Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

COMMUNICATION OF RISK FACTORS AND HORMONAL MECHANISMS INFERTILITY WITH OVERWEIGHT AND ABDOMINAL TYPE FAT DEPOSITION OF MEN

Epanchintseva E.A. 2, 1 Selyatitskaya V.G. 2 Sheina Y.I. 1 Lutov Y.V. 2
1 Ltd. «Novosibirsk Center of Reproductive Medicine»
2 Scientific Centre of Clinical and Experimental Medicine of SB RAMS
75 men of reproductive age with infertility were examined, among them three groups were identified: group 1 (24,0 %) – with overweight, obesity and abdominal fat deposition type, group 2 (46,7 %) – with overweight and obesity, group 3 (29,3 %) – with due body weight. With the highest rate of all men surveyed met social risk factors for infertility and chronic prostatitis, whose frequency in group 1 was significantly higher than in groups 2 and 3. In groups 1 and 2, the percentage of men in leadership positions was 60 %, and in group 3 – 45 %, while the incidence of often psychoemotional stress test was 50 % in groups 1 and 2, and 36,4 % in group 3. In group 3 men with due body weight significantly more often underwent chemical factor. In groups 1 and 2 relative to group 3 lower serum levels of binding globulin sex hormone was observed, this is a compensatory response aimed at increasing the blood levels of free hormone in conditions of inadequate secretion. Testosterone levels in the blood serum of men in groups 1 and 2 did not differ significantly from the value of this parameter in group 3, but tended to decrease.
men
infertility
risk factors
hormonal mechanisms
overweight and obesity
abdominal type of fat deposition
1. Alyaev Yu.G., Vinarov A.Z., Pshikhachev A.M. Andrology and Genital surgery, 2010, no. 3, pp. 90–94.
2. Klinicheskaja andrologija (Clinical andrology), Ed. V.B. Shill, F. Komhair and T. Hargriv. Moscow: GEOTAR-Media, 2011. 800 p.
3. Novikova E.G., Selyatitskaya V.G., Lutov Yu.V. Modern problems of science and education, 2011, no. 5; URL^ www.science-education.ru/99-4860 (accessed: 08.11.2011).
4. Ammar T., Sidhu P.S., Wilkins C.J. British J. Radiology, 2012, vol.85, рр. 59–68.
5. Chavarro J.E., Toth T.L., Wright D.L., Meeker J.D., Hauser R. Fertility and Sterility, 2010, vol.93, no.7, pp. 2222–2231.
6. Fejes I., Koloszar S., Szollosi J., Zavaczki Z., Pal A. Andrologia, 2005, vol.37, pp. 155–159.
7. Fisher J.R., Hammarberg K. Asian J. Androl., 2012, vol.14, no. 1, pp. 121–129.
8. Hajshafiha M., Ghareaghaji R., Salemi S., Sadegh-Asadi N., Sadeghi-Bazargani H. Int. J. Gen. Medicine, 2013, vol .6, pp. 447–451.
9. Hammiche F., Laven J.S.E., Twigt J.M., Boellaard W.P.A., Streegers E.A.P., Steegers-Theunissen R.P. Human Reproduction, 2012, vol.27, no. 8, pp. 2365–2372.
10. Harisaran V., Cone E., Hwang K. Chapter 8. / Clinical Urologic Endocrinology. P.K. Kavoussi et al (eds.). Springer-Verlag, London, 2013, pp. 123–137.
11. Mitchell N., Catenacci V., Wyatt H.R., Hill J.O. Psychiatr. Clin. North Am., 2011, vol. 34, no. 4, pp. 717–732.
12. Palmer N.O., Bakos H.W., Fullston T., Lane M. Spermatogenesis, 2012, vol. 2, no. 4, pp. 253–263.
13. Pinkhasov B.B., Selyatitskaya V.G., Karapetyan A.R., Astrakhantseva E.L. Health (Special issue on obesity research), 2012, vol. 4, no. 12A, pp. 1381–1389.
14. Sharma R., Biedenharn K.R., Fedor J.M., Agarwal A. Repr. Biology and Endocrinology, 2013, vol. 11, pp. 66–81.
15. Singh K., Jaiswal D. Reproductive Sciences, 2011, vol. 18, no. 5, pp. 418–425.

