Введение

Развитие окислительного стресса (ОС) обусловлено повышенной выработкой активных форм кислорода (АФК) — неизбежных побочных продуктов метаболизма кислорода, которые являются токсичными метаболитами, но в небольших количествах необходимы для регуляции жизненно важных сигнальных каскадов клеток [1]. Внутриклеточные концентрации АФК определяются балансом между скоростью продукции АФК и скоростью их клиренса различными механизмами антиоксидантной защиты. При нормальных физиологических уровнях АФК регулируют внутриклеточные сигнальные каскады, тем самым опосредуя важные физиологические процессы, такие как созревание сперматозоидов, гиперактивация, капацитация, акросомальная реакция, а также оплодотворение [1, 2]. Когда образование АФК превышает порог их клиренса для антиоксидантов и/или снижается производство антиоксидантов, возникает состояние ОС [3]. Данный дисбаланс окислительно-восстановительного потенциала оказывает значительное негативное влияние на внутриклеточный метаболизм углеводов, нуклеиновых кислот, белков и липидов [4]. Сперматозоиды особенно восприимчивы к ОС из-за их неадекватной системы восстановления клеток. Они подвержены перекисному окислению липидов (ПОЛ) из-за высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в их плазматической мембране, что приводит к нарушению проницаемости мембраны и, следовательно, к оттоку молекул аденозинтрифосфата (АТФ), нарушая движение жгутиков [5].

Имеющиеся на текущий момент данные подтверждают пагубное влияние ОС на параметры эякулята и фертильность [6]. ОС нарушает жизнеспособность, подвижность и оплодотворяющую способность сперматозоидов, о чем свидетельствует наличие значительно более высоких уровней АФК в сперме бесплодных мужчин по сравнению с фертильной контрольной группой [7]. Измерение ОС при обследовании мужчин с бесплодием все шире применяется в рутинной клинической практике в силу его высокой распространенности, в том числе при идиопатическом мужском бесплодии. Кроме того, такие состояния, как ожирение, сахарный диабет (СД), варикоцеле, инфекции и воспаление, а также повреждение спинного мозга могут быть ассоциированы с индуцированным ОС мужским бесплодием, что актуализирует диагностику данного состояния [8]. Динамическая оценка уровня ОС в семенной жидкости применяется для мониторинга реакции на антиоксидантную терапию и определения эффективных комбинаций и доз препаратов, а также продолжительности лечения.

Цель обзора — анализ проблемы ОС в мужской репродуктивной системе, в том числе источников и механизмов образования АФК, диагностики ОС, методов его коррекции.

активные формы кислорода в мужской репродуктивной системе: Эндогенные и экзогенные источники

Сперматозоиды могут генерировать АФК в основном двумя способами: на плазматической мембране АФК могут продуцироваться никотин-амид-аденин-динуклеотид-фосфатной (НАДФН) оксидазной системой; на митохондриальном уровне АФК генерируются путем НАД-зависимых окислительно-восстановительных реакций, что является преобладающим механизмом их образования. Сперматозоиды являются клетками, богатыми митохондриями, из-за их постоянной потребности в энергии для обеспечения подвижности. Основной АФК в сперматозоидах человека является супероксид (O^2–), который реагирует сам с собой посредством реакций дисмутации с образованием перекиси водорода (H₂O₂). Если присутствуют переходные металлы, такие как железо и медь, H₂O₂ и O^2– в ходе реакции Габера—Вейса могут генерировать наиболее разрушительный и чрезвычайно реактивный гидроксильный радикал (OH^–), который в свою очередь способен инициировать каскад реакций ПОЛ, нарушить текучесть клеточной мембраны и функцию сперматозоида в целом [9].

Эндогенные источники активных форм кислорода

К наиболее важным эндогенным источникам АФК в мужской репродуктивной системе относятся лейкоциты и незрелые сперматозоиды. Причиной продукции пероксидазоположительных лейкоцитов — полиморфно-ядерных лейкоцитов (50—60%) и макрофагов (20—30%) — являются инфекционные и/или воспалительные процессы в предстательной железе и семенных пузырьках, в результате чего лейкоциты могут продуцировать в 100 раз больше АФК, чем обычно, как часть защитных механизмов, а также повышать продукцию НАДФН через гексозомонофосфатный шунт [4]. Кроме того, повышение уровня провоспалительных медиаторов и снижение уровня антиоксидантов, наблюдаемое при воспалительных реакциях, также могут вызвать ОС [10].

