Введение
Более 15% супружеских пар не достигают беременности в течение 1 года и обращаются за медицинской помощью. По данным R. Aitken [1], разработка и широкое применение метода интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ) привело к значительному снижению исследовательского интереса к лежащим в основе этиологии мужского бесплодия факторам, а также к созданию неинвазивных терапевтических стратегий, нацеленных на лечение бесплодия у пациентов мужского пола. Однако с учетом значительного повышения возраста супружеских пар, планирующих первую беременность, необходимо продолжать изучение этиологии и патогенеза мужского бесплодия, особенно в возрастном аспекте.
Известно, что пожилые мужчины имеют худшие параметры спермы, включая общие негативные изменения в генетике сперматозоидов. Репродуктивные исходы при спонтанной беременности, как правило, хуже у женщин пожилых партнеров [2]. Исследования особенностей беременностей, наступивших после использования вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), показывают негативное влияние отцовского возраста, но есть и некоторые противоречивые результаты [2]. Известно, что с возрастом в организме мужчин происходят определенные гормональные изменения, связанные, прежде всего, со снижением уровня тестостерона [3]. Есть сведения, что у бесплодных мужчин уровень тестостерона ниже, чем у фертильных [4, 5]. Известно, что низкий уровень тестостерона может быть ассоциирован с аномальной морфологией сперматозоидов и более низкими показателями живорождения [6]. Однако данных об изменении гормональных характеристик андрогенного статуса бесплодных мужчин с возрастом крайне мало.
Цель исследования — изучить гормональные показатели андрогенного статуса у мужчин разного возраста из бесплодных пар.
Материал и методы
Проведен ретроспективный анализ историй болезни 809 амбулаторных пациентов, обратившихся в ООО «Новосибирский центр репродуктивной медицины» ГК «Мать и дитя» с проблемой бесплодия в браке. Все пациенты дали информированное добровольное согласие на обработку персональных данных, в том числе в статистических и научных целях при условии обязательной анонимности. Критерии исключения: гиперпролактинемия, гипотиреоз, тиреотоксикоз, снижение уровня лютеинизирующего гормона (ЛГ) <1 МЕд/л, прием препаратов, содержащих половые стероиды или влияющих на их уровень; онкологические заболевания мочеполовой и эндокринной систем. Сформированная выборка (n=756) разделена на 5 возрастных групп с интервалом в 5 лет. В 1-ю группу (n=166, возраст ≤29,9 года) в связи с малочисленностью включены пациенты в возрасте 20,0—24,9 (n=10) и 25,0—29,9 (n=156) года; во 2-ю группу (n=261) — в возрасте 30,0—34,9 года; в 3-ю группу (n=183) — в возрасте 35,0—39,9 года; в 4-ю группу (n=93) — в возрасте 40,0—44,9 года; в 5-ю группу (n=53, пациенты 45,0 года и старше) — в возрасте 45,0—49,9 (n=36), 50,0—54,9 (n=12) и 55,0—62,0 (n=5) года.
Забор крови проводили из локтевой вены утром натощак на фоне свободного питьевого режима. Гормональное исследование крови выполняли методом хемилюминесцентного иммуноанализа. В сыворотке крови определяли содержание гормонов: фолликулостимулирующего (ФСГ) (референсные величины 1,0—12,0 МЕд/л), лютеинизирующего (ЛГ) (референсные величины 1,0—9,0 МЕд/л), тиреотропного (ТТГ) (референсные величины 0,4—4,0 МЕд/л) гормонов, пролактина (референсные величины 70—410 МЕд/л), общего тестостерона (референсные величины 12,1—35,0 нмоль/л), глобулина, связывающего половые стероиды (ГСПГ) (референсные величины 13,0—71,0 нмоль/л), эстрадиола (референсные величины 11—44 пг/мл). Определение уровня свободного тестостерона производили расчетным методом с использованием специального калькулятора на веб-сайте (www.issam.ch) Международного общества по изучению проблем пожилых мужчин ISSAM (референсные величины — >0,250 нмоль/л).
Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с использованием пакета прикладных программ Statistica v.10.0 («StatSoft», США). Оценку нормальности распределения проводили по критерию Шапиро—Уилка. Поскольку большинство показателей было распределено ненормально, использовали методы непараметрической статистики. Абсолютные значения показателей представлены в виде медианы, 25-го и 75-го процентилей. Для оценки статистической значимости различий между группами использовали критерии Краскела—Уоллиса для множественного и Манна—Уитни с поправкой Бонферрони для парного сравнения. Корреляционный анализ проведен методом ранговых корреляций Спирмена; сильную корреляционную связь учитывали при величине коэффициента корреляции Спирмена 0,7—1; среднюю — 0,3—0,69; слабую — 0—0,29. Минимальную вероятность справедливости нулевой гипотезы принимали при p<0,05.
