Резюме

Въведение

Затлъстяването при мъжете е свързано с безплодие в многобройни проучвания. Настоящата тенденция за намаляване на параметрите на спермата е успоредна на нарастващото разпространение на затлъстяването в световен мащаб. В допълнение към нарушеното качество на спермата, плодовитостта сред мъжете със затлъстяване може да бъде засегната от сексуална дисфункция, ендокринопатия, ароматизираща активност, психологически и термични ефекти, сънна апнея, лептин и незначителни токсини и евентуално възпалителни и обструктивни елементи на патологията на епидидимита. Променливите степени на сигурност, свързани с тези, причиняват паралелни нива на подкрепящи доказателства. Това търсене има за цел да хвърли светлина върху различни условия, от които страдат пълните мъже; тъй като това прави лечението на безплодието по-категоризирано.

свързващи

материали и методи

Проведено е търсене PubMed за идентифициране на клинични и патологични механизми, свързващи затлъстяването с мъжкото безплодие.

Резултати

Сред безбройните публикации, разгледани в тази статия, е доказано, че нарушената сперматогенеза и сексуалната дисфункция водят други променливи към лоши потенциали за плодовитост. Документът представи нова, подробна диаграма, показваща повече фактори и по-нататъшни взаимодействия между състояния, водещи до безплодие.

Заключения

Основният хормонален дефект при затлъстелите мъже е хипотестостеронемията, която води до нарушена сперматогенеза, водеща до лоша възможност за плодовитост. Проучванията показват, че повечето механизми, отчитащи намаления потенциал за плодовитост при мъжете с наднормено тегло, са обратими.

ВЪВЕДЕНИЕ

Безплодието, определено като липса на зачеване след една година незащитен полов акт, засяга 1 на всеки 13 двойки в САЩ [1]. Безплодието при мъжете представлява 25 до 30% от всички случаи и в комбинация с женски фактори допринася за още 30%. Установено е, че намаленото качество на спермата е универсална тенденция през последните няколко десетилетия поради драматични промени в начина на живот на цивилизованите общности по света. Затлъстяването е един от тревожните здравословни проблеми в модернизираните общества, който води до безплодие.

Според химическата теория за калориите, ендокринните разрушители са поне отчасти отговорни за пандемията на затлъстяването през последните няколко десетилетия [2]. Подфертилните мъже имат значително по-висок индекс на телесна маса (ИТМ) от общата популация. И ниските, и високите ИТМ (по-малко от 19 kg/m 2 или съответно повече от 30 kg/m 2) са свързани с намален обем на тестисите (WHO 1987) и намалено качество на спермата, което предполага увреждане на сперматогенезата [3]. Изпъкналият корем, считан някога за признак на просперитет, сега е признак на болест. Тежките здравословни състояния, включително диабет тип 2, високо кръвно налягане, висок холестерол, проблеми с костите, обструктивна сънна апнея, рак и безплодие са свързани с ИТМ. Това се превърна в сериозен здравен проблем поради различните свързани медицински усложнения. Това може също да има отрицателно въздействие върху качеството на живот, физическата годност, самочувствието и емоционалното и социално благосъстояние.

През последните години се проведоха значителни изследвания в областта на затлъстяването и бяха положени усилия за овладяване на този нарастващ здравословен проблем. Повишеното тегло при мъжете се свързва с по-ниско ниво на тестостерон, по-лошо качество на сперматозоидите и намалена плодовитост в сравнение с мъжете с нормално тегло. Шансовете за безплодие се увеличават с 10% на всеки 9 кг (20 паунда) при мъж с наднормено тегло [4].

Предложени са множество обяснения за спада на фертилитета при мъжете. Те включват повишено разпространение на затлъстяването и излагане на замърсяване на околната среда по време на фетален или възрастен живот. Скокът на затлъстяването разкрива, че в периода от 1991 до 1998 г. разпространението на затлъстяването се е увеличило от 12 на 17,9% сред общата популация и от 11,7 на 17,9% при мъжете [5]. Hedley et al., Оценяват настоящото разпространение на затлъстяването до 30,6% [6]. Счита се, че ефектът от затлъстяването върху фертилитета при мъжете е многофакторен и може да бъде модулиран от генетични, ендокринни и екологични влияния. Нарастването на затлъстяването е достигнало пандемични пропорции с 1,6 милиарда възрастни, класифицирани като наднормено тегло и още 400 милиона възрастни, класифицирани като затлъстели [7]. Той представлява 7,5% от общата тежест на заболяването [8]. Тревожно е, че сега има доказателства в животински модели, че затлъстяването на бащата увеличава податливостта към затлъстяване и диабет при потомството, което предполага възможен механизъм за усилване на тези хронични заболявания. Тази статия прави преглед на проучванията, свързващи патологията на затлъстяването с мъжката подфертилност и обсъжда предложените патофизиологични механизми, лежащи в основата на тези сложни взаимоотношения.