Варикоцеле, характеризующееся аномальной венозной дилатацией в гроздевидном сплетении вокруг семенного канатика, выявляется примерно у 40% партнеров-мужчин во всех бесплодных парах и считается одной из основных причин мужского фактора бесплодия [11]. Из патогенетических механизмов влияния варикоцеле на сперматогенез гипертермия и гипоксия яичек вносят наибольший вклад в развитие ОС-индуцированной дисфункции яичек [11, 12]. Данные метаанализа подтверждают наличие значительно более высоких показателей ОС, таких как АФК и ПОЛ, в образцах спермы бесплодных мужчин с варикоцеле по сравнению со здоровыми фертильными донорами [11]. Кроме того, получены данные о том, что уровни АФК в семенной жидкости напрямую связаны со степенью выраженности варикоцеле [13].

Ожирение также вызывает развитие ОС вследствие инсулинорезистентности, лептинорезистентности, состояния хронического воспаления, что приводит к негативному влиянию на репродуктивную систему мужчины [14]. Выраженый ОС может влиять на стероидогенный каскад в клетках Лейдига, который в конечном итоге обусловливает снижение синтеза тестостерона и бесплодие [15]. Кроме того, ряд авторов отмечают, что ожирение у мужчины является фактором, снижающим вероятность наступления беременности и родов у партнерш при использовании методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), а в числе возможных причин называют повреждение ДНК сперматозоидов АФК [14].

Влияние СД на мужскую репродуктивную функцию также можно объяснить воздействием ОС. Показано, что избыточное производство O^2— митохондриями при гипергликемии является триггером, запускающим ОС. Кроме того, окисление глюкозы с помощью OH^– приводит к повреждению ДНК. Окислительное повреждение может дополнительно вызвать деградацию оснований, фрагментацию ДНК и перекрестное связывание белков. Доля разрывов цепей ДНК увеличивается в сперме бесплодных мужчин с СД [16]. Повышенное производство АФК также связано с образованием конечных продуктов гликирования (КПГ), которые могут изменять нормальное функционирование макромолекул напрямую или косвенно, активируя рецепторы КПГ, тем самым являясь медиатором дальнейшего повреждения репродуктивной системы мужчин с СД [16, 17]. Кроме того, при СД отмечается ухудшение работы антиоксидантной системы эякулята. Установлено, что мужчины с СД имеют значительно более низкие уровни общей антиоксидантной активности (ОАА) семенной жидкости по сравнению с мужчинами без СД. Пониженный уровень ОАА при СД сочетается с более высоким уровнем малонового диальдегида (МДА) (продукт ПОЛ), что предполагает возможную роль КПГ в повышении уровня ПОЛ [17].

Экзогенные источники активных форм кислорода

Установлено, что электромагнитное излучение может повышать продукцию АФК в сперме человека, ухудшая качество спермы и вызывая повреждение ДНК сперматозоидов [18]. Радиочастотные электромагнитные волны могут влиять на внутриклеточный поток электронов вдоль внутренних мембран из-за многочисленных цитозольных заряженных молекул, тем самым нарушая нормальное функционирование зародышевых клеток [18, 19].

Токсины бытовых и промышленных продуктов могут воздействовать на организм и вызывать выработку АФК в яичках, нарушая структуру и функцию сперматозоидов. Обнаружено, что фталаты (из пластиковых материалов), а также металлы кадмий, хром, свинец и ртуть ухудшают сперматогенез, качество и количество сперматозоидов [19, 20].

Курение вызывает дисбаланс между АФК и антиоксидантами эякулята. Согласно имеющимся данным, курение может повышать концентрацию лейкоцитов в семенной жидкости на 48%, а уровень АФК — на 107%, снижая при этом содержание антиоксидантов в семенной плазме и повышая концентрацию 8-гидрокси-2’-дезоксигуанозина (окисленное производное дезоксигуанозина — является преобладающей формой свободнорадикального повреждения ДНК и биомаркером окислительного повреждения) [19].

Алкоголь также является промотором образования АФК и влияет на механизмы антиоксидантной защиты. Ацетальдегид, побочный продукт метаболизма этанола, может вести к продукции АФК, взаимодействуя с белками и липидами, тем самым повреждая клеточные компоненты и снижая процент нормальных сперматозоидов [21].

