Вклад гормонально-метаболических нарушений в развитие астенозооспермии

УДК 612.616:616.69-008

Пичугова С. В.,Черешнев В. А., Беляева С. В., Тулакина Л. Г., Клейн А. В., Бейкин Я. Б.

МАУ «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург, Российская Федерация;
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург, Российская Федерация

Резюме.

Мужское бесплодие является не только серьезной медико-социальной проблемой современности, но и сложной диагностической задачей. Для мужчин характерна более высокая заболеваемость и смертность, меньшая продолжительность жизни. Это предполагает наличие у мужчин проблем с репродуктивным здоровьем. Причины мужского бесплодия многообразны и среди них особое место занимают гормонально-метаболические нарушения. Современные эпидемиологические исследования показывают, что увеличение частоты мужского бесплодия происходит на фоне «неинфекционных эпидемий ХХI века» метаболического синдрома, ожирения, сахарного диабета 2 типа. На этом фоне у пациентов происходит снижение уровня тестостерона, основного гормона, отвечающего за репродуктивную функцию мужчины. Кроме того, дислипидемия и гипергликемия приводят к развитию системного воспалительного процесса, вызывают усиленную продукцию активных форм кислорода. В случае, когда антиоксидантная защита становится недостаточной, развивается оксидантный стресс, который описан как основной механизм повреждения сперматозоидов. Как известно, одним из важнейших факторов фертильности сперматозоидов является сохранение их подвижности и жизнеспособности, а одним из проявлений окслительного повреждения следует считать астенозооспермию, изменение качественных и количественных характеристик сперматозоидов.
Цель исследования состояла в установлении вклада гормонально-метаболических нарушений в развитие астенозооспермии и оценке морфо-функциональных изменений сперматозоидов на их фоне.

Ключевые слова:

