Структура патозооспермии у молодых мужчин с постпубертатным висцеральным ожирением и неотягощенным андрологическим анамнезом

Обоснование

Избыточное накопление жира в области туловища и особенно живота (висцеральное) с его преимущественным отложением в брюшной полости является типичным для мужчин [1]. При этом висцеральное ожирение может наблюдаться в молодом, репродуктивно активном возрасте [2, 3]. Установлено, что при одинаковом показателе индекса массы тела (ИМТ) висцеральное ожирение сопровождается более высоким риском развития сопутствующих заболеваний, чем периферическое, влияя, в том числе, и на мужскую половую функцию [1, 2, 4]. Так, в исследовании Tromsø при обследовании 1548 мужчин одной области проживания была обнаружена обратная корреляция между окружностью талии и уровнем общего и свободного тестостерона, причем у всех мужчин, у которых окружность талии превышала 102 см, уровень тестостерона был ниже нормальных значений [4]. Эти данные позволяют предполагать угнетение функции яичек при развитии ожирения, в связи с чем возникает вопрос о возможном развитии патозооспермии у таких пациентов. Кроме того, нарушение метаболизма липидов может приводить к снижению антиоксидантной активности эякулята [5]. Разными исследователями проводились работы, направленные на изучение влияния ожирения на сперматогенез и развитие бесплодия у мужчин [6, 7, 8]. Однако в эти исследования включались мужчины с патогенетическими факторами развития патозооспермии, которые могли быть и не связаны с ожирением как таковым. Кроме того, в большинстве работ не использовалась электронная микроскопия, что снижает вероятность выявления ультраструктурных нарушений сперматозоидов.

Цель

Оценка структуры патозооспермии у молодых мужчин с постпубертатным висцеральным ожирением и неотягощенным андрологическим анамнезом, с учетом исключения возрастных, пубертатных и других рисков патозооспермии, не связанных с ожирением.

Методы

Дизайн исследования

Сплошное одномоментное исследование.

Критерии соответствия

В исследование включались совершеннолетние пациенты мужского пола с постпубертатным алиментарным висцеральным (окружность талии от 98 см) ожирением в возрасте до 30 лет включительно. Критериями исключения являлись: ИМТ >35 кг/м2, объем любого из яичек менее 15 мл, нарушения кариотипа, задержка полового развития, наличие в анамнезе крипторхизма, варикоцеле, воспалительных заболеваний, опухолей, травм или хирургических вмешательств на половых органах и области головного мозга, включая гипофиз, криптозооспермия, азооспермия, бактериоспермия, лейкоспермия, урогенитальные инфекции, носительство антиспермальных антител, сахарный диабет, гипергонадотропный и гипогонадотропный гипогонадизм, гипотиреоз, гиперпролактинемия, гиперкортицизм.

Условия проведения

Пациенты проходили обследование в отделении андрологии и урологии ФГБУ Эндокринологический научный центр Минздрава России.

Продолжительность исследования

Исследование одномоментное, данные собирались однократно.

Описание медицинского вмешательства

Осуществлялся забор крови в пробирки типа «вакутейнер» в утреннее время натощак из локтевой вены, а также эякулята в стерильные контейнеры путем мастурбации (половое воздержание 3–5 сут).

Основной исход исследования

Основным исходом исследования является получение данных о распространенности разных типов патозооспермии у молодых мужчин с висцеральным ожирением, а также данных о влиянии выраженности ожирения на основные показатели сперматогенеза.

Дополнительные исходы исследования

Дополнительным исходом исследования является получение данных об ультраструктурных изменениях сперматозоидов и антиоксидантной активности (АОА) эякулята.

Анализ в подгруппах

Всего в исследование включено 80 пациентов, которые были разделены на 4 группы: 1-я группа – нормозооспермия (n=19), 2-я группа – олигозооспермия, вне зависимости от наличия другой патозооспермии (n=9), 3-я группа – изолированная астенозооспермия (n=27) и 4-я группа – тератозооспермия, вне зависимости от наличия другой патозооспермии, за исключением олигозооспермии (n=25).