Патогенез окислительного стресса

Когда высокореактивные АФК подавляют систему антиоксидантной защиты и нарушают гомеостатический баланс между образованием АФК и активностью антиоксидантов, возникают патологические дефекты в жизненно важных биомолекулах, таких как белки, нуклеиновые кислоты, липиды и сахара [21].

Сперматозоид характеризуется высоким уровнем липидов в плазматической мембране, в основном в форме ПНЖК, имеющих неконъюгированные двойные связи между метиленовыми группами. Двойная связь рядом с метиленовой группой снижает прочность метильной связи углерод-водород, делая водород чрезвычайно восприимчивым к окислительному повреждению. Поскольку внутриклеточные уровни АФК неконтролируемо повышаются, они инициируют каскад реакций, в конечном итоге приводящих к ПОЛ [12], при котором теряется почти 60% жирных кислот мембраны, уменьшая ее текучесть, повышая неспецифическую проницаемость для ионов, а также угнетая действия мембранных рецепторов и ферментов. Таким образом, ПОЛ представляет собой автокаталитическую самораспространяющуюся химическую реакцию, приводящую к нарушению фертильности.

Отрицательный эффект АФК на ядерную ДНК сперматозоидов обусловлен повышенной фрагментацией ДНК, перекрестным сшиванием хроматина, модификацией пар оснований и хромосомными микроделециями [19, 22]. АФК также приводят к снижению подвижности сперматозоидов путем ингибирования выработки энергии, этот процесс реализуется посредством ПОЛ и, что крайне важно, за счет мутаций митохондриальных ДНК (мтДНК). Повреждение хотя бы 1 из 13 генов, кодирующих транспортную систему электрон-транспортной цепи в митохондриях, снижает продукцию АТФ и вызывает внутриклеточную продукцию АФК [19]. АФК могут снижать подвижность сперматозоидов также за счет окисления тиоловой группы в глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназе, которая является гликолитическим ферментом, или делеции адениновых и пиридиновых нуклеотидов с помощью ПОЛ [19, 22].

АФК способны разрушать внутреннюю и внешнюю митохондриальную мембрану, высвобождая цитохром C, который в свою очередь активирует апоптотические каспазы [19, 23]. Данный механизм индукции апоптоза сперматозоидов с помощью АФК подтвержден у бесплодных мужчин, в семенной жидкости которых обнаружены высокие концентрации цитохрома C, что является показателем тяжелого митохондриального повреждения [19].

Профилактика и лечение окислительного стресса

Первым шагом в лечении ОС должно быть устранение основной причины дисбаланса между уровнем АФК и антиоксидантов. Избыточный психоэмоциональный стресс, сопровождающий развитие общества, приводит к появлению таких вредных привычек, как злоупотребление психоактивными веществами, курение, употребление алкоголя и несбалансированное питание, которые считаются потенциальными причинами ОС. Следовательно, сведение к минимуму такого поведения должно помочь в снижении ОС [19]. Кроме того, развитие ОС в значительной степени инициирует воздействие загрязнений, перегрева, токсинов, тяжелых металлов и т.д. Помимо этого, следует минимизировать любые другие действия, повышающие температуру в мошонке, такие как сауны, горячие ванны, длительное вождение автомобиля и длительное вынужденное сидячее положение на протяжении рабочего дня [12].

Устранение ожирения также приводит к уменьшению выраженности ОС и улучшению сперматогенеза. Так, в исследовании L. Gutiérrez и соавт. (2015) у 30 мужчин с ожирением выявлено повышение маркеров ОС (МДА, карбонильных производных, дитирозина) по сравнению с 30 здоровыми мужчинами. При назначении этим пациентам гипокалорийной диеты отмечено статистически значимое улучшение как антропометрических показателей, так и маркеров ОС [24]. В серии клинических случаев C. Faure и соавт. (2014) было показано положительное влияние уменьшения абдоминального жира на целостность ДНК сперматозоидов и исходы беременности, что сопровождалось снижением количества поврежденных в результате ОС белков и увеличением уровня супероксиддисмутазы 2 (СОД 2) [25].

