На протяжении последних десятилетий число людей с нарушениями жирового обмена стремительно растет. В настоящее время избыточную массу тела и ожирение диагностируют у 10% всего взрослого населения планеты. По сравнению с 80-ми годами ХХ века этот показатель увеличился в 2 раза, и самый значимый прирост отмечается среди мужчин репродуктивного возраста: более 200 млн мужчин старше 20 лет имеют ожирение [1, 2]. Вместе с тем в этот же период наблюдается прогрессивное ухудшение семиологических показателей. По данным S. Swan и соавт. [3], концентрация сперматозоидов в эякуляте у американских мужчин снижается на 1,5% каждый год. Подобная тенденция характерна для мужского населения Европы и Австралии.

Снижение рождаемости в развитых странах является важнейшей социально-экономической проблемой. Мужской фактор как причина бесплодия в браке составляет порой не менее 50%, а в 20—30% случаев сочетается с женским фактором. Эпидемиологические исследования [4—6] показывают, что супружеские пары, в которых партнер имеет высокий индекс массы тела (ИМТ), чаще страдают бесплодием и обращаются для лечения различными методами ВРТ из-за мужского фактора.

Механизмы, посредством которых избыток жировой ткани в организме негативно влияет на мужскую репродуктивную систему и приводит к снижению фертильности, до конца не ясны. Известно, что жировая ткань является эндокринным органом, который не только конверсирует андрогены в эстрогены за счет фермента ароматазы Р-450, но и самостоятельно секретирует множество биологически активных веществ — адипокинов, которые, регулируя работу гипоталамо-гипофизарно-яичковой оси, оказывают влияние на сперматогенез. В результате у мужчин с избыточной массой тела уровень тестостерона может снижаться, что приводит к повышению концентрации эстрогенов. Кроме того, изменение концентрации адипокинов в организме при ожирении приводит к формированию инсулинорезистентности, которая выявляется у 50% мужчин с избыточной массой тела. В формировании инсулинорезистентности важную роль играют лептин, адипонектин и резистин; высокая концентрация провоспалительных цитокинов фактора некроза опухоли α, интерлейкина (ИЛ-6, ИЛ-8) и С-реактивного белка обусловливают характерное для ожирения состояние хронического воспаления и оксидативного стресса. Последний увеличивает одно- и двуцепочечные разрывы хроматина в головке сперматозоида, ослабляет акросомальную реакцию, что приводит к снижению частоты оплодотворения, вероятности имплантации эмбрионов, наступления и вынашивания беременности в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [6—8]. Некоторыми авторами [9] отмечено, что при проведении программ ЭКО эмбрионы, полученные в результате оплодотворения сперматозоидами мужчин с ожирением, имеют меньшее число бластомеров на начало стадии оморуления, меньший объем внутренней клеточной массы на стадии бластоцисты и реже дают наступление клинической беременности.

Согласно вышесказанному, можно предположить, что у мужчин с избыточной массой тела макроскопические показатели спермограммы должны быть хуже, чем у мужчин с нормальным ИМТ [2].

Результаты исследований, в которых изучалась взаимосвязь между ИМТ мужчины и стандартными макроскопическими параметрами эякулята, в настоящее время противоречивы. Некоторые авторы сообщают об отсутствии влияния ИМТ на семиологические показатели, в то время как другие выявляют отрицательную связь между избыточной массой тела, концентрацией и общим количеством сперматозоидов в эякуляте (концентрация гамет в 1 мл × объем эякулята), подвижностью и долей сперматозоидов с нормальной морфологией.

