Бесплодие определяется как неспособность к зачатию после 1 года регулярной незащищенной половой жизни [1]. Приблизительно 17% супружеских пар страдают от бесплодия, при этом считается, что мужской фактор бесплодия играет определенную роль в 50% бесплодных пар, выступая в качестве единственной причины в 40% случаев бесплодия [2, 3]. Постоянно увеличивается количество литературы, предполагающей связь между мужским бесплодием и множеством других заболеваний, начиная от онкологических, сердечно-сосудистых, аутоиммунных и других хронических заболеваний и заканчивая поддающимися количественной оценке исходами, такими как частота госпитализаций и смертность. Точная природа этих ассоциаций остается несколько неясной, хотя предполагаемые механизмы включают генетические факторы, факторы развития и образ жизни.
Цель обзора – провести анализ литературы, направленный на определение возможной связи между соматическим фактором здоровья и мужским бесплодием.
На основе анализа 58 публикаций, представленных в базе данных PubMed по данной проблематике, изучалась связь мужского бесплодия с онкологическими, сердечно-сосудистыми, метаболическими и аутоиммунными заболеваниями.
Учитывая, что ∼10% генома человека задействовано в репродуктивной функции, вполне логично, что генетическая мутация, влияющая на мужскую фертильность, может оказывать одновременное воздействие и на другие физиологические процессы. В качестве примера можно привести мутации гена трансмембранного регулятора проводимости при муковисцидозе, которые могут приводить к врожденному двустороннему отсутствию семявыносящих протоков, что приводит к мужскому бесплодию и одновременно к фенотипу муковисцидоза [4]. Кроме того, у мужчин с необструктивной азооспермией (НОА) были выявлены мутации в гене MLH1, приводящие к синдрому Линча [5]. Гены ERCC1 и MSH2, как и ген MLH1, вовлечены в репарацию несоответствий ДНК, НOA и развитие колоректального рака [6-9]. Хотя точная этиология НОА неизвестна, имеются данные о том, что у мужчин с НОА чаще встречаются дефекты механизмов репарации ДНК и регуляции клеточного цикла, а у мужчин с азооспермией выявлена более высокая частота рака [10].
Синдром Клайнфельтера (КС) – хорошо известная генетическая причина первичного гипогонадизма, возникающего вследствие анеуплоидии половых хромосом, обычно с генотипом 47, XXY, хотя возможен и мозаицизм, приводящий к мужскому бесплодию в дополнение к внегонадным фенотипическим проявлениям КС. Примечательно, что у пациентов с КС повышен риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, инсулинорезистентности, сахарного диабета и онкологических заболеваний, особенно рака молочной железы у мужчин, и потенциально также рака легкого и неходжкинской лимфомы [11-13]. Наконец, делеции в Y-хромосоме могут серьезно нарушать фертильность, причем ∼10% мужчин с азооспермией имеют микроделеции Y-хромосомы, что делает генетическое тестирование на микроделеции Y-хромосомы рутинной частью диагностического обследования в этой популяции бесплодных мужчин [14]. Микроделеции Y-хромосомы также могут быть связаны с геном SHOX [short-staturehomeobox], гаплонедостаточность которого может приводить к низкому росту [15].
Концепция фетальных истоков болезней взрослых [FOAD], разработанная Dr. David Barker, гласит, что внутриутробные события, благодаря «пластичности развития», могут оказывать глубокое влияние на риск развития заболеваний у индивидуума в более позднем возрасте [16, 17]. Как следствие гипотезы FOAD, синдром дисгенезии яичек, введенный N.E. Skakkebaek и соавт., объединяет фенотипическую совокупность, включающую низкое качество спермы, гипоспадию, крипторхизм и рак яичек, и предполагает, что эта совокупность возникает в результате нарушения эмбрионального и гонадального развития, происходящего в период внутриутробной жизни [18]. Хотя точные виновники неясны, считается, что определенную роль играет воздействие окружающей среды, а также все большее использование вспомогательных репродуктивных технологий [19]. У детей, зачатых с помощью экстракорпорального оплодотворения и интрацитоплазматической инъекции сперматозоида [ИКСИ], чаще встречаются крипторхизм и гипоспадия, а также преждевременные роды и низкая масса тела при рождении [20]. В дальнейшем у недоношенных детей повышается риск развития различных системных заболеваний, включая сердечнососудистые и сахарный диабет 1 и 2 типа [21, 22]. Кроме того, исследования качества спермы молодых мужчин, зачатых с помощью ИКСИ, показали более низкие средние концентрации и общее количество сперматозоидов по сравнению с их сверстниками, зачатыми спонтанно [22].