Варикоцеле является одним из источников ОС, поэтому рекомендуется его хирургическая коррекция. Сообщается, что этот метод снижает уровень АФК в семенной жидкости, защищая сперматозоиды от окислительного повреждения. В исследовании T. Mostafa и соавт. измеряли уровни МДА, H₂O₂ и NO, а также шесть антиоксидантов (СОД, каталаза (КАТ), глутатионпероксидаза, витамин C, витамин E, альбумин) за 1 день до варикоцелэктомии, а также через 3 и 6 мес после операции. По результатам получено статистически значимое снижение всех измеренных АФК и повышение 4 из 6 изучаемых антиоксидантов (СОД, КАТ, глутатионпероксидаза и витамин C) через 3 мес после операции по сравнению с дооперационными значениями [26]. Авторы пришли к выводу, что варикоцелэктомия снижает уровень АФК и повышает антиоксидантную активность семенной плазмы бесплодных мужчин с варикоцеле [26]. S. Chen и соавт. оценивали влияние варикоцелэктомии на делецию мтДНК длиной 4 977 пар нуклеотидов и содержание 8-OH-дезоксигуанозина в ДНК сперматозоидов (оба показателя ОС-индуцированного повреждения ДНК сперматозоидов) у 30 молодых мужчин с субфертильностью [27]. После варикоцелэктомии авторы сообщили о статистически значимом снижении упомянутых выше показателей, еще раз подчеркивая положительное влияние хирургического вмешательства на мужское бесплодие, вызванное ОС [27].

Однако часто методы, направленные на изменение образа жизни, а также на устранение сопутствующих заболеваний, не приводят к исчезновению ОС. В таких случаях рассматривается антиоксидантная терапия. Антиоксиданты элиминируют АФК или уменьшают их образование, прерывая тем самым окислительную цепную реакцию. Профилактические (превентивные) антиоксиданты (хелаторы металлов или связывающие белки), такие как лактоферрин и трансферрин, ингибируют образование АФК; тогда как антиоксиданты-«уборщики», такие как витамины C и E, удаляют АФК. Антиоксиданты также можно разделить на ферментативные, такие как глутатионредуктаза, супероксиддисмутаза и каталаза, и неферментативные, в том числе витамины C, E и B, карнитины, цистеины, каротиноиды, пентоксифиллин, таурин, металлы, гипотаурин и альбумин. Неферментативные антиоксиданты могут быть получены из продуктов питания и биологически активных добавок [19]. В ряде исследований изучалось влияние добавок антиоксидантов на параметры эякулята и уровень ОС в семенной плазме [28]. В одном из обзоров литературы P. Gharagozloo и R. Aitken проанализировали 20 исследований, изучавших влияние антиоксидантной терапии на уровень ОС в сперматозоидах человека [29]. Авторы сообщили о статистически значимом уменьшении ОС и/или повреждении ДНК после лечения антиоксидантами в 19 из 20 исследований. А также наблюдалось статистически значимое улучшение подвижности сперматозоидов, особенно у мужчин с астеноспермией [29]. Другие систематические обзоры и метаанализы, проведенные A. Majzoub и A. Agarwal (29 исследований), S. Imamovic Kumalic и B. Pinter (32 исследования), показали, что антиоксиданты, такие как витамин E, витамин C, N-ацетилцистеин, селен, цинк, L-карнитин и кофермент Q10, особенно полезны для лечения мужского бесплодия, связанного с ОС [30, 31]. В систематическом обзоре и метаанализе A. Salas-Huetos и соавт. (2018) установлено, что общая концентрация сперматозоидов увеличивалась при приеме селена, цинка, омега-3 жирных кислот и кофермента Q10; количество сперматозоидов — на фоне приема омега-3 жирных кислот и кофермента Q10; общая подвижность сперматозоидов — при использовании селена, цинка, омега-3 жирных кислот, кофермента Q10 и карнитина, тогда как прогрессирующая подвижность сперматозоидов повышалась только после добавления карнитина. Наконец, морфология сперматозоидов улучшалась после приема селена, омега-3 жирных кислот, кофермента Q10 и карнитина [32].