гормоны, метаболический синдром, астенозооспермия, мужское бесплодие

ЛИТЕРАТУРА
1. Долгов В.В. Лабораторная диагностика мужского бесплодия / В.В. Долгов, С.А. Луговская, И.И. Миронова и др. — М.: Тверь; Триада, 2006. — 146 с.
2. Vivas A. G. Immune-testicular regulation and cytokines / A. G. Vivas, H. J. Lozano, J. Velasco // Invest Clin. — 2007. — Vol. 48, No1. — Р.107-121.
3. Никитин А.И. Исчезающий пол? /А.И. Никитин // Морфология. — 2003. — № 6.- С. 80-85.
4. Mital P. The blood-testis and blood-epididymis barriers are more than just their tight junctions / P. Mital, B.T. Hinton, J.M. Dufour // Biol Reprod. — 2011. — Vol. 84, No.5. — P. 851-858.
5. Lie P.P. Cytoskeletal dynamics and spermatogenesis / P.P. Lie, D.D. Mruk, W.M. Lee et al. // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. — 2010. — Vol. 27, No 365. — P. 1581-1592.
6. Kopera I.A. Sertoli-germ cell junctions in the testis: a review of recent data / I.A. Kopera, B. Bilinska, C.Y. Cheng et al. // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. — 2010. — Vol. 27, No 365. — P. 1593-1605.
7. Ruwanpura S.M. Hormonal regulation of male germ cell development / S.M. Ruwanpura, R.I. McLachlan, S.J. Meachem // J. Endocrinol. — 2010. — Vol.205, No.2. — P. 117-131.
8. Lombardo F. Androgens and fertility / F. Lombardo, P. Sgrò, P. Salacone et al. // J. Endocrinol. Invest. — 2005. — Vol.28, No.3. — P. 51-55.
9. Китаев Э.М. Короткая схема стимуляции сперматогенеза гонадотропинами в процедурах вспомогательной репродукции / Э.М. Китаев, А.И. Никитин, А.А. Молчанов // Проблемы репродукции. — 1999. — № 1. — С. 32- 34.
10. Yang M.G. Sexual hormone levels in semen and germ cell apoptosis / M.G. Yang, Y. Yang, P. Huang et al. // Zhonghua Nan Ke Xue. — 2006. — Vol.12, No.5. — P. 432-434.
11. Walker W.H. Non-classical actions of testosterone and spermatogenesis / W.H. Walker // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Bio.l Sci. — 2010. — Vol. 27, No.365. — P. 1557-1569.
12. Simoni M. Role of FSH in male gonadal Function / M. Simoni, G.F. Weinbauer, J. Gromoll et al. // Paris .: Ann Endocrinol. — 1999. — Vol.60, No.2. — P.102-106.
13. Gerhard I. Hormone load tests in infertile male patients / I. Gerhard, H.K. Lenhard, W. Eggert-Kruse et al. // Arch. Androl. — 1991. — Vol.27, No.3. — P.129-147.
14. Устинкина Т.И. Общие вопросы эндокринологии мужской половой системы: структурно-функциональная организация, этиопатогенез и основные формы нарушения половых желез / Т.И. Устинкина // Проблемы эндокринологии. — 2007. — Т.53, № 6. — С. 34-40.
15. Khan M.S. Simultaneous analysis of the three hormones involved in spermatogenesis and their interrelation ratios / M.S. Khan, I. Ali, F. Tahir et al. // Pak. J. Pharm. Sci. — 2008. — Vol.21, No.4. — P. 344-349.
16. Ramanujam L.N. Association of molecular variants of luteinizing hormone with male infertility / L.N. Ramanujam, W.X. Liao, A.C. Roy et al. // Hum. Reprod. — 2000. — Vol.15, No.4. — P. 925-928.
17. Bolyakov A. Prolactin in men's health and disease / A. Bolyakov, D.A. Paduch // Curr. Opin. Urol. — 2011. — Vol.21, No.6. — P.527-534.
18. Aiman J. Serum and seminal plasma prolactin concentrations in men with normospermia, oligospermia, or azoospermia / J. Aiman, M. McAsey, L. Harms // Fertil. Steril. — 1988. — Jan. — Vol.49, No.1. — P. 33-37.
19. Gonzales G.F. Hypoprolactinemia as related to seminal quality and serum testosterone / G.F. Gonzales, G. Velasquez, M. Garcia-Hjarles // Arch. Androl. — 1989. — Vol.23, No.3. — P. 259-265.
20. Meeker J.D. Relationships between serum hormone levels and semen quality among men from an infertility clinic / J.D. Meeker, L. Godfrey-Bailey, R. Hauser // J. Androl. — 2007 — Vol.28, No.3. — P. 397-406.
21. Trummer H. Thyroid hormones and thyroid antibodies in infertile males / H. Trummer, S. Ramschak-Schwarzer, J. Haas // Fertil. Steril. — 2001. — Vol.76, No.2. — P.254-257.