Результаты
На рис. 1 представлено соотношение числа обратившихся пациентов разных возрастных групп. Средний возраст мужчин исследуемой выборки составил 33 года (30—38 лет). Обращает на себя внимание что пациенты старше 40 лет составили 19,3% от общего числа пациентов (см. рис. 1).
Рис. 1. Распространенность мужчин старшего репродуктивного возраста в общей выборке мужчин.
В 1-ю группу (n=166, возраст ≤29,9 года) в связи с малочисленностью включены пациенты в возрасте 20,0—24,9 (n=10) и 25,0—29,9 (n=156) года; во 2-ю группу (n=261) — в возрасте 30,0—34,9 года; в 3-ю группу (n=183) — в возрасте 35,0—39,9 года; в 4-ю группу (n=93) — в возрасте 40,0—44,9 года; в 5-ю группу (n=53, пациенты 45,0 года и старше) — в возрасте 45,0—49,9 (n=36), 50,0—54,9 (n=12) и 55,0—62,0 (n=5) года.
Fig. 1. Prevalence of older reproductive age in the general sample of men.
Group 1 (n=166), patients ≤29.9 years, due to the small number of patients, included patients 20.0—24.9 years (n=10) and 25.0—29.9 years (n=156); group 2 (n=261) — 30.0—34.9 years; group 3 (n=183) — 35.0—39.9 years; group 4 (n=93) — 40.0—44.9 years; group 5 (n=53), patients ≥45.0 years, included men 45.0—49.9 years (n=36), 50.0—54.9 years (n=12) and 55.0—62.0 years (n=5).
В табл. 1 представлены общая характеристика и гормональный профиль андрогенного статуса мужчин обследуемой выборки. Обращают на себя внимание невысокие уровни общего и свободного тестостерона, не выходящие, однако, за границы референсных значений. Содержание гонадотропинов сдвинуто ближе к нижней границе нормы, тогда как уровни остальных гормонов гипофиза и эстрадиола находятся в середине референсного диапазона (см. табл. 1).
Таблица 1. Общая характеристика и гормональные показатели андрогенного статуса обследованных мужчин из бесплодных пар
Table 1. General characteristics and hormonal indicators of the androgenic status of the examined men from infertile couples
| Показатель | Общая выборка пациентов |
| Стаж бесплодия, годы | 4,0 (2,0—6,5) |
| Возраст мужчины, годы | 33,0 (30,0—38,0) |
| Возраст женщины, годы | 32,0 (29,0—35,0) |
| Тестостерон, нмоль/л | 15,8 (11,7—20,0) |
| ГСПГ, нмоль/л | 28,9 (21,2-40,0) |
| Свободный тестостерон, нмоль/л | 0,338 (0,273—0,420) |
| ФСГ, мМЕд/мл | 4,1 (2,8—5,8) |
| ЛГ, мМед/мл | 3,4 (2,4—4,7) |
| Эстрадиол, пг/мл | 22,0 (19,8—30,4) |
| Пролактин, мЕд/л | 195,0 (142,0—260,0) |
| ТТГ, мЕд/л | 1,5 (1,0—2,1) |
Примечание. Данные представлены в виде медианы (25—75-го процентилей). ГСПГ — глобулин, связывающий половые гормоны; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ТТГ — тиреотропный гормон.
В табл. 2 представлены общая характеристика и гормональные показатели андрогенного статуса пациентов в зависимости от возраста. Стаж бесплодия оказался статистически значимо ниже у пациентов до 35 лет по сравнению с мужчинами старшего возраста. Возраст женщин из пар от 1-й группы к 3-й группе статистически значимо увеличивался, далее в 3—5-й группах стабилизировался. При этом разница с возрастом мужчины значительно увеличивалась от 1-й и 2-й групп (1 год) к 4-й и 5-й группам (6 и 10 лет). У мужчин из бесплодных пар выявлены стабильные уровни общего и свободного тестостерона в возрасте до 35 лет (1-я и 2-я группы), снижение их величин в возрасте с 30 до 40 лет (от 2-й к 4-й группе) и подъем в возрасте >45 лет (5-я группа). Величина ГСПГ статистически значимо повышалась у мужчин 5-й группы старше 45 лет по сравнению со всеми предшествующими периодами. По уровню ФСГ у мужчин в возрасте до 40 лет показатели были стабильными и статистически значимо повышались только после 40 лет. Важно отметить, что уровни общего и свободного тестостерона, а также ФСГ у пациентов старше 45 лет статистически значимо не отличались от величин этих показателей у мужчин других изученных возрастных периодов, что может свидетельствовать о выраженной гетерогенности андрогенного статуса у мужчин этой группы и нуждается в дальнейшем изучении. По уровню ЛГ, пролактина, ТТГ и эстрадиола статистически значимые различия между группами не обнаружены.