Бесплодие становится все более важной медико-социальной проблемой общественного здоровья. По современным представлениям, бесплодие – это неспособность сексуально активной супружеской пары, не использующей методов контрацепции, достигнуть беременности в течение более чем одного года. Частота встречаемости бесплодия в мире составляет около 15 % [14], при этом женский и мужской факторы его формирования составляют около 50, 30 и 20 % составляет смешанное бесплодие. Следовательно, мужской фактор является причиной бесплодия практически в половине случаев, что заставляет активно искать причины этого феномена [4]. Факторы риска мужского бесплодия можно подразделить на врожденные патологии (генетические аномалии, нарушения в строении половых органов, крипторхизм и т.д.); приобретенные патологии (варикоцеле, травмы половых органов, соматическая патология, простатит и т.д.); производственные факторы (перегревание, переохлаждение, работа с вредными веществами и т.д.); социальные факторы (инфекции, передающиеся половым путем, курение, употребление алкоголя, наркотических веществ, эмоциональные стрессы и т.д.) [2].

В последние годы к факторам риска мужского бесплодия стали относить ожирение. По данным последних лет, в развитых странах распространенность ожирения составляет более 30 % среди взрослого населения, включая и мужчин репродуктивного возраста [11]. Частота бесплодия у мужчин с избыточной массой тела и ожирением выше, чем у мужчин с должной массой тела [12]. Выявлена зависимость показателей спермограммы от выраженности ожирения. Так, в работе [9] у мужчин с избыточной массой тела выявлено снижение концентрации, подвижности и количества морфологически нормальных форм сперматозоидов. Выявлена достоверная связь между ИМТ и степенью фрагментации ДНК сперматозоидов [15]. Большое значение имеют гормональные механизмы бесплодия [6, 8]. Известно, что ожирение сопровождается повышением активности ароматазы и гиперэстрогенией. Эстрогены уменьшают секрецию гонадолиберина и снижают продукцию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов, а также тестостерона, что вызывает нарушения фертильности у мужчин [5, 10].

Учитывая, что для развития патологических последствий ожирения значение имеет не только выраженность ожирения, но и тип распределения жира [6, 13], важно исследовать связь этого показателя с развитием бесплодия у мужчин. В этой связи целью работы было изучить ассоциацию избыточной массы тела и абдоминального типа отложения жира с факторами риска бесплодия и гормональными механизмами его патогенеза у мужчин с бесплодием – пациентов Новосибирского центра репродуктивной медицины.

Материалы и методы исследования

Обследовано 75 пациентов, обратившихся в период 2012–2013 годов в Новосибирский центр репродуктивной медицины с проблемой отсутствия беременности у супруги. В группу были включены соматически здоровые русские мужчины, проживающие в Новосибирске и Новосибирской области, средний возраст – 33,6 года (от 25 до 44 лет), средний стаж бесплодия – 5,3 года (от 1 до 20 лет). Критериями исключения были: наличие на момент обследования инфекции, передаваемой половым путем (ИППП), наличие соматической патологии в стадии обострения по результатам проведенного обследования; отказ пациента от проведения обследования на наличие ИППП и соматической патологии; наличие генетических аномалий.

Проведен анализ жалоб, анамнеза жизни, анамнеза заболевания, осуществлен осмотр пациентов и измерение роста (см), массы тела (кг), окружности талии (ОТ, см), окружности бедер (ОБ, см); вычислены отношение величин окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ) и индекс массы тела (ИМТ) как отношение массы тела к росту в квадрате (кг/м2). На основании антропометрического обследования все мужчины были разделены на 3 группы. В группу 1 вошли мужчины с избыточной массой тела, ожирением и абдоминальным типом отложения жира (ИМТ ≥ 25,0 кг/м2, ОТ/ОБ ≥ 0,95 [13]), в группу 2 – мужчины с избыточной массой тела и равномерным типом отложения жира (ИМТ ≥ 25,0 кг/м2, ОТ/ОБ < 0,95), в группу 3 – мужчины с нормальной массой тела (ИМТ < 25,0 кг/м2).