J. Andersen и соавт. [1] в исследовании с участием 166 мужчин, 45 из которых имели нормальный ИМТ, 52 — избыточную массу тела, у 31 диагностировали ожирение I степени (ИМТ= 30,0—34,9 кг/м²), у 38 — ожирение II степени и морбидное ожирение (ИМТ≥35,0 и ИМТ≥40,0 кг/м² соответственно), выявили статистически значимую отрицательную зависимость между повышенным ИМТ, концентрацией и общим количеством сперматозоидов в эякуляте, процентом живых сперматозоидов, подвижностью и числом морфологически нормальных гамет. S. Belloc и соавт. [10] получили аналогичные результаты при оценке влияния ИМТ на показатели спермограммы у 10 665 мужчин. L. Hakonsen и соавт. [11] провели анализ параметров эякулята (концентрация, общее количество, подвижность гамет, число сперматозоидов с нормальной морфологией) у мужчин с ожирением (ИМТ=33,0—61,0 кг/м²) исходно и через 14 нед проведения программы по снижению массы тела. Выявлена отрицательная связь между ИМТ и вышеперечисленными параметрами. При снижении ИМТ отмечалось улучшение показателей спермограммы.

В то же время другие авторы [12, 13] связи между ожирением и ухудшением сперматогенеза не выявляют.

Таким образом, несмотря на большое число исследований, на сегодняшний день нет единого мнения о влиянии ожирения на стандартные показатели эякулята. Гораздо меньше работ о взаимосвязи между избытком жировой ткани в организме мужчины и нарушениями в строении головки, шейки, средней части и жгутика сперматозоидов.

В 2010 г. ВОЗ внесла новые изменения в референсные значения показателей эякулята. В последнем, V издании «Руководства по лабораторному исследованию эякулята человека» морфологически нормальному сперматозоиду присваиваются следующие характеристики: головка овальная с ровным контуром, имеющая в среднем длину 4,1 мкм и ширину 2,8 мкм; центр средней части сперматозоида является продолжением центральной оси головки, длина средней части около 4,0 мкм, ширина 0,6 мкм; главная часть жгутика примерно в 10 раз больше длины головки, ее длина 45 мкм. При наличии в эякуляте 4% и более морфологически нормальных сперматозоидов образец оценивается как фертильный. Сперматозоиды, не соответствующие описанным характеристикам, расцениваются как гаметы с патологической структурой. Выделяют три основные группы нарушений структуры сперматозоида: патология головки, шейки и средней части, жгутика [14].

Вариантами нарушений строения головки сперматозоида являются: изменения размера (микро- и макроголовки), аномалия формы, вакуолизированная головка, головка с измененной акросомой, двухголовый сперматозоид или различные сочетания перечисленных патологий. E. Schisterman и соавт. [15] выявили, что у мужчин с гиперлипидемией, часто сопутствующей избыточной массе тела, количество сперматозоидов с микроголовками увеличивается, а количество гамет с интактной акросомой, наоборот, снижается. J. Samavat и соавт. [16] сообщили об аналогичных результатах.

Нарушения жирового обмена (НЖО) у мужчины, возможно, приводят к увеличению количества сперматозоидов и с другими специфическими изменениями головки. Известно, что элонгация головки сперматозоида сопровождается фрагментацией ДНК и нарушениями в шейке. Это приводит к низким показателям оплодотворения при проведении классического ЭКО и/или ЭКО с применением микрохирургической техники оплодотворения методом интрацитоплазматической инъекции единичного сперматозоида в цитоплазму ооцита (ИКСИ). Вероятными причинами образования гамет с данной патологией являются гипертермия яичек и оксидативный стресс: большая доля сперматозоидов с удлиненными головками часто выявляется у мужчин с инфекциями урогенитального тракта и при варикоцеле [17]. Утолщение прослойки жировой ткани в мошонке, наблюдающееся у мужчин с избыточной массой тела и ожирением, также приводит к гипертермии яичек, увеличению количества свободных радикалов и оксидативному стрессу, что, по мнению K. Shiraishi и соавт. [18], сопровождается увеличением количества сперматозоидов с удлиненными головками.

К основным структурным нарушениям шейки и средней части сперматозоида относятся: асимметричное прикрепление шейки к головке, гетероаксиальная шейка (угол между головкой и жгутиком превышает 180°), утолщенная, истонченная, укороченная и средняя часть с неровным контуром.