22. Trummer H. Value of intensive thyroid assessment in male infertility / H. Trummer, S. Ramschak-Schwarzer, J. Haas et al. // Acta. Med. Austriaca. — 2003. — Vol.30. — No. 4. — P. 103-104.
23. Meeker J.D. Serum concentrations of estradiol and free T4 are inversely correlated with sperm DNA damage in men from an infertility clinic / J.D. Meeker, N.P. Singh, R. Hauser // J. Androl. — 2008. — Vol.29, No. 4. — P. 379-388.
24. Buitrago J.M. Serum hormones and seminal parameters in males with thyroid disturbance / J.M. Buitrago, L.C. Diez // Andrologia. — 1987. — Vol.19, No.1. — P. 37-41.
25. Krassas G.E. Thyroid function and human reproductive health / G.E. Krassas, K. Poppe, D. Glinoer // Endocr. Rev. — 2010. — Vol. 31, No.5. — P. 702-755.
26. Wortsman J. Abnormal testicular function in men with primary hypothyroidism / J. Wortsman, W. Rosner, M.L. Dufau // Am. J. Med. — 1987. — Vol. 82. — No. 2. — P. 207-212.
27. Valenta L.J. A syndrome of functional hypogonadotropic hypogonadism and sterility in a male with elevated serum estradiol / L.J. Valenta // Fertil. Steril. — 1977. — Vol. 28, No.8. — P. 881-884.
28. Sevilla Ruiz A. Serum concentrations of estradiol and testosterone in patients with oligoasthenozoospermia and asthenozoospermia / A. Sevilla Ruiz, C. Moya Gordillo, G. Lili et al. // Ginecol. Obstet. Mex. — 1991. — Vol.59. — P.313-315.
29. Hofny E.R. Semen parameters and profile in obese fertile and infertile males / E.R. Hofny, M.E. Ali, H.Z. Abdel-Hafez et al. // Fertil. Steril. — 2010. — Vol.94, No.2. P. 581-584.
30. Ramírez-Torres M.A. High incidence of hyperestrogenemia and dyslipidemia in a group of infertile men / M.A. Ramírez-Torres, A. Carrera, M. Zambrana // Ginecol. Obstet. Mex. — 2000. — Vol.68. — P. 224-229.
31. Hargreave T.B. Estradiol and male Fertility / T.B. Hargreave, R.A. Elton, V.M. Sweeting et al. // Fertil. Steril. — 1988. — Vol.49, No.5. P. 871-875.
32. Сухих Г.Т. Бесплодный брак. Современные подходы к диагностике и лечению / Г.Т. Сухих, Т.А. Назаренко. — М.: ГОЭТАР-Медиа, 2010. — 734 с. 
33. Han Y. Comparing expression of progesterone and estrogen receptors in testicular tissue from men with obstructive and nonobstructive azoospermia / Y. Han, H.L. Feng, J.I. Sandlow et al. // J. Androl. — 2009. — Vol.30, No.2. — P.127-133.
34. Emiliozzi C. Effects of progesterone on human spermatozoa prepared for in-vitro fertilization / C. Emiliozzi, H. Cordonier, J.F. Guérin et al. // Int. J. Androl. — 1996. — Vol.19, No.1. — P. 39-47.
35. Forti G. Effects of progesterone on human spermatozoa: clinical implications / G. Forti, E. Baldi, C. Krausz et al. // Paris: Ann. Endocrinol. — 1999. — Vol.60, No.2. — P. 107-110.
36. Kotwicka M. Expression of progesterone membrane receptor in spermatozoa from normozoospermic and oligozoospermic men / M. Kotwicka, J.B. Warchoł // Folia Histochem. Cytobiol. — 2001. — Vol.39, No.2. — P.139-140.
37. Pusch H.H. Serum progesterone patterns in male Subfertility / H.H. Pusch, W. Hönigl, J. Haas et al. // Andrologia. — 1985. — Vol. 17, No.4. — P. 359-363.
38. Ramírez-Torres M.A. High incidence of hyperestrogenemia and dyslipidemia in a group of infertile men / M.A. Ramírez-Torres, A. Carrera, M. Zambrana // Ginecol. Obstet. Mex. — 2000. — Vol.68. — P. 224-229.
39. Gorbachinsky I. Metabolic syndrome and urologic diseases / I. Gorbachinsky, H. Akpinar, D.G. Assimos // Rev Urol. — 2010. — Vol .12, No 4. — P. 157-180.
40. Alberti G. Introduction to the metabolic syndrome / G. Alberti // Eur Heart J. — 2005. — 7(Suppl D): D3-5.
41. Huang P.L. A comprehensive definition for metabolic syndrome / P.L. Huang // Dis Model Mech. — 2009. — Vol. 2, No 5-6. — P.231-237.
42. Padrón R.S. Lipidsand testicular function / R.S. Padrón, J. Más, R. Zamora et al. // Int. Urol. Nephrol. — 1989. — Vol. 21, No.5. — P. 515-519.