Забор крови проводили из локтевой вены утром натощак. В сыворотке крови определяли содержание общего холестерина (ОХС, нормативные величины Norm = 3,0–5,2 ммоль/л); триглицеридов (Norm = 0,45–1,7 ммоль/л); холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП, Norm > 1,0 ммоль/л), глюкозы (Norm = 3,5–6,1 ммоль/л) на биохимическом анализаторе BECKMAN COULTER AU480. Содержание гормонов в сыворотке крови определяли на закрытом автоматизированном анализаторе IMMULITE 2000 методом усиленной хемилюминесценции с использованием следующих наборов: пролактин (IMMULITE Prolactin, мМЕ/л, нормативные величины для мужчин Norm = 53–360); лютеинизирующий гормон (IMMULITE LH, мМЕ/мл, Norm = 0,8–7,6); фолликулостимулирующий гормон (IMMULITE FSH, мМЕ/мл, Norm = 0,7–11,1); тиреотропный гормон (IMMULITE Rapid TSH, мкМЕ/мл, Norm = 0,4–4); эстрадиол (IMMULITE Estradiol, пмоль/л, Norm = 0–206); общий тестостерон (IMMULITE Total Testosterone, нмоль/л, Norm = 12–35); глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ) (IMMULITE SHBG, нмоль/л, Norm = 13–71). Определение свободного тестостерона проводили расчетным методом с использованием специального калькулятора на веб-сайте Международного общества по изучению проблем пожилых мужчин ISSAM (www.issam.ch; Norm > 0,250 нмоль/л).

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с использованием пакета прикладных программ «STATISTICA» v.6.0 (StatSoft, США). Абсолютные значения показателей представляли в виде средних величин и среднеквадратичного отклонения (М ± CD); частоту признаков в группах – в %. Сравнительный анализ величин показателей между группами проводили с использованием критериев χ2, ANOVA Крускала–Уоллеса, критерия множественного сравнения Манна‒Уитни с поправкой Бонферрони. Минимальную вероятность справедливости нулевой гипотезы принимали при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Соотношение числа мужчин в группах 1, 2 и 3 составило 18:35:22. Суммарно среди мужчин групп 1 и 2 с избыточной массой тела число лиц с ожирением (ИМТ ≥ 30 кг/м2) составило 23 человека (12 из 18 в группе 1 и 11 из 35 в группе 2). В табл. 1 представлены данные о частоте встречаемости факторов риска бесплодия у мужчин в указанных группах.

С наибольшей частотой во всех трех группах у мужчин встречались социальные факторы, а также хронический простатит (ХП), который является одним из наиболее распространенных заболеваний простаты. В европейских странах его распространенность составляет 12–14 %, а в РФ им страдают в общей популяции порядка 20 % мужчин [1], при этом полученные нами результаты указывают на значительно более высокую частоту случаев ХП среди мужчин с бесплодием. Частота ХП в группе 1 мужчин с избыточной массой тела и абдоминальным типом отложения жира была выше, чем в группах 2 и 3. Эти результаты соответствуют полученным ранее сведениям о выраженной связи наличия ХП у мужчин разных возрастных групп с метаболическим синдромом и его основным компонентом – абдоминальным ожирением [3]. Хронический простатит рассматривают преимущественно как воспалительное заболевание (часто инфекционного генеза); определенную роль в генезе данного заболевания играют также нейрогенные дисфункции и психологические факторы. Одним из симптомов простатита является снижение способности мужчины к продолжению рода, что обусловлено уменьшением количества сперматозоидов в эякуляте, снижением их подвижности и наличием морфологических дефектов [2].

