurança em longo prazo e à aplicação em subgrupos específicos, a semaglutida apresenta-se como um recurso valioso no manejo da infertilidade. Seu potencial multidimensional reforça a necessidade de novas pesquisas, bem como de tratamentos individualizados para maximizar seus benefícios e mitigar riscos.