43. Perez-Crespo M. Scrotal heat stress effects on sperm viability, sperm DNA integrity, and the offspring sex ratio in mice / M. Perez-Crespo, B. Pintado, A. Gutierrez-Adan // Mol Reprod Dev. — 2008. — Vol.75, No 1. — P.40-47.
44. Kasturi S. The metabolic syndrome and male infertility / S. Kasturi, J. Tannir, R.F. Brannigan // J. Androl. — 2008. — Vol. 29, No.3. — P. 251-259.
45. Тюзиков И.А. Метаболический синдром и мужское бесплодие / И.А. Тюзиков // Андрология и генитальная хирургия. — 2013. — № 2. — С. 5-10.
46. Garrido N. Relationship among standard semen parameters, glutathione peroxidase / glutathione reductase activity, and mRNA expression and reduced glutathione content in ejaculated spermatozoa from fertile and infertile men / N. Garrido, M. Meseguer, J. Alvarez et al. // Fertil Steril. — 2004. — Vol.8. (Suppl 3). — P.1059-1066.
47. Sarkar O. Impact of inflammation on male Fertility / O. Sarkar, J. Bahrainwala, S. Chandrasekaran et al. // Front Biosci (Elite Ed). — 2011. — No 3. — P. 89-95.
48. Schaffer J.E. Lipotoxicity: when tissues overeat / J.E. Schaffer // Curr Opin Lipidol. — 2003. — Vol.14, No 3. — P. 281-287.
49. Weinberg J.M. Lipotoxicity / J.M. Weinberg // Kidney Int. — 2006. — Vol.70, No 9. — P.1560-1566.
50. Erdemir F. The Effect of Diet Induced Obesity on Testicular Tissue and Serum Oxidative Stress Parameters / F. Erdemir, D. Atilgan, F. Markoc et al. // Actas. Urol. Esp. — 2011. — Vol.10, No. 4. — P. 3987-3991.
51. Ouvrier A. Dietary cholesterol-induced post-testicular infertility / A. Ouvrier, G. Alves, C. Damon-Soubeyrand et al. // PLoS. One. — 2011. — Vol.6. — No.11.
52. Srikanthan P. Relative muscle mass is inversely associated with insulin resistance and prediabetes / P. Srikanthan, A.S. Karlamangla // Findings from the third National Health ahd Nutrition Examination Survey. J Clin Endocrinol Metab. — 2011. — Vol.96, No 9. — P. 2898-2903.
53. La Vignera S. Diabetes mellitus and sperm Parameters / S. La Vignera, R. Condorelli, E. Vicari et al. // J Androl. — 2012. — Vol.33, No 2. — P.145-153.
54. Kasturi S. The metabolic syndrome and male infertility / S. Kasturi, J. Tannir, R.F. Brannigan // J. Androl. — 2008. — Vol. 29, No.3. — P. 251-259.
55. Amaral S. Diabetes and the impairment of reproductive function: possible role of mitochondria and reactive oxygen species / S. Amaral, P.J. Oliveira, J. Ramalho-Santos // Curr. Diabetes. Rev. — 2008. — Vol.4, No.1. — P. 46-54.
56. Simons K. Cholesterol, lipid rafts and disease / K. Simons, R. Ehehalt // J. Clin. Invest. — 2002. — Vol.110, No.5. — P. 597-603.
57. Sheriff D.S. Perspective on plasma membrane cholesterol efflux and spermatozoal function / D.S. Sheriff, E.F. Ali // J. Hum. Reprod. Sci. — 2010. — Vol.3, No.2. — P. 68-75.
58. Buffone M.G. Capacitation-associated changes in membrane fluidity in asthenozoospermic human spermatozoa / M.G. Buffone, G.F. Doncel, J.C. Calamera et al. // Int. J. Androl. — 2009. — Vol.32, No.4. — P. 360-375.
59. Файзуллин Л.З. Роль полиморфизма гена ароматазы (CY19) в развитии бесплодия у мужчин с ожирением / Л.З. Файзуллин, О.Х. Тажетдинов, В.Н. Карнаухов и др. // Акушерство и гинекология. — 2013. — № 10. — С. 76-80.
60. Laaksonen D.E. Sex hormones, inflammation and the metabolic syndrome: a population-based study / D.E. Laaksonen, L. Niskanen, K. Punnonen et al. // Eur J Endocrinol. – 2003. — Vol.149, No 6. — P. 601-608.
61. Kalyani R.R., Dobs A.S. Androgen deficiency, diabetes and the metabolic syndrome in men / R.R. Kalyani, A.S. Dobs // Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. — 2007. — Vol.14, No 3. — P. 226-234.
62. Ergün A. Correlation of seminal parameters with serum lipid profile and sex hormones / A. Ergün, S.K. Köse, K. Aydos et al. // Arch. Androl. — 2007. — Vol.53, No.1. — P.21-23.
63. Aitken R.J. Relative Impact of Oxidative Stress on the Functional Competence and Genomic Integrity of Human Spermatozoa / R.J. Aitken, E. Gordon, D. Harkiss et al. // Biology of Reproduction. — 1998. — Vol.11. — P.1037-1046.
