Повна стаття Вплив ожиріння на фертильність чоловіків, функцію сперми та молекулярний склад

Огляд

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Ожиріння чоловіків у чоловіків репродуктивного віку за останні 30 років зросло майже втричі і збігається із збільшенням чоловічого безпліддя у всьому світі. Зараз з’являються докази того, що ожиріння чоловіків негативно впливає на репродуктивний потенціал чоловіків не тільки знижуючи якість сперми, але, зокрема, змінюючи фізичну та молекулярну структуру статевих клітин у яєчках і, зрештою, зрілої сперми. Недавні дані показали, що ожиріння чоловіків також погіршує обмін речовин та репродуктивне здоров'я нащадків, що свідчить про те, що сигнали здоров'я батьків передаються наступному поколінню, а медіатор, здебільшого, відбувається через сперму. Цікаво, що молекулярний профіль статевих клітин у яєчках та спермі чоловіків із ожирінням змінюється зі змінами епігенетичних модифікаторів. Зростаюча поширеність ожиріння серед чоловіків вимагає кращої обізнаності з питань охорони здоров’я на момент зачаття, з кращим розумінням молекулярного механізму, задіяного під час сперматогенезу, а також потенціалу втручань у зменшення цих шкідливих наслідків. Цей огляд буде зосереджений на тому, як ожиріння чоловіків впливає на фертильність та якість сперми, з акцентом на запропоновані механізми та потенційну оборотність цих побічних ефектів.

Вступ

Ожиріння чоловіків негативно впливає на запліднення та вагітність

Опубліковано в Інтернеті:

Малюнок 2. Гіпотеза впливу ожиріння у чоловіків на сперматогенез та його вплив на здоров’я потомства. Показано, що ожиріння батьків у гризунів негативно впливає на метаболізм 13 та репродуктивне здоров'я 14 потомства. Сперма є ймовірним посередником для зміни профілю розвитку ембріона, 20, 26 свят 20, 26, а потім результуючого потомства. 13, 14, 30, 31 Ця зміна, швидше за все, має молекулярний характер 99 і є наслідком порушення сперматогенезу внаслідок фенотипу ожиріння, що найімовірніше відбувається через зміни ацетилювання, 35 метилювання або некодуючого статусу РНК сперми .

Ожиріння чоловіків за традиційними параметрами сперми

Існує декілька досліджень, які досліджували вплив ожиріння чоловіків на традиційні параметри сперми, визначені Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ), а саме концентрацію сперми, рухливість сперми та морфологію сперми (узагальнено в таблиці 1). Є деякі докази того, що ожиріння у чоловіків знижує концентрацію сперми в 15 із 23 нещодавніх досліджень, що показали це (Таблиця 1). На відміну від цього, існує багато суперечливих повідомлень щодо рухомості сперми (7/19 демонструє зниження моторики) та морфології (7/16 показує зниження нормальних форм), і в даний час незрозуміло, чи ожиріння чоловіків впливає на ці параметри (Таблиця 1 ). Спостережувані в літературі розбіжності, ймовірно, є наслідком кількох обмежень, які притаманні дослідженням на людях. По-перше, ці дослідження можуть бути збентежені чинниками способу життя (тобто куріння, вживання алкоголю та рекреаційне вживання наркотиків) та супутні патології, які самі по собі можуть погіршити функцію сперми. По-друге, більшість досліджень беруть початок із клінік народжуваності, де когорти пацієнтів часто схильні до підплідних чоловіків, що також може заплутати результати. По-третє, деякі дослідження покладаються на самозвітування таких параметрів, як фактори способу життя та ІМТ, що може призвести до недостатньої звітності.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 1. Короткий зміст досліджень батьківського ожиріння та їх впливу на основні параметри сперми

Через ці труднощі в інтерпретації даних досліджень на людях, зараз встановлено моделі ожиріння чоловіків для ожиріння, щоб оцінити вплив ожиріння чоловіків на функцію сперми, однак необхідно знати про відмінності між видами. Ці дослідження продемонстрували, що чоловіки, котрі харчуються дієтою з високим вмістом жиру для стимулювання ожиріння, зменшили рухливість сперми та зменшили відсоток сперми при нормальній морфології, 24, 27, 33 - 35, однак слід зазначити, що в ряді цих досліджень було значне зменшення у тестостероні 24, 25 та зміненому гомеостазі глюкози 24 у групах дієти з високим вмістом жиру, що може сприяти досягненню результатів. Хоча в літературі існують певні суперечки щодо впливу ожиріння чоловіків на традиційні параметри сперми ВООЗ, зазначені зміни вказують на те, що сперма дійсно скомпрометована на більш тонких рівнях.