Таблица 2. Результаты анализа общей характеристики и гормональных показателей андрогенного статуса обследованных мужчин из бесплодных пар в зависимости от возраста
Table 2. Results of the analysis of the general characteristics and hormonal indicators of the androgenic status of the examined men from infertile couples, depending on age
| Показатель | 1-я группа (n=166) | 2-я группа (n=261) | 3-я группа (n=183) | 4-я группа (n=93) | 5-я группа (n=53) | Тест Краскела—Уоллиса, p | Тест Манна—Уитни, p |
| Стаж бесплодия, годы | 2,8 (1,5—4,0) | 4,0 (2,0—5,0) | 5,0 (2,0—9,0) | 5,0 (2,5—10,0) | 6,0 (3,0—10,0) | 0,0000 | p1—2=0,000 p1—3=0,000 p1—4=0,000 p1—5=0,000 p2—3=0,001 p2—4=0,001 p2—5=0,002 |
| Возраст мужчины, годы | 28,0 (26,0—29,0) | 32,0 (31,0—33,0) | 37,0 (36,—38,0) | 41,0 (40,0—43,0) | 48,0 (46,0—52,0) | 0,000 | p1—2=0,000 p1—3=0,000 p1—4=0,000 p1—5=0,000 p2—3=0,000 p2—4=0,000 p2—5=0,000 p3—4=0,000 p3—5=0,000 p4—5=0,000 |
| Возраст женщины, годы | 27,0 (25,0—29,0) | 31,0 (29,0—33,0) | 35,0 (33,0—37,0) | 35,0 (32,0—37,0) | 38,0 (32,0—40,0) | 0,000 | p1—2=0,000 p1—3=0,000 p1—4=0,000 p1—5=0,000 p2—3=0,000 p2—4=0,000 p2—5=0,001 |
| Тестостерон, нмоль/л | 16,4 (11,6—19,8) | 16,6 (12,3—20,9) | 15,1 (11,9—19,1) | 14,1 (10,9—17,3) | 15,1 (10,4—20,8) | 0,0105 | p2—4=0,001 |
| ГСПГ, нмоль/л | 29,0 (21,3—38,0) | 28,0 (21,3—40,0) | 28,8 (21,0—39,0) | 27,3 (20,0—40,5) | 37,2 (24,5—49,8) | 0,0191 | p1—5=0,002 p2—5=0,003 p3—5=0,002 p4—5=0,003 |
| Свободный тестостерон, нмоль/л | 0,348 (0,274—0,423) | 0,355 (0,289—0,441) | 0,325 (0,278—0,408) | 0,304 (0,249—0,375) | 0,324 (0,217—0,406) | 0,0098 | p2—4=0,004 |
| ФСГ, мМЕд/мл | 3,8 (2,6—5,3) | 4,0 (2,9—5,6) | 3,8 (2,5—5,1) | 5,4 (4,0—7,9) | 4,9 (3,4—10,6) | 0,0009 | p1—4=0,002 p2— 4=0,001 p3—4=0,000 |
| ЛГ, мМед/мл | 3,4 (2,5—4,7) | 3,2 (2,2—4,3) | 3,6 (2,6—4,9) | 3,7 (2,8—4,9) | 2,9 (2,2—4,2) | 0,1752 | — |
| Эстрадиол, пг/мл | 21,5 (20—27) | 20,0 (18,0—29,0) | 22,5 (19,8—30,1) | 24 (20,0—34,8) | 24,7 (19,5—32,2) | 0,3126 | — |
| Пролактин, мЕд/л | 197,5 (152—266) | 187,0 (156—278) | 197 (130—254) | 201 (161—246) | 167 (123—236) | 0,4816 | — |
| ТТГ, мЕд/л | 1,5 (1,3—2,1) | 1,5 (1,0—2,2) | 1,4 (1,0—1,8) | 1,5 (0,9—2,1) | 1,2 (0,8—2,1) | 0,3591 | — |
Примечание. Данные представлены в виде медианы (25—75-го процентилей). ГСПГ — глобулин, связывающий половые гормоны; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон; ЛГ — лютенизирующий гормон; ТТГ — тиреотропный гормон; n — количество пациентов; p — уровень статистической значимости.