64. Potts J.M. Association of Ureaplasma urealyticum with abnormal reactive oxygen species levels and absence of leukocytospermia / J.M. Potts, R. Sharma, F. Pasqualotto et al. // J. Urol. — 2000. — Vol.163, No.6. — P.1775-1778.
65. Segnini A. Chlamydia trachomatis and sperm lipid peroxidation in infertile men / A. Segnini, M.I. Camejo, F. Proverbio // Asian J. Androl. — 2003. — Vol.5, No.1. — P.47-49.
66. El-Taieb M.A. Oxidative stress and epididymal sperm transport, motility and morphological defects / M.A. El-Taieb, R. Herwig, E.A. Nada et al. // Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. — 2009. — Vol.144, No.1. — P. 199-203.
67. Hurtado de Catalfo G.E. Oxidative stress biomarkers and hormonal profile inhuman patients undergoing varicocelectomy / G.E. Hurtado de Catalfo, A. Ranieri-Casilla, F.A. Marra et al. // Int. J. Androl. — 2007. — Vol.30,No. 6. — P. 519-530.
68. Pons-Rejraji H. Role of reactive oxygen species (ROS) on human spermatozoa and male infertility / H. Pons-Rejraji, B. Sion, F. Saez et al. // Gynecol. Obstet. Fertil. — 2009. — Jun. — Vol.37, No.6. — P. 529-535.
69. Moskovtsev S.I. Frequency and severity of sperm DNA damage in patients with confirmed cases of Male infertility of different aetiologies / S.I. Moskovtsev, J.B. Mullen, I. Lecker et al. // Reprod. Biomed. Online. — 2010. — Vol.20, No. 6. — P. 759-763.
70. Fariello R.M. Effect of leukocytospermia and processing by discontinuous density gradient on sperm nuclear DNA fragmentation and mitochondrial activity / R.M. Fariello, P.T. Del Giudice, D.M. Spaine et al. // J. Assist. Reprod. Genet. — 2009. — Vol. 26, No.2-3. — P. 151-157.
71. Kumar R. Oxidative stress and sperm mitochondrial DNA mutation in idiopathic oligoasthenozoospermic men / R. Kumar, S. Venkatesh, M. Kumar et al. // Indian J. Biochem. Biophys. — 2009. — Vol.46, No. 2. — P. 172-177.
72. Venkatesh S. Role of reactive oxygen species in the pathogenesis of mitochondrial DNA (mtDNA) mutations in male infertility // S. Venkatesh, M. Deecaraman, R. Kumar et al. // Indian J. Med. Res. — 2009. — Vol.129, No. 2. — P. 127-137.
73. Lee M.J. Integration of hormonal and nutrient signals that regulate leptin synthesis and secretion / M.J. Lee, S.K. Fried // Am J Physiol Endocrinol Metab. — 2009. — Vol.296, No 6. — P. 1230-1238.
74. Kapoor D. The effect of testosterone replacement therapy on adipocytokines and C-reactive protein in hypogonadal men with type 2 diabetes / D. Kapoor, S. Clarke, R. Stanworth et al. // Eur J Endocrinol. — 2007. — Vol.165, No 5. — P.595-602.

Авторская справка
Пичугова Светлана Владимировна
Муниципальное автономное учреждение «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург;
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург
Врач лаборатории электронной микроскопии.
Черешнев Валерий Александрович
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург
Академик РАН, д.м.н., профессор, директор ФГУН «Института иммунологии и физиологии УрО РАН»
Беляева Светлана Валентиновна
Муниципальное автономное учреждение «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург;
Кандидат биологических наук, заведующая лабораторией биохимии.
Тулакина Людмила Геннадьевна
Муниципальное автономное учреждение «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург;
Кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией электронной микроскопии.
Клейн Алексей Вениаминович
Муниципальное автономное учреждение «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург;
Кандидат медицинских наук, врач лаборатории электронной микроскопии.
Бейкин Яков Борисович
Муниципальное автономное учреждение «Клинико-диагностический центр», г. Екатеринбург;
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург
Доктор медицинских наук, профессор, главный врач МАУ «Клинико-диагностический центр»

Российская Федерация, 620142, г. Екатеринбург, ул. Декабристов, д. 38
ekb-lem@mail.ru