В шейке и средней части находятся две центриоли — структуры, необходимые для движения сперматозоида и дробления образующегося эмбриона, и митохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией. Нарушения в данном отделе ухудшают подвижность гамет и являются одной из причин остановки развития эмбриона на ранних этапах [19]. Избыток жировой ткани в организме мужчины, вероятно, приводит к возрастанию числа сперматозоидов с повреждениями в шейке и средней части. Согласно многим исследованиям [1, 10, 20], у мужчин с НЖО отмечается ухудшение подвижности гамет, что может быть следствием структурной и/или функциональной патологии митохондрий.

К структурным изменениям жгутика сперматозоида относятся: укорочение, искривление, утолщение, истончение, множественные и загнутые жгутики или сочетанная патология.

Основная функция жгутика — направленное прогрессивное движение гаметы. Любая патология приводит к ухудшению подвижности сперматозоида и, как следствие, снижению его способности к оплодотворению яйцеклетки. Не менее важна роль жгутика и в контроле акросомальной реакции — необходимого условия оплодотворения [21]. Кроме того, имеются данные о связи между патологией жгутика и изменении кариотипа: 99% сперматозоидов с множественными жгутиками являются анеуплоидными [22].

Изменения в структуре жгутика сперматозоида могут возникать в результате негативного воздействия каких-либо факторов, например гипертермии или оксидативного стресса. Так, у пациентов с варикоцеле и инфекционными заболеваниями урогенитального тракта часто выявляют астенозооспермию (снижение подвижности сперматозоидов), возникающую в результате множественных структурных нарушений в цитоскелете жгутика. По данным некоторых авторов [1, 2, 10, 11, 18], астенозооспермия является частой патологией и у мужчин с ожирением. Возможными причинами могут быть гипертермия и оксидативный стресс, возникающие в результате увеличения прослойки жировой ткани в мошонке. При снижении массы тела подвижность гамет улучшается.

Цель исследования — оценка влияния НЖО мужчин на стандартные макроскопические параметры эякулята (объем, вязкость, рН, срок разжижения, концентрация сперматозоидов в 1 мл, общее число гамет в эякуляте, количество живых сперматозоидов, число гамет с прогрессивной подвижностью, и число морфологически нормальных сперматозоидов) и отдельные нарушения в строении головки, шейки и средней части, жгутика сперматозоидов.

Обследованы 607 амбулаторных пациентов в возрасте от 19 до 63 лет, обратившихся в отделение ВРТ ФГБУ ЭНЦ с апреля 2013 г. по декабрь 2014 г. с жалобами на отсутствие наступления беременности в браке при регулярной половой жизни без использования методов контрацепции. Критериями исключения из исследования являлись:

— наличие сахарного диабета;

— гипотиреоз;

— некомпенсированная артериальная гипертензия;

— наличие онкологического заболевания в анамнезе;

— число дней полового воздержания менее 2 и более 5;

— потеря части эякулята при сборе;

— эякулят, собранный дома;

— лейкоспермия, гематоспермия;

— азооспермия, криптозооспермия;

— повышение температуры тела выше 38 °C в течение последнего месяца;

— посещение бани/сауны в течение последнего месяца;

— получение какой-либо медикаментозной терапии, влияющей на сперматогенез, в течение последних 3 мес.

Пациенты были разделены на три группы в зависимости от ИМТ (в соответствии с классификацией ВОЗ, 1997): пациенты 1-й группы имели нормальный ИМТ (18—24,9 кг/м²), 2-й группы — с избыточной массой тела (ИМТ=25—29,9 кг/м²), в 3-ю группу были включены лица с ожирением (ИМТ ≥30 кг/м²).