Предложените механизми за безплодие при мъже със затлъстяване: мъжко затлъстяване и параметри на спермата

Има няколко проучвания, които са изследвали въздействието на мъжкото затлъстяване върху традиционните параметри на сперматозоидите, определени от Световната здравна организация (СЗО), а именно концентрация на сперматозоиди, подвижност на сперматозоидите и морфология на сперматозоидите [9, 10]. Ефектите от затлъстяването върху репродукцията при мъжете са по-малко документирани, отколкото при жените. Няколко проучвания обаче показват, че качеството на сперматозоидите и плодовитостта са намалени при мъже с наднормено тегло и затлъстяване. Предполага се, че мъжкото затлъстяване причинява промени в параметрите на спермата, особено концентрацията на сперматозоидите [11], общия брой на сперматозоидите, общия брой на подвижните сперматозоиди, [12] общия брой на прогресивно подвижните сперматозоиди, [11] морфологията на сперматозоидите и фрагментацията на ДНК [12]. Други проучвания обаче показват противоречиви резултати. Следователно е възможно при всеки индивид с наднормено тегло да участват различни механизми, водещи до едно или повече от измененията в параметрите на спермата, а не при други.

Ендокринопатия и нарушена сперматогенеза

Инсулинова резистентност

Насоките за клинична практика на ендокринното общество (2010) препоръчват мъжете с диабет тип 2 да бъдат подложени на скрининг за ниски нива на тестостерон [18]. Заедно с механизмите, споменати по-рано, затлъстелите мъже с диабет тип 2 могат да имат вторичен хипогонадизъм поради периферна и централна инсулинова резистентност и ефекта на провъзпалителните цитокини (TNFα и IL-6) върху оста на HPG [19]. Нивата на SHBG са намалени при затлъстели мъже в резултат на повишени нива на циркулиращ инсулин, свързани с инсулиновата резистентност на затлъстяването. След корекция за нивата на SHBG, ниските нива на тестостерон са показани, че са свързани с инсулинова резистентност и затлъстяване, обозначавайки независим ефект на инсулиновата резистентност върху производството на тестостерон [20].

Сънна апнея

Сънната апнея (SA) е вид нарушение на съня, характеризиращо се с паузи в дишането или случаи на плитко или рядко дишане по време на сън. Всяка пауза в дишането причинява хипоксемия. По-често се среща сред затлъстели индивиди. Въпреки че ролята му при мъжкото безплодие не е изяснена добре, често се свързва с намалена функция на хипофизната полова жлеза и спад в сутрешните концентрации на тестостерон [21]. Предложена е фрагментация на съня като механизъм, чрез който сънната апнея нарушава нощния ритъм на тестостерон. Освен това, коригираната средна стойност (коригирана за възрастта и ИТМ) общ тестостерон се намалява пропорционално на тежестта на SA. Той може да повлияе както на нивата на тестостерон, така и независимо от еректилната функция. Освен това, той може да повлияе отрицателно на нивата на тестостерон, независимо от ИТМ. SA също се свързва с намалено сексуално качество на живот. Комбинацията от гореспоменатите фактори може да доведе до комбиниран ефект върху мъжката плодовитост [22].