На рис. 2, а, б представлены данные о распространенности лабораторных признаков андрогенного дефицита у мужчин исследуемой выборки. Уровень общего тестостерона ниже 12,1 нмоль/л выявлен у 26,9% пациентов всей выборки, ниже 8 нмоль/л — у 5,6%, уровень свободного тестостерона <0,250 нмоль/л — у 17,8%. У мужчин старше 40 лет увеличиваются распространенность и выраженность всех видов дефицита тестостерона. Представляют интерес данные о динамике дефицита общего тестостерона в разных возрастных периодах: у мужчин 1-й группы его уровень не является минимальным, а у мужчин 5-й группы — максимальным (см. рис. 2, а), тогда как прослеживается отчетливая динамика роста дефицита уровня свободного тестостерона с возрастом (см. рис. 2, б).
Рис. 2. Распределение дефицита общего тестостерона (а) и свободного тестостерона (б) у обследованных пациентов.
Fig. 2. Diagram of the distribution of laboratory testosterone deficiency in patients of different age groups.
На рис. 3 представлены данные об изменении секреции ФСГ у мужчин с возрастом. Интересной представляется U-образная зависимость доли пациентов с повышенным уровнем ФСГ в разных возрастных периодах. Возможно, это ассоциировано с преобладанием генетически обусловленной патологии в молодом возрасте и атрофическими процессами в яичках в старшем возрасте. Важно, что в представленной выборке пациентов не зафиксирован уровень ФСГ ниже 1 мЕд/л, что свидетельствует об отсутствии пациентов с изолированной патологией гипоталамуса и/или гипофиза, лежащей в основе этиологии бесплодия (см. рис. 3).
Рис. 3. Динамика секреции фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) у обследованных пациентов.
Fig. 3. Changes in FSH secretion in men with age.
FSH is a follicle-stimulating hormone.
В табл. 3 представлены результаты корреляционного анализа возраста с величинами характеристик общего и гормонального статусов мужчин из бесплодных пар. Средней силы положительные корреляционные связи выявлены между возрастом мужчины и возрастом женщины, а также со стажем бесплодия. Выявлены обратные корреляционные связи возраста с уровнями общего и свободного тестостерона, а также ТТГ; прямая корреляционная связь с уровнем ФСГ; все указанные связи являются статистически значимыми, но слабыми по силе (см. табл. 3).
Таблица 3. Коэффициенты корреляции изученных показателей с возрастом обследованных мужчин из бесплодных пар
Table 3. Correlation analysis of the values of the studied indicators with the age of the examined men from infertile couples
| Показатель | Коэффициент корреляции |
| Стаж бесплодия, годы | 0,31*** |
| Возраст женщины, годы | 0,68*** |
| Тестостерон, нмоль/л | –0,08* |
| ГСПГ, нмоль/л | 0,05 |
| Свободный тестостерон, нмоль/л | –0,11** |
| ФСГ, мМЕд/мл | 0,13* |
| ЛГ, мМед/мл | 0,02 |
| Эстрадиол, пг/мл | 0,10 |
| Пролактин, мЕд/л | –0,08 |
| ТТГ, мЕд/л | –0,12* |
Примечание. * — p<0,05, ** — p<0,01, *** — p<0,000, метод ранговых корреляций Спирмена, ГСПГ — глобулин, связывающий половые гормоны; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон; ЛГ — лютенизирующий гормон; ТТГ — тиреотропный гормон.
Обсуждение
Продолжительность жизни мужчин частично определяется функцией гонад, которая снижается у пожилых мужчин. Это возрастное снижение функции гонад и снижение функции яичек обычно описывается как возрастной гипогонадизм и включает в себя многочисленные симптомы — потерю либидо, эректильную дисфункцию, потерю мышечной массы, увеличение висцерального жира, метаболический синдром, анемию, снижение плотности костной ткани, подавленное настроение, снижение жизненной силы, потливость и приливы [7]. Следует отметить, что в дополнение к общим соматическим изменениям и снижению функции яичек старение мужчины приводит к производству сперматозоидов с низким генетическим качеством, характеризующимся повышенным повреждением и фрагментацией ДНК, мутациями и анеуплоидиями, а также различными эпигенетическими изменениями [8, 9]. Одним из наиболее драматических неблагоприятных последствий преклонного возраста отца является повышенный риск мертворождения [10].