Всем пациентам был выполнен семиологический анализ, который оценивался по критериям ВОЗ от 2010 г. Эякулят был получен путем мастурбации в специально оборудованном помещении после воздержания сроком от 2 до 5 дней и собран в стерильный пластиковый контейнер Sarstedt, Австралия. Перед сдачей анализа пациентам были даны четкие инструкции по технике сбора эякулята, также они заполняли информированное добровольное согласие на исследование эякулята и сопроводительный бланк с указанием ФИО, года рождения, срока полового воздержания, даты и времени сдачи анализа, массы тела и роста, потери части эякулята при сборе, контактной информации. После сдачи эякулят разжижался в течение 30 мин при комнатной температуре на шейкере ThermoScientificMAXQ 2500. Объем эякулята измеряли путем взвешивания на весах ANDEK-300i с точностью до 0,1 г. Плотность эякулята принимали равной 1,0 г/мл [14]. Вязкость определяли при выпускании эякулята из пластиковой пипетки (FALCONTransferPipet 3 ml) и измерении длины выпускаемой нити. рН оценивали сразу после разжижения эякулята путем нанесения 1 капли на рН-бумагу фирмы «SiemеnsMultistix 10sg»; через 60 с экспозиции цвет сравнивали с калибровочной шкалой.

Количество сперматозоидов подсчитывали с использованием камеры Маклера (Makler Counting Chamber SEFI MEDICAL INSTRUMENTS LTD). После разжижения 10 мкл эякулята наносили пипеткой (Biohit SafetySpace Filter Tip 5 — 200 мкл) на предметное стекло камеры и накрывали покровным стеклом с сеткой. Подсчет концентрации сперматозоидов проводили в 10 ячейках камеры, что численно соответствует млн/мл. В случае низкой концентрации количество исследуемых ячеек увеличивалось до 100. Исследование проводилось на микроскопе Olympus CX 31; объектив — 40; окуляр — 10.

Общее количество сперматозоидов в эякуляте вычисляли по формуле: объем эякулята × концентрация в 1 мл.

Подвижность сперматозоидов оценивали по 4 категориям на 100 гамет: быстрая прогрессивная подвижность, медленная прогрессивная подвижность (сперматозоиды двигаются активно, прямолинейно или по кругу с большим диаметром, быстро или более медленно), непрогрессивная подвижность (все остальные подвижные сперматозоиды), неподвижные гаметы. Значения подвижности выражали в процентах.

Оценку жизнеспособности проводили методом смешивания 1:1 эякулята и 0,5% раствора эозина. Мертвые сперматозоиды после обработки раствором красителя приобретают розовый цвет, живые гаметы не окрашиваются. Процент живых сперматозоидов рассчитывали по формуле: количество неокрашенных сперматозоидов/100 гамет.

Оценку морфологии сперматозоидов проводили по строгим критериям Крюгера на предварительно окрашенных стеклах Prestained Morphology Slides фирмы «Cell-vu». После разжижения готовили мазок эякулята, который накрывали покровным стеклом. Оценивали строение 100 сперматозоидов под иммерсионным объективом с 1000-кратным увеличением на микроскопе Olympus CX 31. Подсчет патологий головки, шейки и средней части и жгутика проводили по формуле: число сперматозоидов с конкретной патологией/100 гамет [14].

Полученные данные анализировали при помощи программы GNU Regression, Econometrics and Time-series Library. Проведен регрессионный анализ показателей спермограммы. В качестве регрессоров использованы ИМТ и возраст. Построение регрессии проведено при помощи программного пакета Gretl. Описательные числовые характеристики исследуемых переменных: средние, среднеквадратичные отклонения, средняя ошибка. Использовался стандартный критерий значимости: t-критерий Стьюдента (парный и для сравнения относительных величин). Достоверными считались различия при р<0,05; 0,05≤р<0,1 рассматривали как тенденцию к различию. Для выявления и оценки связей между исследуемыми показателями применяли непараметрический корреляционный анализ по методу Спирмена.