Образ жизни влияет не только на возникновение хронических заболеваний, но и на мужское бесплодие. Имеющиеся данные убедительно свидетельствуют о наличии обратной связи между индексом массы тела (ИМТ) и фертильностью, а большой метаанализ 21 исследования, включавшего 13077 мужчин, проведенный N. Sermondade и соавт. подтвердил наличие «J-образной» зависимости между ИМТ и риском олигоспермии и азооспермии [23]. Поскольку мужчины с избыточной массой тела и ожирением уже подвержены риску неблагоприятных исходов для здоровья, ИМТ обеспечивает еще одну связь между фертильностью и хроническими заболеваниями.
Токсичные привычки, такие как табакокурение и злоупотребление алкоголем, имеют хорошо известное пагубное влияние на здоровье, а мета-анализ, проведенный Y. Li и соавт., показал, что курение является независимым фактором риска снижения объема спермы, концентрации сперматозоидов, их количества, подвижности и морфологии сперматозоидов, а алкоголь, как было установлено, снижает объем спермы. Интересно, что в том же исследовании психологический стресс был также связан со снижением концентрации, подвижности и морфологии сперматозоидов [24]. Однако связь между фертильностью и алкоголем не столь однозначна, поскольку в других исследованиях было высказано предположение, что умеренное потребление алкоголя не оказывает негативного влияния на качество спермы [25]. Другое исследование показало снижение вероятности зачатия при увеличении потребления алкоголя женщинами, хотя у мужчин, участвовавших в исследовании, такой зависимости доза-реакция не наблюдалось [26].
Появляется все больше доказательств того, что текущее состояние здоровья также связано с фертильностью. Проспективное исследование методом случай-контроль, проведенное A. Salonia и соавт., показало, что у бесплодных мужчин значительно выше частота сопутствующих заболеваний по сравнению с фертильными мужчинами [27]. Последующее кросссекционное исследование 9387 мужчин, проведенное M.L. Eisenberg и соавт., показало, что увеличение индекса коморбидности по шкале Charlson ассоциируется со снижением объема спермы, концентрации сперматозоидов, их общего количества и подвижности. При рассмотрении конкретных сопутствующих заболеваний было обнаружено, что у мужчин с гипертонией, кардиологическими заболеваниями и заболеваниями периферических сосудов частота отклонений параметров спермы была выше [28].
Хорошо известно, что рак и его лечение могут нарушать фертильность мужчин [29]. Однако растет и число доказательств, подтверждающих связь между мужским бесплодием и риском развития злокачественных заболеваний. Пожалуй, наиболее тщательно изучена связь между бесплодием и раком яичек. Существует несколько репрезентативных исследований, в том числе датское когортное исследование, в котором за 30-летний период было обследовано более 32000 мужчин и в котором было отмечено, что низкая концентрация сперматозоидов, снижение их подвижности и ухудшение морфологии сперматозоидов независимо друг от друга ассоциируются с увеличением частоты рака яичек [30]. Кроме того, крупное американское многоцентровое когортное исследование, включавшее более 51000 бесплодных пар, показало, что мужское бесплодие повышает риск развития рака яичек почти в три раза [31]. В другом американском исследовании на основе данных о страховых выплатах сравнивалась когорта из 76000 бесплодных мужчин с контрольной группой из 760000 мужчин, сопоставимой по возрасту, а также с группой из 112000 мужчин, перенесших вазэктомию, и было установлено, что в группе бесплодных мужчин рак яичек, а также другие виды рака, включая неходжкинскую лимфому, встречались чаще [32]. Хотя механизм связи между мужским бесплодием и раком яичек требует более детального выяснения, предполагаемые механизмы включают генетические, возрастные и экологические этиологические факторы, о которых говорилось ранее.
