Вплив ожиріння на рівень тестостерону в сироватці крові та якість сперми у популяції безпліддя

Вплив ожиріння на рівень тестостерону в сироватці крові та якість сперми у популяції безплідних чоловіків

Ю-Ан Чень 1, Хун-Чіанг Чанг 2, Чун-Хоу Ляо 3
1 відділення урології, Національна лікарня Тайванського університету; Кафедра хірургії відділення урології лікарні Кардинал Тянь, Тайбей, Тайвань
2 Відділення урології, Національна лікарня Тайванського університету, Тайбей, Тайвань
3 відділення хірургії відділення урології лікарні Кардинал Тянь; Кафедра хірургії, відділення урології, лікарня католицького університету Фу Джен, Тайбей, Тайвань

Дата подання	07 листопада 2018 р
Дата рішення	11 січня 2019
Дата прийняття	25 січня 2019 р
Дата публікації в Інтернеті	20 червня 2019 р

Адреса для кореспонденції:
Хунг-Чіанг Чанг
Кафедра урології Національного тайванського університету, № 7, Zhongshang South Road, місто Тайбей 100
Тайвань

Джерело підтримки: Жоден, Конфлікт інтересів: Жоден

DOI: 10.4103/UROS.UROS_132_18

Безпліддя - це багатофакторна проблема без жодної причини. Причини чоловічого безпліддя включають низьку якість сперми, хромосомні помилки та фактори навколишнього середовища, такі як спосіб життя та звички. Гіпогонадизм також є причиною чоловічого безпліддя. [4], [5]

Що стосується гормонального дисбалансу, низький рівень тестостерону може впливати на фертильність у різних аспектах. Низький рівень тестостерону пов'язаний зі зниженням лібідо та статевим потягом [6] та поганою рухливістю сперми, прогресуючою рухливістю та морфологією. [7] Павлович та ін. повідомили, що у безплідних чоловіків із поганим сперматогенезом відношення тестостерону до естрогену було нижчим порівняно з нормальним сперматогенезом. Введення інгібітора ароматази анастрозолу (1 мг/добу) або летрозолу (2,5 мг/добу) пацієнтам із поганим сперматогенезом та зниженим співвідношенням тестостерону до естрогену може покращити рівень їх тестостерону та сперматогенезу. [8], [9]

У цьому дослідженні ми зупинились на метаболічних факторах ризику нижчого за нормальний рівень тестостерону у безплідних чоловіків. Якщо виявлять, що ці фактори є оборотними, їх корекція дозволить таким пацієнтам оговтатися від гіпогонадизму та відновити фертильність.

Ми ретроспективно зібрали пацієнтів, у яких діагностовано безпліддя, і відвідали Національну університетську лікарню Тайваню з січня 2015 року по жовтень 2017 року. Загалом у 247 пацієнтів було зафіксовано профіль сперми та профіль статевих гормонів, які були подальшим аналізом.

Були записані їх вага, зріст, основні результати аналізів крові, результати аналізу сперми та, якщо це необхідно для планування подальшого лікування, профіль статевих гормонів. Крім того, ми реєстрували їх вік та тривалість між початком безпліддя та першим відвідуванням урологічної клініки. Для пацієнтів, які отримали більше одного аналізу сперми, були записані та проаналізовані перші дані, зібрані до лікування. Були виключені пацієнти, які мали аномальні хромосоми, які отримували хіміо- або променеву терапію злоякісних новоутворень або яким була проведена трансплантація кісткового мозку. Були виключені пацієнти з діагнозом обструктивна азооспермія, особливо відсутність двосторонньої протоки сім'ї, сім'ї, які отримали вазектомію або орхіектомію, а також ті, у кого діагностовано рак під хіміотерапією або променевою терапією.

Аналіз сперми проводив досвідчена команда. Пацієнтам пропонувалось утримуватися від сексу протягом 3-5 днів. Пацієнти здавали в нашу лабораторію зразок сперми, отриманий за допомогою мастурбації, протягом 2 годин. Потім зразки проходили мікроскопічне дослідження, а також реєстрували об’єм сперми, концентрацію та морфологію сперми.

Статистичний аналіз

Статистичний аналіз проводили за допомогою SPSS версії 12 (SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс, США).

Коефіцієнт кореляції Пірсона застосовували для виявлення факторів, що корелюють з тестостероном у сироватці крові. Потім була використана багатовимірна модель лінійної регресії для виявлення незалежної змінної рівня тестостерону.

Ми класифікували пацієнтів із надмірною вагою як тих, хто має індекс маси тіла (ІМТ) ≥25, як визначено ВООЗ. Параметри сперми та профіль гормонів порівнювали між групами. Незалежний т-тест та тест Хі-квадрат використовувались для вивчення неперервних змінних та категоріальних змінних відповідно.