Клиническая характеристика обследованных пациентов

В 1-ю группу без НЖО были включены 188 (31,1%) пациентов с нормальным ИМТ (22,9±1,6 кг/м²), во 2-ю группу 292 (48,1%) пациента с избыточной массой тела (ИМТ=27,2±1,4 кг/м²), в 3-ю группу 127 (20,9%) пациентов с ожирением (ИМТ=32,9±2,9 кг/м²). Пациенты 2-й и 3-й групп в среднем были старше (34,8±6,3 и 36,5±0,8 года соответственно), чем пациенты 1-й группы (32,4±5,4 года).

В связи с тем, что пациенты с избыточной массой тела и ожирением были статистически достоверно старше лиц с нормальным ИМТ, для оценки степени влияния возраста и ИМТ на исследуемые показатели был применен метод линейной регрессии на всей совокупности пациентов.

Влияния возраста пациента и степени НЖО на вязкость, рН, время разжижения эякулята, число живых и гамет с нормальной морфологией не выявлено. Объем эякулята и число гамет с непрогрессивной подвижностью, аморфными и удлиненными головками имели статистически достоверную зависимость от ИМТ (р<0,05). Количество сперматозоидов с другими специфическими изменениями головки, шейки, средней части и жгутика не было подвержено влиянию ни возраста, ни степени НЖО пациента. Влияние ИМТ на концентрацию сперматозоидов в 1 мл эякулята и количество прогрессивно подвижных гамет было статистически незначимо (р<0,1). Выявлена недостоверная зависимость числа гамет с медленным прогрессивным движением, нарушениями в шейке и долей двухголовых сперматозоидов в эякуляте от возраста пациентов (р<0,1). Число неподвижных гамет было подвержено влиянию как ИМТ, так и возраста, однако зависимость была статистически недостоверна (р<0,1).

Объем эякулята был в пределах нормы у пациентов всех групп. Наибольший показатель (4,3±7,2 мл) выявлен у мужчин с нормальным ИМТ, у пациентов с избыточной массой тела и ожирением отмечалась тенденция к уменьшению объема эякулята (3,6±1,8 и 3,5±1,6 мл соответственно), однако статистической достоверности эти различия не достигали.

Вязкость эякулята превышала нормативный показатель у пациентов всех трех групп. Максимальная вязкость (22,8±35,4 мм) отмечалась у мужчин с ожирением, минимальная (18,5±25,3 мм) — у лиц с нормальным ИМТ. Различия между группами статистически незначимы.

Значения рН и срок разжижения эякулята соответствовали норме ВОЗ (2010) у всех пациентов, независимо от ИМТ. Отмечалась тенденция к уменьшению рН у пациентов с избыточной массой тела и ожирением по сравнению с мужчинами с нормальным ИМТ, однако статистической достоверности эти различия не достигали (табл. 1).

Среднее количество сперматозоидов в 1 мл эякулята соответствовало нормативным показателям ВОЗ (2010) во всех группах пациентов. Однако отмечена отрицательная корреляция показателя концентрации сперматозоидов с увеличением ИМТ: у пациентов с ожирением количество гамет в 1 мл эякулята было статистически достоверно меньше, чем у лиц с нормальным ИМТ (53,1±42,5 и 62,3±42,6 млн соответственно; р<0,05). Полученные нами данные согласуются с результатами ранее проведенных исследований [1, 10].

Количество живых сперматозоидов в эякуляте было в пределах референсных значений у всех пациентов и не зависело от ИМТ.

Наибольшее (7,5±5,9%) количество гамет с нормальной морфологией выявлено у пациентов без НЖО, наименьшее (6,4±4,6%) — у лиц с ожирением, различие между группами достоверно (табл. 2). Аналогичные результаты получены J. Andersen и соавт. [1].