Теоретическая связь между бесплодием и раком предстательной железы менее доказана и в существующей литературе имеются противоречивые данные. Ретроспективное когортное исследование 2010 г., в котором приняли участие 22562 калифорнийских мужчин, прошедших тестирование на бесплодие, показало, что у мужчин с бесплодием не было общего повышенного риска развития рака предстательной железы, хотя анализ подгруппы показал, что у бесплодных мужчин был повышен риск развития рака предстательной железы высокой степени тяжести, по сравнению с контрольными мужчинами, сопоставимыми по возрасту [33]. Напротив, ретроспективное когортное исследование 2016 г., включавшее 20433 мужчин, сдавших анализ спермы, не выявило связи между бесплодием и риском развития рака предстательной железы [34], а в опубликованном шведском исследовании «случай-контроль», включавшем 445 пациентов с раком предстательной железы, вероятность развития указанного рака у бесплодных мужчин оказалась ниже [35].
Интересно, что недавно появились данные, свидетельствующие о том, что мужское бесплодие может служить не только биомаркером здоровья отдельного мужчины, но и маркером онкологического риска для членов его семьи [36]. Ретроспективное когортное исследование 2016 года, включавшее 12889 субфертильных и 12889 фертильных мужчин (контрольная группа), которым выполнена спермограмма, показало, что у родственников первой степени родства субфертильных мужчин риск развития рака яичка был повышен на 52% по сравнению с родственниками первой линии родства фертильных мужчин. Кроме того, у родственников первой и второй степени родства мужчин с подтвержденной азооспермией был выявлен значительно повышенный риск развития рака щитовидной железы по сравнению с родственниками мужчин контрольной группы [37]. Последующее ретроспективное когортное исследование 10511 мужчин из штата Юта, которым был проведен анализ спермы, а также их 63891 родных и 327753 двоюродных братьев и сестер показало, что олигоспермия ассоциируется с двукратным увеличением риска развития рака в детском возрасте у братьев и сестер субфертильных мужчин, а также с трехкратным увеличением риска развития острого лимфобластного лейкоза по сравнению с братьями и сестрами фертильных мужчин [38]. Хотя происхождение этих семейных ассоциаций остается неясным, вероятными механизмами являются общие генетические изменения или воздействие окружающей среды. Учитывая эпидемиологическую значимость для членов семьи, а также для самих субфертильных мужчин, эти семейные ассоциации заслуживают дополнительного изучения.
Предполагается связь между мужским бесплодием и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Во многих исследованиях, проведенных к настоящему времени, использовались суррогатные маркеры бесплодия, что ограничивает интерпретируемость данных. Например, в одном из исследований, посвященных оценке отцовства и риска сердечно-сосудистых заболеваний, использовались данные исследования National Institutes of Health-American Association of Retired Persons Dietand Health Study (Национальные институты здравоохранения и Американская ассоциация пенсионеров, исследование диеты и здоровья), и было установлено, что у бездетных мужчин риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний за период исследования (в среднем 10,2 года) был выше, чем у их отцов [39]. Однако в данном контексте бездетность служит несовершенным суррогатом бесплодия, поскольку бездетные мужчины не обязательно бесплодны.
В эпидемиологических исследованиях было установлено, что у мужчин с варикоцеле чаще встречаются сердечно-сосудистые заболевания, и, хотя варикоцеле может способствовать мужскому бесплодию, наличие варикоцеле не обязательно означает бесплодие [40].
В более позднем исследовании для определения частоты встречаемости хронических заболеваний у бесплодных мужчин использовались данные страховых заявлений. Исследование показало, что мужчины с диагнозом «бесплодие по мужскому фактору» имели повышенный риск развития ишемической болезни сердца по сравнению с группой сравнения, состоящей из мужчин, которые просто прошли тестирование на бесплодие, и второй группой сравнения, состоящей из мужчин, перенесших вазэктомию [41].
Имеются также данные, указывающие на потенциальную связь между мужским бесплодием и гипертонической болезнью. Было показано, что у мужчин с гипертонической болезнью уровень тестостерона снижен по сравнению с нормотензивными мужчинами [42, 43]. Более позднее исследование показало, что у мужчин, страдающих гипертонией, объем семенной жидкости, количество сперматозоидов и их подвижность ниже, чем у мужчин без гипертонии, а применение антигипертензивных препаратов также было связано с ухудшением показателей семенной жидкости, и это было отмечено как дополнительный, потенциирующий фактор, влияющий на эти показатели [44].