Коефіцієнти кореляції Пірсона були розраховані, виявивши, що ІМТ, рівень глюкози в крові натще, загальний рівень холестерину в крові та рівень тригліцеридів у крові обернено корелювали з рівнем тестостерону в сироватці [Таблиця 2]. Більше того, ІМТ (негативно корелює з тестостероном у сироватці крові), P Таблиця 2: Коефіцієнти кореляції Пірсона

Пацієнти були розділені на три групи: ожиріння (ІМТ ≥30), надмірна вага (ІМТ ≥25, 0,05). Середній вік статевого партнера, середній рівень глюкози натще, тригліцеридів сироватки та загального холестерину між трьома групами суттєво не відрізнявся.

Суттєвої різниці у параметрах сперми, а саме загальної кількості сперми, концентрації сперми, загальної рухливості сперми та морфології сперми, не спостерігалося між трьома групами.

Дослідження повідомляють про зв'язок між ожирінням, метаболічним синдромом та зміною рівня статевих гормонів у сироватці крові, особливо рівня тестостерону. [10], [11] Макдональд та ін., який завербував пацієнтів із клініки фертильності в Новій Зеландії, виявив, що більш високий ІМТ був пов’язаний із нижчим рівнем тестостерону в сироватці крові. Незважаючи на те, що цим пацієнтам не обов'язково був діагностований безпліддя, багато хто з них, можливо, були субфертильними. [12]

Дослідження серед населення в Австрії показало, що чоловіки з низьким рівнем тестостерону в сироватці крові мають підвищений ризик непереносимості глюкози або діабету, незалежно від віку та ІМТ. [2] Навпаки, Хо та ін. повідомляли про зв’язок між переддіабетом та низьким рівнем тестостерону, який не залежав від ожиріння та метаболічного синдрому. [13] Лю та ін. повідомили, що ожиріння та діабет є незалежними факторами ризику андрогенної недостатності. [14] Загалом як ожиріння, так і порушення толерантності до глюкози можуть впливати на фертильність, а безпліддя пов’язане з ними.

У цьому дослідженні ми виявили, що рівень глюкози в крові натще був обернено корельований з рівнем тестостерону в сироватці у безплідної чоловічої популяції і був незалежним фактором низького рівня тестостерону в сироватці, як продемонстровано коефіцієнтами кореляції Пірсона та результатами багатоваріантної лінійної регресії.

У нашому дослідженні ми виявили, що ІМТ корелював обернено з рівнем тестостерону в сироватці крові, і зв'язок виявляли також результати лінійної регресії. Для подальшої оцінки знахідки, розкид графіків рівня тестостерону в сироватці крові та ІМТ показав, що майже всі пацієнти з ІМТ> 25 мали рівень тестостерону в сироватці 30 років. Оглядове дослідження, проведене в Європі, в якому взяли участь 3369 чоловіків у віці 40–79 років, показало, що ожиріння асоціюється із вторинним гіпогонадизмом. [15] Подібні результати спостерігались у поперечному дослідженні в Китаї та Австралії. Перший показав, що ІМТ негативно корелює з загальним тестостероном та глобуліном, що зв’язує статеві гормони, а другий показав, що чоловіки з ожирінням мали нижчий загальний рівень тестостерону і розраховували вільний тестостерон. [16], [17] У загальній популяції Тайваню ожиріння (ІМТ ≥27) корелює не тільки з низьким рівнем тестостерону в сироватці крові, але також передбачає більший ризик еректильної дисфункції та зниження статевого потягу. [14], [18]

Причинно-наслідковий зв’язок між ожирінням та низьким рівнем тестостерону може бути двонаправленим.

По-перше, тестостерон бере участь у ліпідному обміні. Хронічний гіпогонадизм призводить до збільшення жирової тканини та накопичення жиру з дієти зі зниженим ліполізом. [19], [20] Як результат, гіпогонадизм призводить до ожиріння і зниження сухої маси тіла та резистентності до інсуліну. [19], [21], [22] З іншого боку, ожиріння також відіграє певну роль у низькому рівні тестостерону в сироватці крові, механізм якого може виникати через порушення осі гіпоталамус-гіпофіз. Ароматаза в надмірній жировій тканині пацієнтів із ожирінням перетворює тестостерон в естроген. Потім естроген діє на гіпоталамус і гіпофіз, зменшуючи вивільнення ЛГ через негативні відгуки. Отже, рівень тестостерону ще більше знижується, що продовжує відкладення жирової тканини. [23]

Щоб розірвати цикл гіпогонадального ожиріння, кілька досліджень показали, що замісна терапія тестостероном у пацієнтів з гіпогонадою може збільшити худорляву масу тіла та покращити резистентність до інсуліну та ожиріння. [24], [25], [26] Тим не менше, неправильне використання замісної терапії тестостероном може спричинити негативні наслідки. Окрім підвищеного ризику серцево-судинних захворювань та підвищення рівня простатоспецифічного ферменту [25], [26] низький рівень тестостерону також пов'язаний зі зниженням лібідо та зниженням сексуальної активності. [6], [18] Приблизно 1,3% безплідних чоловіків отримували замісну терапію тестостероном, 88% з яких застосовували замісну терапію при гіпогонадизмі, низькому рівні лібідо або низькому статевому збудженні, як це призначено ендокринологом, терапевтом, урологом або гінеколог. [6], [27] Однак використання тестостерону асоціюється зі зменшенням кількості сперми або навіть азооспермією, середній час від початкового прийому тестостерону до азооспермії, як повідомляється, становить 8 місяців. [27], [28] Зловживання тестостероновою замісною терапією може, таким чином, ще більше посилити безпліддя.