Ожиріння чоловіків на цілісність ДНК сперми та окислювальний стрес

Ожиріння чоловіків та зміна гормональних профілів

Сперматогенез - це надзвичайно складні та селективні процеси, в результаті яких сперма постійно виробляється від початку статевого дозрівання до смерті для огляду див. Посилання. 50, 51 Цей вузькоспеціалізований процес знаходиться під суворим контролем статевих стероїдів, які, в свою чергу, регулюються гіпоталамусом, гіпофізом та клітинами Лейдіга та Сертолі, розташованими в яєчках для огляду див. Посилання. 50, 51 Дослідження впливу ожиріння на цей процес підкріплюється гіпотезою про те, що вісь гіпоталамуса гіпофіза (ГПГ) дерегульована ожирінням.

Ожиріння, метаболічний синдром і фертильність

Взаємодія жирової тканини з гормональною регуляцією

Взаємодія жирової тканини на температуру яєчок

Одним із побічних ефектів ожиріння, який потенційно може сприяти зміненому продукуванню/параметрам сперми, є підвищення температури гонад внаслідок збільшення ожиріння мошонки. Процес сперматогенезу дуже чутливий до нагрівання, оптимальна температура коливається у людей від 34 до 35 ° C. 88 Підвищення нагрівання яєчок пов’язане зі зменшенням рухливості сперми, збільшенням пошкодження ДНК сперми та посиленням окисного стресу сперми. 89 - 91 Зміна температури яєчок може відбуватися за допомогою ряду механізмів, таких як фізичні розлади (тобто варикоцеле), підвищене ожиріння мошонки або порушення навколишнього середовища (тобто тривала їзда на велосипеді) і пов’язані зі зниженням функції сперми та зниженням родючості. 92 - 98 Тому не дивно, що підвищене нагрівання яєчок, спричинене підвищеним ожирінням при ожирінні, було запропоновано як можливий механізм. Примітно, що підвищене пошкодження ДНК сперми та окислювальний стрес часто порушуються у пацієнтів із ожирінням, і в одному дослідженні, яке досліджувало хірургічне видалення жиру мошонки, повідомлялося про покращення параметрів сперми. 95

Вплив ожиріння чоловіків на молекулярні аспекти сперматогенезу

Недавні дані, які показали, що сигнали здоров’я батьків передаються наступному поколінню, швидше за все, через сперму, призвели до відновлення інтересу до молекулярної функції сперми 99 і допомогли привести до нашої нинішньої гіпотези (рис. 2). Механізми, що викликають зміни у молекулярному складі сперми, ще не визначені у людей із ожирінням. Однак кілька досліджень, що вивчають ефекти трансгенерації 13, 14, запропонували епігенетичні модифікації сперми через зміни некодирующего вмісту РНК, метилювання та статусу ацетилювання, які змінюються у людей із ожирінням для огляду див. Посилання. 99, 100 Додаткові звіти вказують на те, що протеомічні профілі сперми також різняться у чоловіків із ожирінням та ожирінням. 46 Зараз стає все більш визнаним, що середовище, якому піддається покоління-засновник, впливає на фенотип наступних поколінь, використовуючи термін „трансгенераційне епігенетичне успадкування”, що відображає ці явища. 101, 102 Моделі гризунів, спричинені ожирінням чоловіків, спричиняють ожиріння, свідчать про порушення метаболічних та репродуктивних фенотипів у нащадків F1 13, 14, 32, і тому припускають, що епігенетичне успадкування трансгенераційне.