Термичният ефект върху сперматогенезата

Един от недостатъците на затлъстяването, който може потенциално да допринесе за промененото производство/параметри на сперматозоидите, е повишената топлина на половите жлези в резултат на повишено скротално затлъстяване. Процесът на сперматогенеза е силно чувствителен към топлина, като оптималната температура при хората варира между 34–35 ° C [23]. Повишените температури в скротума поради мастната тъкан могат да навредят на сперматозоидите. Вредният ефект на топлината се свързва с намалена подвижност на сперматозоидите, повишена фрагментация на ДНК на сперматозоиди и повишен оксидативен стрес на сперматозоидите. Промени в температурата на тестисите могат да възникнат чрез редица механизми, като варикоцеле, използване на преносим компютър, разположен в скута [24], и потапяне в банята на сауна [25]. Увеличеното скротално затлъстяване, заедно с това, че скротумът е изцяло заобиколен от надпубисна и бедра мазнини, може да допринесе за намалена функция на сперматозоидите и субфертилност. Прави впечатление, че при пациенти със затлъстяване се установяват повишено увреждане на сперматозоидите и оксидативен стрес. Съобщава се, че хирургичното отстраняване на скроталната мазнина подобрява параметрите на сперматозоидите [26].

Метаболитен синдром

Метаболитният синдром (MetS) е нарушение на енергийното оползотворяване и съхранение, диагностицирано чрез повторение на три от пет от следните състояния: коремно (централно) затлъстяване, повишено кръвно налягане, повишена плазмена глюкоза на гладно, високи серумни триглицериди и ниска висока плътност нива на холестерол (HDL). Метаболитният синдром увеличава риска от развитие на сърдечно-съдови заболявания, особено сърдечна недостатъчност и диабет. MetS е свързан с хипогонадизъм и еректилна дисфункция (ED) [27]. Някои проучвания показват приблизително разпространение от 34% сред възрастното население на САЩ [28]. Разпространението се увеличава с възрастта. Елементите на това състояние са изследвани по отношение на свързаните с него вредни ефекти върху плодовитостта на мъжете [29]. Хиперинсулинемията и хипергликемията са често срещани явления при затлъстели индивиди и са постоянни объркващи фактори в много изследвания на мъжкото затлъстяване. Доказано е, че хиперинсулинемията и хипергликемията имат инхибиторен ефект върху количеството и качеството на сперматозоидите и следователно могат да бъдат приписващи фактори на намалената плодовитост, наблюдавана при затлъстели мъже.

Хиперестрогенемия и ароматизация

Повишените естрогени при затлъстелите мъже могат отчасти да са резултат от увеличената маса на бялата мастна тъкан. Бялата мастна тъкан е отговорна за ароматазната активност и произведените от мастна тъкан хормони и адипокини, които са повишени при мъже със затлъстяване [30]. Ензимът ароматаза цитохром Р450 се произвежда от много тъкани, включително мастна тъкан и тестикуларни клетки на Leydig. При мъжете ароматизиращата дейност превръща тестостерона в естрогени. Предполага се, че повишените концентрации на естроген при мъже със затлъстяване могат да бъдат резултат от повишено превръщане на андрогени в естрогени от бяла мастна тъкан [31]. Това допринася за повишените плазмени нива на естроген. Заедно с ароматизацията се предполага, че експресията на гените на естрогенните рецептори играе роля при индивиди със затлъстяване [32]. Друг ключов хормон, произведен от бяла мастна тъкан, е лептинът, който играе ключова роля в регулирането на енергийния прием и разход.

Лептин и следи от токсини

Увреждане на ДНК на сперматозоиди и оксидативен стрес

Многобройни изследвания върху хора и животни са установили, че съществува връзка между затлъстяването и намалената целостта на ДНК на сперматозоидите. Затлъстяването при мъжете е свързано с намаляване на концентрацията и подвижността на сперматозоидите, увеличаване на увреждането на ДНК на сперматозоидите и промени в репродуктивните хормони. Един от потенциалните основни патологични механизми зад намалената репродуктивна способност при мъже със затлъстяване е оксидативният стрес на сперматозоидите. Проучванията показват, че оксидативният стрес се увеличава с увеличаване на ИТМ, главно поради увеличаване на активирането на семенните макрофаги. Това води до намалена подвижност на сперматозоидите, увеличено увреждане на ДНК на сперматозоиди, намалена акрозомна реакция и по-ниски нива на имплантиране на ембриони след (Фигура 1) IVF [9, 36] Въпреки това, големината на това увеличение беше малка и само с незначително клинично значение, тъй като имаше няма свързан спад в целостта на ДНК на сперматозоидите или подвижността на сперматозоидите с увеличаване на производството на реагиращи кислородни видове (ROS). Установено е също, че повишеният ИТМ е значително свързан с спада в концентрацията на сперматозоидите, серумния тестостерон и повишаването на серумния естрадиол [37].