Окислительный стресс и мужское бесплодие

Мужская фертильность в значительной степени зависит от биохимического пути, называемого сперматогенезом. В ходе этого процесса в яичках вырабатываются миллионы сперматозоидов. Существует большое количество факторов, которые могут влиять на этот путь, оказывая негативное воздействие на количество и качество производимых сперматозоидов. Один из таких факторов известен как окислительный стресс (ОС) и считается одной из основных причин мужского бесплодия, поражающей 30-80% бесплодных мужчин. ОС наблюдается, когда защитная, антиоксидантная система человеческого организма не в состоянии нейтрализовать чрезмерное производство активных форм кислорода (АФК). Хотя низкие концентрации этих молекул жизненно необходимы для нормального функционирования мужской репродуктивной системы и процессов, происходящих в ней, повышенные концентрации могут изменять структуру белков и ферментов, нарушать целостность ДНК сперматозоидов, что приводит к снижению оплодотворяющей способности. Очень важно подчеркнуть, что сперматозоиды с расширенными повреждениями ДНК могут иметь потенциал для оплодотворения яйцеклетки, однако по мере развития беременности отцовский геном может нарушить нормальное развитие эмбриона, что может привести к потере беременности.

В нормальных условиях небольшое количество АФК вырабатывается тысячами митохондрий, расположенных на средней части ("шейке") сперматозоидов. Эти небольшие количества ROS необходимы для капацитации, гиперактивации, подвижности и, следовательно, оплодотворения. Мужская репродуктивная система, в основном через семенную плазму, выработала собственную антиоксидантную защиту, чтобы защитить себя от пагубного воздействия чрезмерных концентраций АФК. Витамин С, витамин Е, β-каротиноиды (богатые морковью, сладким картофелем и другими овощами), альбумин и селен - это лишь некоторые из антиоксидантных молекул, обнаруженных в семенной плазме, которые имеют жизненно важное значение, поскольку они минимизируют образование АФК, снижая, в свою очередь, уровень окислительного стресса, гибели клеток и фрагментации ДНК сперматозоидов.

Однако что может вызвать чрезмерное производство АФК?

Лейкоциты (также называемые белыми кровяными клетками, это клетки, образующиеся в костном мозге как ключевая часть иммунной системы организма; часто встречаются в кровообращении), которые присутствуют практически в любом эякуляте, были названы основным источником АФК в патологических состояниях. Исследования показали, что лейкоциты производят по крайней мере в 1000 раз больше ROS по сравнению со сперматозоидами. Концентрация лейкоцитов может значительно увеличиваться в эякуляте после вирусной или бактериальной инфекции мужской репродуктивной системы.

Было установлено, что сперматозоиды с аномалиями (аномальные головки, аномалии "шейки", дефекты хвоста и т.д.) также способствуют повышенному образованию АФК в сперме. Например, у мужчин, страдающих тератозооспермией, количество АФК в эякуляте выше, чем у фертильных мужчин, что оправдывает их субфертильный или даже бесплодный статус.

Курение, помимо прочих пагубных эффектов, увеличивает концентрацию лейкоцитов через реакцию воспаления, приводящую к выработке лейкоцитами АФК, что положительно коррелирует с собственной выработкой АФК сперматозоидами. Употребление алкоголя может вмешиваться в биохимические пути, происходящие в митохондриях, увеличивая концентрацию АФК в сперме и частоту морфологических или ДНК-аномалий в сперматозоидах.

Воздействие загрязнителей окружающей среды (фалатные эфиры, NO, Pb, радиация) может увеличить производство АФК, нарушая процедуру сперматогенеза. Психологический стресс и интенсивные физические нагрузки также повышают уровень АФК в семенной плазме, что приводит к снижению качества спермы.

У мужчин, страдающих ожирением, варикоцеле или диабетом, повышается вероятность высокой концентрации АФК в эякуляте и, следовательно, проблем с фертильностью. Например, у мужчин, страдающих ожирением, высокий уровень метаболизма приводит к перепроизводству АФК, что в сочетании с повышенной температурой в яичках может вызвать денатурацию ферментов и белков, жизненно важных для нормального завершения сперматогенеза. Исследования также показали положительную корреляцию между возрастом, выработкой ROS и скоростью фрагментации ДНК сперматозоидов.

Таким образом, увеличение окислительного стресса в значительной степени зависит от образа жизни. До сих пор не существует конкретных рекомендаций Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), касающихся необходимости рутинной оценки ОС у мужчин. Однако в настоящее время существует несколько коммерческих методов диагностики окислительного стресса, которые могут быть использованы в качестве дополнительного теста к основным параметрам типичного анализа спермы (подвижность сперматозоидов, концентрация и процент нормальных форм) и обеспечивают тщательную оценку состояния мужской фертильности.

Общего мнения относительно лечения окислительного стресса не существует. По мере появления новых методов диагностики и новых методов лечения этой проблемы, каждый мужчина, заботящийся о своей фертильности, должен улучшить свой образ жизни (питание, физические упражнения, ограничение потребления алкоголя и никотина) и обратиться к специалисту, если у него есть причины для беспокойства. Наша команда всегда в курсе новейших технологий и будет рада встретиться с вами и предоставить любую дополнительную информацию, которая может вам понадобиться.