Важным репродуктивным антиоксидантом является фолиевая кислота — водорастворимая форма витамина B9, которая может выступать в качестве кофермента в важнейших биохимических процессах, связанных с синтезом РНК и ДНК и репарацией ДНК, отвечает за перенос аминокислот цистеина и метионина, а также за элиминирование свободных радикалов и ингибирование ПОЛ [33]. Выявлено, что дефицит фолиевой кислоты может ухудшать сперматогенез [33]. В работе A. Boonyarangkul и соавт. (2015) 68 бесплодных мужчин разделили на 4 группы: контрольную; группу, пациенты которой принимали только цитрат тамоксифена 20 мг/сут; группу, пациенты которой принимали только фолиевую кислоту 5 мг/сут, и группу совместного приема. За 3 мес приема монотерапия фолиевой кислотой и терпия ее комбинацией с тамоксифеном улучшила компактизацию ДНК, а также подвижность сперматозоидов, чего не отмечено у пациентов группы только тамоксифена [34].

Не меньшее значение имеет инозитол — многоатомный спирт, встречающийся в природе в виде девяти стереоизомеров, наиболее известным из которых является миоинозитол. Миоинозитол, «псевдовитамин», ранее известный как витамин B8, играет значимую роль в морфогенезе и цитогенезе клеток, участвует в образовании клеточной мембраны, регуляции липидного обмена и механизмах передачи сигнала в плазматической мембране. Как и у женщин, в репродуктивных органах мужчин (в частности, в семенных канальцах) концентрация миоинозитола выше, чем в кровотоке, что указывает на существенное значение данного соединения в мужской репродуктивной системе [35]. У трансгенных мышей с низким содержанием миоинозитола в придатках яичка наблюдалось снижение фертильности [36]. Существуют данные о том, что миоинозитол вырабатывается клетками Сертоли под влиянием фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) [37]. В сперматозоидах мио-инозитолы действуют как вторичные мессенджеры, модулирующие внутриклеточные уровни Ca²⁺, которые регулируют митохондриальный окислительный метаболизм и выработку АТФ [38]. Поскольку митохондрии представляют собой источник энергии, они являются ключевыми органеллами, обеспечивающими подвижность сперматозоидов, акросомную реакцию и оплодотворение [38]. Таким образом, здоровое состояние митохондрий и, следовательно, высокий мембранный потенциал митохондрий (ММП) считаются важными особенностями качества сперматозоидов и/или рекомендуемыми результатами лечения. Поскольку миоинозитол участвует в регуляции подвижности сперматозоидов, капацитации и акросомной реакции сперматозоидов [39], он может быть использован для лечения мужчин с нарушением фертильности, в том числе с олигоастенотератозооспермией (ОАТ-синдром). Изучение сперматозоидов пациентов с ОАТ-синдромом показало, что фермент инозитолмонофосфатаза 1 сверхэкспрессируется, что нарушает регуляцию сигнального каскада фосфатидил-инозитола [40]. В исследовании in vitro аморфный волокнистый материал, покрывающий сперматозоиды, и повреждение митохондриальных крист промежуточного отдела сперматозоидов вызвали снижение их подвижности, а инкубация с мио-инозитолом обеспечивала растворение аморфного волокнистого материала и снижала повреждение крист, что позволило увеличить ММП и улучшить параметры сперматозоидов, включая подвижность и способность к оплодотворению [39]. Однако у некоторых пациентов применение только миоинозитолов не улучшало качество эякулята. При этом R. Condorelli и соавт. отметили, что D-хироинозитол in vitro также улучшает функцию митохондрий сперматозоидов, что оценивалось по повышению уровня ММП [41]. Действительно, в случае как нормозооспермических, так и астенозооспермических образцов D-хироинозитол дозозависимо уменьшал процент сперматозоидов с низким ММП, одновременно увеличивая долю сперматозоидов с высоким ММП. В исследованиях на пациентах, перенесших процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), сообщалось, что после инкубации с миоинозитолом количество и подвижность сперматозоидов улучшались, а также увеличивался процент оплодотворения как у мужчин с нормальной спермограммой, так и у пациентов с ОАТ-синдромом [42]. В метаанализе M. Vazquez-Levin и G. Verón (2020) на фоне применения инозитола отмечено увеличение подвижности сперматозоидов и частоты оплодотворений как естественных, так и в результате ВРТ [43].