Методы регистрации исходов

У всех пациентов был определен ИМТ и окружность талии (ОТ). С целью оценки объема яичек проводилось ультразвуковое исследование на аппарате AlokaProSoundSSD-α 10 с использованием линейного датчика с частотой 10 МГц. Уровни лютеинизирующего гормона (ЛГ) (норма 2,5–11,0 ЕД/л), фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) (норма 1,6–9,7 ЕД/л) и общего тестостерона (норма 12,0–33,3 нмоль/л) определялись в трех аликвотах сыворотки крови на автоматическом анализаторе Vitros 3600 (Johnson and Johnson (США) методом усиленной хемилюминесценции. Оценка спермограмм осуществлялась в соответствии с рекомендациями ВОЗ, 2010 г., путем световой микроскопии с помощью микроскопа Olimpus 41 CX (Япония) и камеры Маклера того же производителя [9]. Учитывая, что на параметры спермограммы может влиять множество различных факторов, ее анализировали двукратно (ориентировались на лучший результат). Кроме того, с целью оценки содержания сперматозоидов с интактными головками и отсутствием патологических изменений (норма>4%), сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином (норма <30%), а также оценки патологических изменений головки, шейки, акросомы и жгутика сперматозоидов проводилось электронно-микроскопическое исследование эякулята (ЭМИС). Эякулят после разжижения фиксировали 2,5% раствором глутарового альдегида на 0,1 М какодилатном буфере (рН 7,2–7,4) и 1% р-ром осмиевой кислоты и заливали в эпоксидную смолу. Ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме Reichert III и просматривали в электронном микроскопе Hitachi 700 [10, 11, 12]. АОА эякулята (норма 1,5–3,2 мМ-экв) определялась с использованием многофункционального потенциометрического анализатора «МПА-1» (НПВП «Ива», г. Екатеринбург) и медиаторной системы, содержащей K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] в соотношении 0,01 М/0,0001 М. Аликвота эякулята 0,2 мл, буферный раствор с медиаторной системой – 1 мл [13].

Этическая экспертиза

Протокол №1 от 01.02.2017 заседания ученого совета ФГБУ Эндокринологический научный центр Минздрава России.

Статистический анализ

Принципы расчета размера выборки: размер выборки предварительно не рассчитывался.

Методы статистического анализа данных. Статистическая обработка полученных данных была проведена с использованием пакета прикладных программ Statistica (StatSoftInc., США, версия 8.0). Сравнение нескольких независимых групп осуществлялось непараметрическим методом с использованием теста Краскела-Уоллиса. Сравнение двух независимых групп осуществлялось непараметрическим методом с использованием U-критерия Манна-Уитни. Анализ связи (корреляции) двух количественных признаков осуществлялся методом ранговой корреляции по Спирмену. Количественные данные представлены в виде медиан и границ интерквартильного интервала. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты

Объекты (участники) исследования

В сплошное одномоментное исследование было включено 80 совершеннолетних пациентов мужского пола с постпубертатным алиментарным висцеральным (окружность талии от 98 см) ожирением в возрасте до 30 лет включительно (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика выборки пациентов (n=80)

Основные результаты исследования

При обследовании мужчин были выявлены лица с различными вариантами патозооспермии. У 24% пациентов патозооспермии выявлено не было. Структура патозооспермии у обследованных мужчин представлена в таблице 2.

Таблица 2. Структура патозооспермии (n=80)

Согласно полученным результатам, 76% молодых мужчин с висцеральным ожирением имеют патологические показатели сперматогенеза. Основным патогенетическим феноменом, выявленным у обследованных пациентов, являлась астенозооспермия, которая отмечалась у всех пациентов с патозооспермией. Также отмечалась высокая распространенность тератозооспермии – 36%. И наиболее редко встречалась олигозооспермия – 11% случаев.

Дополнительные результаты исследования

При проведении межгруппового анализа были выявлены статистически значимые различия в ОТ, уровне общего тестостерона, концентрации, жизнеспособности, подвижности и морфологии сперматозоидов, а также содержании сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином и в АОА эякулята (табл. 3). Статистически значимые различия в концентрации, жизнеспособности, подвижности и морфологии сперматозоидов обусловлены целевым делением пациентов на группы по компонентам патозооспермии, и их дальнейший анализ нецелесообразен. В отношении ОТ, уровня общего тестостерона, содержания сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином и АОА эякулята был проведен дополнительный межгрупповой анализ (U-критерий Манна-Уитни). При этом были выявлены статистически значимые различия в ОТ у пациентов 1-й и 2-й групп (p=0,002), 1-й и 4-й групп (p=0,017), 2-й и 3-й групп (p=0,017). ОТ являлась наименьшей у пациентов 1-й группы и наибольшей у мужчин 2-й группы. Уровни тестостерона статистически значимо отличались у пациентов 1-й и 2-й групп (p=0,002), 2-й и 3-й групп (p=0,003), 2-й и 4-й групп (p<0,001). Уровень тестостерона являлся наименьшим у пациентов 2-й группы и наибольшим у мужчин 1-й группы. Содержание сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином статистически значимо отличалось у пациентов 1-й и 2-й групп (p=0,006), 1-й и 3-й групп (p<0,001), 1-й и 4-й групп (p<0,001). Содержание сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином являлось наименьшим у пациентов 1-й группы. АОА эякулята статистически значимо отличалась у пациентов 1-й и 2-й групп (p=0,007), 1-й и 3-й групп (p<0,001), 1-й и 4-й групп (p=0,001). АОА эякулята являлась наибольшей у пациентов 1-й группы. Других статистически значимых различий выявлено не было (для всех пар сравнений p>0,05). Таким образом, повышение содержания сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином и снижение АОА эякулята характерны для всех типов патозооспермии у мужчин с ожирением. Снижение уровня тестостерона (у всех пациентов 2-й группы уровень тестостерона соответствовал синдрому нормогонадотропного гипогонадизма) характерно для олигозооспермии. Для пациентов с этим видом патозооспермии было характерно также наличие наибольшей величины ОТ. При этом были установлены статистически значимые отрицательные корреляции между ОТ и уровнем тестостерона (r=-0,23; p=0,035), концентрацией сперматозоидов (r=-0,30; p=0,007), их подвижностью (r=-0,26; p=0,016), количеством нормальных форм (r=-0,30; p=0,007), АОА эякулята (r=-0,28; p=0,011), а также положительная корреляция между ОТ и содержанием сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином (r=0,43; p<0,001).