Нормальное функционирование репродуктивной эндокринной системы является необходимым условием нормальной мужской фертильности. Любое нарушение тонко скоординированного взаимодействия между компонентами гипоталамо-гипофизарно-тестикулярной оси может привести к гипогонадизму и/или бесплодию [45, 46].
Хотя эндокринопатии не так часто встречаются у бесплодных мужчин, эти нарушения клинически значимы, они часто имеют потенциально серьезное медицинское значение, независимо от проблем с фертильностью. Коррекция этих нарушений представляет собой возможный способ восстановления нормальной фертильности у партнера-мужчины. Мужская фертильность в значительной степени зависит от нормального гормонального фона. Гипоталамо-гипофизарногонадная ось весьма чувствительна к нарушениям, вызванным эндокринными расстройствами и другими общими медицинскими заболеваниями.
Другие исследования выявили повышенную распространенность бесплодия у мужчин с сахарным диабетом 2-го типа, а также повышенный риск развития сахарного диабета среди тех, у кого диагностировано бесплодие по мужскому фактору. Так, последствиями сахарного диабета являются длительные повреждения, дисфункции и сбои в работе различных органов. Серьезным осложнением сахарного диабета являются нарушения в работе мужской репродуктивной системы. Метаболизм глюкозы является важным аспектом в сперматогенезе, принимая участие в поддержании основной активности клеток, а также специфических функций, таких как подвижность и способность к оплодотворению зрелых сперматозоидов. Сахарный диабет 1-го или 2-го типа может оказывать пагубное влияние на мужскую фертильность, особенно на такие параметры, как подвижность сперматозоидов, целостность ДНК сперматозоидов и на некоторые компоненты семенной плазмы. Эпигенетические модификации имеют важное значение в процессе сперматогенеза. Сахарный диабет может вызывать эпигенетические изменения в процессе сперматогенеза, которые могут наследоваться по мужской линии и передаваться через поколение, что, в свою очередь, может увеличить риск развития диабета у потомства [47].
Гормоны щитовидной железы действуют на яички по-разному. Избыток или недостаток гормонов щитовидной железы влияет на функцию яичек, вызывая изменения в сперме. Два наиболее распространенных типа заболеваний щитовидной железы: гипотиреоз и гипертиреоз. Гипертиреоз (избыток гормонов щитовидной железы) обычно связан с уменьшением объема спермы и снижением плотности и подвижности сперматозоидов, а также с изменением их морфологии. Гипотиреоз (недостаточная активность гормонов щитовидной железы) приводит к снижению количества сперматозоидов, плохому качеству спермы, снижению функции яичек и эректильной дисфункции. Гипотиреоз может привести к снижению уровня глобулина, связывающего половые гормоны, и общего уровня тестостерона в сыворотке крови, а также к снижению уровня лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) [48]. В случае длительного препубертатного гипотиреоза из-за снижения уровня ЛГ и ФСГ клетки Лейдига и Сертоли меньше стимулируются к дифференцировке в зрелые клетки, что негативно сказывается на сперматогенезе. Это увеличивает общее количество клеток в яичках, но уменьшает количество зрелых клеток. Таким образом, у пациентов с гипотиреозом наблюдается увеличение размеров яичек наряду со значительным уменьшением количества зрелых половых клеток в семенных канальцах, что может привести к бесплодию [49].
Крипторхизм, или неопущение одного яичка в мошонку, встречается у 9% рожденных мальчиков. Бесплодие, обусловленное крипторхизмом, является многофакторным и возникает преимущественно изза нарушений сперматогенеза, которые встречаются у 30% мужчин с односторонним крипторхизмом и у 80% – с двусторонним крипторхизмом. Даже после низведения яичка в мошонку у многих мужчин сохраняется сперматогенная недостаточность [50].
Поскольку очевидное глобальное снижение качества спермы за последние полвека сопровождалось развитием эпидемии ожирения, все большее число исследований направлено на выяснение взаимосвязи между мужским бесплодием и метаболическим синдромом – совокупностью состояний, включающих ожирение, инсулинорезистентность и дислипидемию [46]. Учитывая уже установленное увеличение распространенности олигоспермии или азооспермии, связанное с ожирением, дальнейшие работы позволили предположить, что концентрация липидов может негативно влиять на параметры спермы, поскольку повышенный уровень общего холестерина и фосфолипидов в сыворотке крови ассоциируется с ухудшением морфологии сперматозоидов [51].