Таблица 1

Частота встречаемости факторов риска бесплодия у мужчин в зависимости от наличия избыточной массы тела и абдоминального типа отложения жира (%)

Факторы риска

Группа 1

Группа 2

Группа 3

р

Врожденные патологии:

крипторхизм

0,0

2,9

0,0

 

Приобретенные патологии:

варикоцеле

27,8

22,9

22,7

 

-//- травмы мошонки

5,6

5,7

9,1

 

-//- хронический простатит

72,2

51,4

50,0

0,032

-//- эпидидимит

0,0

0,0

4,5

 

-//- орхит

0,0

2,9

0,0

 

-//- паротит

0,0

8,6

4,5

 

Производственные факторы:

вибрация

0,0

2,9

0,0

 

-//- ионизирующее облучение

5,6

0,0

0,0

 

-//- работа в условиях Крайнего Севера

0,0

5,7

4,5

 

-//- химический фактор

0,0

5,7

27,3

0,025

-//- перегревание

5,6

17,1

4,5

 

-//- переохлаждение

11,1

22,9

4,5

 

Социальные факторы и социальные болезни:

употребление наркотических веществ в анамнезе

11,1

40,0

27,3

 

-//- инфекции, передающиеся половым путем, в анамнезе

72,2

57,1

63,6

 

-//- гепатит в анамнезе

11,1

2,9

0,0

 

-//- туберкулез в анамнезе

5,6

0,0

0,0

 

-//- курение на момент обращения

27,8

51,4

40,9

 

-//- употребление алкоголя на момент обращения

83,3

77,1

63,6

 

-//- эмоциональные стрессы

50,0

51,4

36,4

 

В группах 1 и 2 доля мужчин, занимающих руководящие должности, составила 60 %, а в группе 3 – 45 %, при этом встречаемость часто испытываемого выраженного психоэмоционального стресса составила около 50 % в группах 1 и 2, и 36,4 % в группе 3 соответственно. В настоящее время психологическим факторам отводят важную роль в формировании нарушений фертильности у мужчин [7]. В группе 3 у мужчин с должной массой тела достоверно чаще встречалось действие химического фактора, т.е. работа с вредными веществами, которые могут нарушать процессы сперматогенеза [14].

В табл. 2 представлены результаты гормонально-биохимического обследования мужчин с бесплодием. Видно, что средние величины большинства исследованных показателей не выходили за пределы нормативных величин и не различались между группами. Между величинами содержания ОХС, триглицеридов и ХС ЛПВП в сыворотке крови у мужчин групп 1 и 3 отмечено статистически значимое отличие. Это закономерно, так как в группе 1 большая часть обследованных мужчин – это лица с ожирением, а гиперхолестеринемия и гипертриглицеридемия, а также снижение содержания ХС ЛПВП в сыворотке крови, сопутствуют ожирению [11]. У мужчин групп 1 и 2 относительно мужчин группы 3 ниже содержание в сыворотке крови ГСПГ, что можно расценить как компенсаторную реакцию, направленную на повышение содержания в крови биологически активного свободного гормона в условиях его недостаточной секреции. Содержание тестостерона в сыворотке крови мужчин групп 1 и 2, хотя достоверно и не отличалось от величины этого показателя в группе 3, но имело тенденцию к снижению. Содержание в сыворотке крови тропных гормонов гипофиза и пролактина не различалось между группами и не выходило за пределы нормативных величин.

Таблица 2

Биохимические и гормональные показатели у мужчин в зависимости от наличия избыточной массы тела и абдоминального типа отложения жира

Показатель

Группа 1

(n = 18)

Группа 2

(n = 35)

Группа 3 (n = 22)

Общий холестерин, ммоль/л

5,6 ± 0,7а

5,5 ± 1,0

5,0 ± 0,8а

Триглицериды, ммоль/л

2,0 ± 1,1б

1,7 ± 1,0

1,0 ± 0,4б

Холестерин липопротеидов высокой плотности

1,0 ± 0,2в

1,1 ± 0,2

1,4 ± 0,2в

Глюкоза, ммоль/л

5,2 ± 0,6

4,9 ± 0,5

4,9 ± 0,5

Иммунореактивный инсулин, мкМЕ/мл

8,2 ± 4,2

6,2 ± 4,4

5,6 ± 5,1

Индекс инсулинорезистентности НОМА, усл. ед.