По нашим данным, с увеличением возраста мужчины статистически значимо возрастает стаж бесплодия в паре, что совпадает с опубликованными данными, полученными как при использовании донорской спермы в программах ВРТ при искусственной инсеминации у здоровых женщин [11], так и в популяционных исследованиях [12].
При анализе гормональных характеристик андрогенного статуса мужчин в зависимости от возраста в нашем исследовании выявлено нарастание дефицита свободного тестостерона, что совпадает с данными литературы о бесплодии мужчин [13]. В отличие от опубликованных данных как о бесплодных [13, 14], так и об условно здоровых мужчинах [3] в нашем исследовании не выявлена статистически значимая возрастная динамика уровня ЛГ. Из опубликованных данных о мужчинах без явных нарушений здоровья [3] следует, что статистически значимое повышение уровня ЛГ отмечено у мужчин в возрасте старше 50 лет и наиболее существенное — в возрасте старше 60 лет по сравнению с мужчинами до 30 лет. Представительство мужчин в возрасте старше 50 лет в 5-й группе в настоящем исследовании составило лишь 1/3 от числа участников этой группы, что могло нивелировать проявления возрастного повышения уровня ЛГ у них при расчете медианы показателя.
У обследованных нами мужчин из 4-й и 5-й групп выявлено только незначительное повышение уровня эстрадиола относительно молодых мужчин 1-й группы. По данным литературы [3], в выборке условно здоровых мужчин обнаружено возрастное увеличение уровня эстрадиола, которое авторы связывают с накоплением в организме жировой ткани и повышением активности ароматазы, катализирующей метаболизм тестостерона в эстрадиол. Ранее нами показано, что среди мужчин из бесплодных пар обнаруживается высокая частота выявления избыточной массы тела и ожирения [15], которые оказывают негативное влияние на репродуктивное здоровье мужчин [16], однако в возрастном аспекте этот вопрос необходимо исследовать.
Выявленные в нашем исследовании обратные корреляционные связи возраста с величинами содержания общего и свободного тестостерона, а также прямая корреляционная связь возраста с уровнем ФСГ совпадают с данными других исследователей [14] и указывают на снижение с возрастом гормональной и сперматогенной функций яичек у мужчин из бесплодных пар.
Сравнительный анализ возрастных изменений гормональных показателей андрогенного статуса у обследованных нами мужчин из бесплодных пар и условно здоровых мужчин [3] показал их качественное сходство. Исключение составляют результаты обследования мужчин из бесплодных пар 5-й группы, у которых величины гормональных показателей соответствовали более молодому возрасту по сравнению с мужчинами 4-й группы (см. табл. 2), в то время как у условно здоровых мужчин старших возрастных групп гормональные показатели продолжали изменяться соответственно повышению возраста [3]. Разница в возрасте мужчин 5-й группы и их партнерш составила 10 лет. Это позволяет предположить, что мужчины этой группы часто вступают в повторный брак, в котором желание сохранить новую семью, иметь и вырастить ребенка заставляет их предпринимать осознанные необходимые меры, способствующие замедлению процессов старения и сохранению репродуктивного здоровья.
Изучать гормональный статус будущих отцов важно как с целью его коррекции, так и для прогнозирования здоровья их сыновей. Опубликованы важные сведения о взаимосвязи функции яичек в парах отец—сын: дисперсионный анализ компонентов показал, что семейное сходство между отцами и сыновьями составило 48% (p<0,001) вариации объема яичек, 32% (p=0,009) вариации уровня ФСГ, 31% (p=0,009) вариации соотношения ингибина В/ФСГ, 33% (p=0,007) и 45% (p<0,001) вариации уровня тестостерона и свободного тестостерона соответственно, 31% (p=0,009) вариации уровня тестостерона/ГСПГ, что свидетельствует о влиянии как генетических факторов, так и возрастных характеристик отца на функцию яичек у сына [17].
Заключение
У мужчин из бесплодных пар выявлена ассоциированная с возрастом тенденция к снижению уровней общего и свободного тестостерона, увеличение доли дефицита всех видов тестостерона, что при стабильных значениях уровней лютеинизирующего гормона, эстрадиола и нарастании уровня фолликулостимулирующего гормона свидетельствует о парциальном нарушении работы гипоталамо-гипофизарно-яичковой оси.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Епанчинцева Е.А., Селятицкая В.Г.
Сбор и обработка материала — Епанчинцева Е.А.
Статистическая обработка данных: Епанчинцева Е.А., Янковская С.В.
Написание текста — Епанчинцева Е.А., Селятицкая В.Г.
Редактирование — Епанчинцева Е.А., Селятицкая В.Г.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.