Окрім самостійного продовження циклу гіпогонадального ожиріння, порушений рівень тестостерону та естрогену в сироватці крові також пов'язаний з низькою якістю сперми. По-перше, тестостерон має вирішальне значення в мікросередовищі яєчок та сперматогенезі, а місцева концентрація тестостерону в 20–30 разів вища, ніж у сироватці крові. [29] Крім того, виявлено, що неадекватно високий рівень естрогену асоціюється зі зниженням параметрів сперми. [9], [30]

Більше того, це було продемонстровано тим фактом, що деякі безплідні пацієнти виявляли сильну активність ароматази, що відображалося нижчим співвідношенням тестостерону та естрогену в поєднанні з низькою якістю сперми. [9] Після лікування інгібітором ароматази рівень тестостерону підвищився, а якість сперми покращилася. [9], [27]

Замісна терапія тестостероном може збільшити масу тіла, а також лікувати ожиріння. [21] Однак, як уже зазначалося, хоча заміщення андрогенів може порушити цикл гіпогонадального ожиріння, це може призвести до зменшення вироблення сперми.

Лікування ожиріння, метаболічного синдрому та діабету за допомогою модифікації способу життя, фізичних вправ та контролю ваги може забезпечити краще покращення рівня сироваткового гормону. Як було показано в попередній літературі, фізичні вправи позитивно впливали на рівень тестостерону в сироватці крові [31], [32] після поліпшення гіпогонадизму, профілі сперми можуть покращитися і, можливо, навіть змінити безпліддя. Цикл гіпогонадального ожиріння може бути підтверджений висновком про те, що існує тенденція до зниження середнього значення ФСГ та ЛГ у пацієнта із зайвою вагою та ще нижчого значення у пацієнта із ожирінням, хоча різниця була незначною.

Отже, ми далі розділили пацієнтів на дві групи, ІМТ ≥24 та ІМТ Таблиця 5: Параметр сперми та профіль статевих гормонів групи

Нарешті, ми виявили, що споживання нікотину має позитивну кореляцію з тестостероном у сироватці крові шляхом багатофакторної лінійної регресії. Кілька досліджень підтвердили нашу знахідку. [33], [34], [35] Хоча деякі не показали значного рівня тестостерону, різниця була показана між курцем і некурящим. [36] Це відношення досі невловиме і вимагає додаткових досліджень. Тут ми не уточнювали причини – наслідки куріння та рівня тестостерону в сироватці крові.

У нашому дослідженні ми виявили, що у тайванських безплідних чоловіків із надмірною вагою (ІМТ ≥25), порівняно з тими, що мають ІМТ, рівень тестостерону в сироватці крові був значно нижчим. Зв'язок між ожирінням та тестостероном у сироватці крові спостерігали також у моделі багатоваріантної регресії. Крім того, це співвідношення між ожирінням та гіпогонадизмом може спрацьовувати через негативний зворотний зв'язок на осі гіпоталамус-гіпофіз.

Незважаючи на ці висновки, це дослідження все ще має деякі обмеження.

По-перше, це дослідження мало ретроспективний характер. Ми не мали повних профілів ліпідів, глюкози крові чи статевих гормонів для кожного пацієнта, і через відсутність даних ми не змогли далі інтерпретувати взаємозв'язок між вмістом цукру в крові, тригліцеридами, холестерином та тестостероном у сироватці крові, оскільки упередження не могло бути уникати при обмеженій кількості справ. По-друге, через ретроспективний характер цього дослідження, ми не змогли отримати результат про те, що якщо хтось із цих пацієнтів успішно народив дитину. Медичні процедури, які проводились цими пацієнтами, були в основному гормонозамінною терапією. Тридцять пацієнтів (12,1%) отримували кломіфен, селективний модулятор рецепторів естрогену, який підвищує, який застосовувався при чоловічому безплідді протягом> 50 років. Тринадцять пацієнтів (5,3%) отримували хоріонічний гонадотропін людини (ХГЧ), а три пацієнти (1,2%) отримували замісну терапію тестостероном. Однак чи вдало зачав їхній партнер, було невідомо.

Наскільки нам відомо, це перша стаття, присвячена взаємодії між ожирінням та гіпогонадизмом у тайванських безплідних чоловіків. Подальше проспективне дослідження могло б бути проведене для подальшого демонстрування ефекту лікування ожиріння на фертильність.

У безплідного тайванського чоловічого населення у пацієнтів із ожирінням (ІМТ ≥30) та пацієнтів із надмірною вагою (ІМТ ≥25) рівень тестостерону в сироватці крові був значно нижчим, ніж у пацієнтів з низькою вагою. Крім того, ІМТ ≥24 був пов’язаний із значно нижчим рівнем ФСГ та ЛГ, що повторювало цикл ожиріння-гіпогонадальний цикл.

Контроль маси тіла та лікування ожиріння можуть бути корисними для поліпшення гіпогонадизму у безплідних чоловіків.