2,0 ± 1,2

1,3 ± 0,9

1,0 ± 0,1

С-пептид, нг/мл

2,9 ± 0,8

2,3 ± 0,7

0,9 ± 0,1

Тиреотропный гормон, мкМЕ/мл

1,6 ± 0,7

1,9 ± 0,8

1,9 ± 1,0

Фолликулостимулирующий гормон, мМЕ/мл

3,7 ± 1,4

4,3 ± 1,2

4,6 ± 1,7

Лютеинизирующий гормон, мМЕ/мл

3,0 ± 1,3

2,9 ± 1,3

3,2 ± 1,8

Пролактин, мМЕ/л

190 ± 100

167 ± 81

178 ± 82

Эстрадиол, пмоль/л

87,5 ± 34,2

113,6 ± 46,6

86,8 ± 34

Общий тестостерон, нмоль/л

15,0 ± 3,7

15,0 ± 4,8

17,2 ± 3,5

Глобулин, связывающий половые стероиды, нмоль/л

25,1 ± 10,3г

26,4 ± 10,1д

37 ± 13,4гд

Свободный тестостерон, нмоль/л

0,37 ± 0,13

0,35 ± 0,13

0,35 ± 0,08

Общий тестостерон / эстрадиол

0,19 ± 0,07

0,15 ± 0,08е

0,23 ± 0,13е

Примечание. Статистически значимая разница между группами: а – 1–3 = 0,033; б – 1–3 = 0,011; в – 1–3 = 0,015; г – 1–3 = 0,012; д – 2–3 = 0,017; е – 2–3 = 0,007.

Следовательно, можно говорить о том, что прямые и обратные связи в гипофизарно-гонадной системе у обследованных мужчин вне зависимости от наличия избыточной массы тела или абдоминального типа отложения жира сохраняют свое функциональное значение. Отсутствие изменений в содержании пролактина и тиреотропного гормона в сыворотке крови позволяет исключить также наличие других эндокринных патологий, таких как нарушения функции щитовидной железы или гиперпролактинемия, способствующих формированию андрогенного дефицита в организме [10]. В работе [8] показано, что уровни гонадотропных гормонов и пролактина не меняются при нарастании массы тела как у фертильных мужчин, так и у мужчин с бесплодием, при этом авторы выявили снижение содержания в сыворотке крови тестостерона, ГСПГ и величины отношения тестостерон/эстрадиол у мужчин с ожирением, но не с избыточной массой тела. В работе [5] авторы выявили достоверное снижение уровней тестостерона и ГСПГ, а также повышение содержания эстрадиола в сыворотке крови, у субфертильных мужчин только с выраженным ожирением. Можно предположить, что обнаруженное нами снижение содержания общего тестостерона у мужчин в группах 1 и 2 только на уровне тенденции может быть связано с тем, что к этим группам отнесли мужчин не только с ожирением, но и с избыточной массой тела.

Можно предположить, что эффекты изученных факторов риска и ожирения на формирование бесплодия у обследованных мужчин могут реализовываться в большей степени через нарушения процессов сперматогенеза. Так, в работе [14] суммированы сведения о негативных эффектах курения, приема алкоголя, приема лекарственных средств, радиации, различных химических соединений, включая пестициды и тяжелые металлы, других поллютантов, а также ожирения, на репродуктивную систему, а именно снижение количества сперматозоидов, нарушения их морфо-функциональных характеристик и т.д. В работе [6] выявлены корреляционные взаимосвязи показателей, характеризующих качество спермы, с величинами массы тела, обхватов талии и бедер у бесплодных мужчин.

Заключение

Результаты проведенного исследования указывают, что с проблемой отсутствия беременности в браке чаще обращаются мужчины, имеющие избыточную массу тела и ожирение, занимающие руководящие должности и испытывающие постоянные эмоциональные стрессы. При этом абдоминальный тип отложения жировой ткани у них сопровождается высокой частотой хронического простатита. На относительный дефицит продукции половых стероидов у этих мужчин указывает снижение содержания ГСПГ в сыворотке крови, что является компенсаторной реакцией, направленной на поддержание эффективной концентрации свободного тестостерона в крови.

Рецензенты:

Поляков Л.М., д.м.н., профессор, заместитель директора, ФГБУ «НИИ биохимии» СО РАМН по научной работе, руководитель лаборатории медицинских биотехнологий, г. Новосибирск;

Лушникова Е.Л., д.б.н., профессор, заведующая лабораторией цитологии и клеточной биологии, ФГБУ «НИИ региональной патологии и патоморфологии» Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск.

Работа поступила в редакцию 15.01.2014.