Таблица 3. Результаты обследования пациентов

Нежелательные явления

Нежелательные явления отсутствовали.

Обсуждение

Резюме основного результата исследования

У большинства мужчин с висцеральным ожирением была выявлена патозооспермия. При этом выраженность висцерального ожирения влияла на основные показатели сперматогенеза – концентрацию сперматозоидов, количество их нормальных форм и подвижность.

Обсуждение основного результата исследования

По данным других исследований установлено влияние ожирения на концентрацию, подвижность и морфологию сперматозоидов [7, 8, 14]. Тем не менее, результаты этих работ демонстрируют более низкую распространенность патозооспермии, а в одной из работ даже отрицается влияние ожирения на показатели сперматогенеза [15]. Это может быть связано с двумя факторами – отсутствием учета именно висцерального ожирения (работы основаны на измерении ИМТ), а также особенностью нашей выборки пациентов. Среди пациентов, включенных в исследование, выявлялись мужчины с выраженным висцеральным ожирением и присущим ему нормогонадотропным гипогонадизмом, что и обусловливало возникновение олигозооспермии. Следует отметить, что астенозооспермия выявлялась у всех мужчин с патозооспермией и висцеральным ожирением, а тератозооспермия – более чем у трети. Причиной этих расстройств, согласно результатам нашего исследования, является оксидативный стресс (снижение АОА эякулята было характерно для всех пациентов с патозооспермией), что подтверждается работами других авторов [16–19]. В свою очередь, вызывает интерес изучение причин оксидативного стресса у мужчин с висцеральным ожирением, так как в некоторых работах в основе его патогенеза отмечается дислипидемия, часто встречающаяся у больных ожирением [5, 20], что диктует необходимость проведения дальнейших исследований. Сочетание патозооспермии с недостаточно конденсированным хроматином также может быть объяснено оксидативным стрессом [20], однако не исключаются и другие патогенетические факторы.

Ограничения исследования

Формирование выборки проводилось из пациентов, наблюдавшихся в крупном федеральном медицинском центре, следовательно, данные о распространенности типов патозооспермии в общей популяции мужчин с ожирением могут отличаться от полученных в исследовании.

Заключение

У молодых мужчин с постпубертатным висцеральным ожирением и неотягощенным андрологическим анамнезом распространенность патозооспермии в нашем исследовании составила 76%. Наиболее редко встречалась олигозооспермия (11% случаев). Для этого вида патозооспермии характерно наличие синдрома нормогонадотропного гипогонадизма, который развивался у пациентов с наиболее выраженным висцеральным ожирением. Повышение содержания сперматозоидов с недостаточно конденсированным хроматином и снижение АОА эякулята характерно для всех типов патозооспермии у мужчин с ожирением, что обусловлено развивающимся у них оксидативным стрессом.

Дополнительная информация

Источник финансирования.

Работа проведена без какой-либо финансовой поддержки. Внешние источники финансирования и поддержки отсутствовали. Гонорары или другие компенсации не выплачивались. Исследование выполнено в рамках темы государственного задания на 2017 г.

Конфликт интересов.

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Информация о вкладе каждого автора.

Роживанов Р.В. – разработка концепции исследования, сбор научного материала, статистическая обработка данных, написание текста; Курбатов Д.Г. – разработка концепции исследования, редактирование текста.