Недавно в общенациональном датском когортном исследовании, включавшем более 24000 мужчин с диагнозом «мужское бесплодие», было выявлено, что у бесплодных мужчин риск развития как распространенного, так и инцидентного рассеянного склероза был выше по сравнению с контрольной группой фертильных мужчин [52]. Учитывая предполагаемую аутоиммунную природу патогенеза рассеянного склероза, в последующем эпидемиологическом исследовании для оценки связи между мужским бесплодием и аутоиммунными заболеваниями использовались данные страховых выплат, и было установлено, что у когорты бесплодных мужчин риск развития ревматоидного артрита, псориаза, рассеянного склероза, болезни Грейвса и аутоиммунного тиреоидита был выше по сравнению с когортой вазэктомированных и/или группой контрольных мужчин, сопоставимых по возрасту [53]. Хотя механизм предполагаемой связи между бесплодием и аутоиммунными процессами остается неясным, есть некоторые подозрения, что андрогены могут играть защитную роль против аутоиммунных реакций, которая может быть нарушена в условиях гипогонадизма [54].
Новые исследования проливают свет и на мужское бесплодие, как предиктор госпитализации. В недавнем датском исследовании, включавшем 4712 мужчин, которым было проведено обследование по поводу бесплодия и последующее наблюдение до первой госпитализации, смерти или окончания исследования, было установлено, что снижение концентрации сперматозоидов, общего количества сперматозоидов и подвижности сперматозоидов связано с увеличением частоты госпитализаций по всем причинам. В частности, концентрация сперматозоидов <15 млн/мл была четко связана с повышенным риском госпитализации [55]. Как и в предыдущих работах, причинно-следственная связь остается неясной. Выявление факторов, связанных со здоровьем или образом жизни, которые могут одновременно влиять на фертильность и здоровье мужчины, могли бы объяснить выявленные ассоциации.
Наконец, в свете ассоциаций между мужским бесплодием и хроническими заболеваниями исследователи попытались изучить потенциальную связь между бесплодием и смертностью. В двух крупномасштабных когортных исследованиях, выполненных независимо друг от друга, было высказано предположение, что ухудшение качества спермы связано с повышенным риском смертности. T.K. Jensen и соавт. оценили когорту из более чем 43000 датских мужчин, у которых анализ спермы проводился в связи с бесплодием, и обнаружили, что смертность снижалась по мере увеличения концентрации сперматозоидов, вплоть до порогового значения 40 млн/мл. Также было установлено, что смертность снижается прямо пропорционально по мере увеличения подвижности сперматозоидов, объема спермы и улучшения морфологии [56]. Последующее американское когортное исследование, включавшее более 11935 мужчин, обследованных по поводу бесплодия, показало, что у мужчин с нарушенными параметрами экулята (в частности, снижением объема спермы, концентрации сперматозоидов, подвижности сперматозоидов и общего количества сперматозоидов) смертность была значительно выше по сравнению с мужчинами с нормальными параметрами эякулята: у мужчин с двумя и более сниженными параметрами спермы риск смерти был в 2,3 раза выше, хотя общая частота смертности в исследовании составила менее 1% [57, 58].
Имеющиеся в настоящее время научные данные свидетельствуют о том, что качество спермы и фертильность мужчин могут быть фундаментальными биомаркерами общего состояния здоровья и служить предвестниками развития коморбидности и смертности. В настоящее время появляется все больше данных, указывающих на то, что мужское бесплодие ассоциируется с повышенным риском развития онкологических, сердечно-сосудистых, метаболических и аутоиммунных заболеваний. Хотя предполагаемые ассоциации могут быть обусловлены генетическими причинами, особенностями развития или образом жизни, точная природа этих ассоциаций до конца остается неясной. Необходимы дополнительные исследования для выяснения возможных механизмов и дальнейшего уточнения взаимосвязи между мужским бесплодием и общим состоянием здоровья.
Таким образом, мужское бесплодие иногда является признаком серьезного основного заболевания, важно правильно оценить таких пациентов.
Прикрепленный файл | Размер |
---|---|
Скачать статью | 493.73 кб |