Во всех трех группах пациентов суммарный показатель быстрой и медленной поступательной подвижности сперматозоидов (а+b) был в норме, с тенденцией к уменьшению у пациентов с НЖО (52,6±22,2, 49,7±20,9 и 48,8 ± 21,4% для пациентов 1-й, 2-й и 3-й групп соответственно). Наибольшее (16,7±13,3%) количество гамет с быстрой прогрессивной подвижностью отмечалось у лиц с нормальным ИМТ, наименьшее (13,8±11,9%) — у пациентов с ожирением. Различия между группами статистически достоверны. Кроме того, у пациентов 3-й группы количество неподвижных гамет в эякуляте было достоверно больше, чем в 1-й группе (41,6±19,8% против 37,1±20,9% соответственно) (табл. 3). Полученные нами результаты согласуются с данными S. Belloc и соавт. и J. Andersen и соавт. [1, 10].

По данным литературы [15, 17, 23, 24], одними из наиболее тяжелых патологий структуры сперматозоидов являются элонгация головки и микроцефалия. Согласно исследованиям, у гамет с удлиненными и микроголовками отмечаются повреждения акросомы и нарушения в шейке, высокий индекс фрагментации ДНК. Выявлено, что у пациентов с избыточной массой тела и ожирением количество сперматозоидов с удлиненными головками статистически достоверно превышало количество гамет с данной патологией у лиц с нормальным ИМТ (5,1±5,3 и 6,5±8,1% против 4,1±4,9% соответственно; р<0,05). Кроме того, у пациентов 2-й и 3-й групп количество сперматозоидов с микроголовками было достоверно выше, чем у пациентов 1-й группы (4,7±5,1 и 5,0±6,4% против 3,8±3,5% соответственно; р<0,05) (табл. 4).

Как видно из табл. 4, с увеличением ИМТ отмечалось уменьшение количества сперматозоидов с некоторыми другими формами патологий головки. У пациентов с ожирением количество гамет с аморфными головками было достоверно меньше, чем у лиц с нормальным ИМТ (23,4±7,4% против 25,4±6,9% соответственно; р<0,05). У пациентов 2-й и 3-й групп отмечалась тенденция к уменьшению количества сперматозоидов с нарушениями в акросоме, вакуолями в головке, каплей на головке и круглыми головками, однако статистической достоверности эти различия не достигали. Количество двухголовых сперматозоидов у всех групп пациентов было примерно одинаковым и не зависело от ИМТ.

Возможной причиной данных патологических изменений, на наш взгляд, является увеличение в эякуляте количества гамет со специфическими, характерными для НЖО, дефектами головки, что закономерно сопровождается уменьшением количества сперматозоидов с другими формами патологии.

Согласно результатам исследования, у пациентов с избыточной массой тела и ожирением количество сперматозоидов с нарушениями в шейке статистически достоверно превышало количество гамет с данной патологией у лиц с нормальным ИМТ (17,4±4,6 и 17,9±4,4% против 16,3±4,4% соответственно; р<0,05).

Влияния ИМТ на количество ацефалических сперматозоидов, гамет с каплей на шейке и атипией жгутика выявлено не было (табл. 5).

Согласно результатам линейной регрессии, выявлена статистически недостоверная зависимость количества гамет с нарушениями в шейке от возраста пациентов. В связи с чем мы не можем утверждать, что лишь НЖО являются причиной обнаруженных изменений.

Согласно полученным результатам, у мужчин с НЖО происходит ухудшение макроскопических показателей эякулята. Для пациентов с ожирением характерно уменьшение количества сперматозоидов в 1 мл эякулята, снижение доли гамет с прогрессивной подвижностью и нормальной морфологией на фоне увеличения неподвижных гамет. Кроме того, избыток жировой ткани в организме сопровождается увеличением в эякуляте количества гамет со специфическими изменениями головки — удлиненными и микроголовками, а также нарушениями в шейке.

Таким образом, наши данные позволяют предположить, что избыточная масса тела и ожирение являются факторами, снижающими мужскую фертильность.

Конфликт интересов отсутствует .