Помимо улучшения характеристик спермы, применение миоинозитола также приводило к восстановлению баланса уровней ключевых репродуктивных гормонов — лютеинизирующего гормона, ФСГ и ингибина B [44]. Интересные результаты получены в исследованиях, проведенных M. Montanino Oliva и соавт. В первой работе мужчинам с метаболическим синдромом и низкой подвижностью сперматозоидов назначалась смесь миоинозитола, L-карнитина, L-аргинина, витамина E, селена и фолиевой кислоты 2 раза в день [45]. Через 3 мес данной терапии отмечено положительное влияние на чувствительность к инсулину и параметры спермы (в том числе на концентрацию, подвижность и морфологию сперматозоидов). Во втором исследовании проведена оценка влияния миоинозитола на подвижность сперматозоидов во влагалище [46]. В исследовании приняли участие 86 пар: 43 — получали вагинальные суппозитории, содержащие миоинозитол, а 43 — плацебо. Результаты показали увеличение общей подвижности сперматозоидов в группе миоинозитола (54,42±8,72%) по сравнению с исходным значением (46,48±4,05%) и группой плацебо (46,21±5,33%). Кроме того, лечение миоинозитолом увеличило долю сперматозоидов с прогрессивной подвижностью, что считается лучшим маркером для выявления качественных и здоровых сперматозоидов. В результате у 18,6% пар, получавших лечение, наступила беременность по сравнению со всего лишь 6,97% в контрольной группе. В недавнем исследовании M. Santoro и соавт. изучали in vitro и in vivo несколько параметров сперматозоидов, таких как подвижность, выживаемость и капацитация, а также метаболизм глюкозы и липидов на фоне применения мио-инозитола. Авторы пришли к выводу, что, помимо улучшения подвижности и выживаемости сперматозоидов, миоинозитол положительно влияет на метаболизм глюкозы и липидов в них, повышая тем самым производительность сперматозоидов [47]. Наконец, следует отметить, что миоинозитол также защищает эякулят бесплодных мужчин, подвергающихся ВРТ, от изменений, происходящих во время процедуры криоконсервации [48]. Таким образом, по мнению авторов, добавление миоинозитолов может значительно повысить уровень криовыживаемости в образцах с аномальными характеристиками спермы перед замораживанием. В совокупности эти результаты еще раз подчеркивают положительное влияние инозитолов на фертильность человека.

В большинстве работ исследователи предлагают комбинированную терапию антиоксидантами. В Кохрейновском обзоре 2022 г. проведена сравнительная оценка эффективности и безопасности различных антиоксидантов, используемых при мужском бесплодии [49]. В анализ включено 90 рандомизированных контролируемых исследований с общей численностью 10 303 субфертильных мужчин в возрасте от 18 до 65 лет. Исследователи сравнили и объединили 20 различных пероральных антиоксидантов, в том числе антиоксиданты с прямым антиоксидантным действием (аргинин, карнитин, каротиноиды, коэнзим Q10, цистеин, фолиевая кислота, цинк, селен, магний, альфа-токоферол и аскорбиновая кислота) и вещества с антиоксидантными свойствами (мио-инозитол, ПНЖК, ресвератрол, витамины группы B, витамин D). Сравнительная оценка антиоксидантов друг с другом не проведена в силу отсутствия достаточного количества исследований для сравнения одного и того же типа вмешательств. Авторы сделали следующий вывод: антиоксидантные добавки у мужчин с пониженной фертильностью могут улучшить показатели живорождения и частоту клинической беременности. Но для выяснения точной роли антиоксидантов по-прежнему необходимы дальнейшие крупные рандомизированные плацебо-контролируемые исследования с хорошим дизайном, направленные на изучение бесплодных мужчин и сообщающие о беременностях и живорождениях.

Кроме того, установлена эффективность использования не только классических антиоксидантов, но и микроэлементов, и одним из ключевых является марганец. Важность марганца как эссенциального микроэлемента продемонстрирована в экспериментальных работах еще в 30-х годах прошлого века: дефицит марганца был статистически значимо ассоциирован с нарушениями репродуктивной функции и резким замедлением роста [50]. В протеоме человека насчитывается по меньшей мере 320 марганец-зависимых белков, необходимых для поддержания широкого спектра метаболических функций. Адекватный уровень потребления марганца из диеты и витаминно-минеральных комплексов составляет 2 мг/сут, а верхний допустимый предел потребления — 11 мг/сут. Марганец является важным компонентом ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах. Он обладает антиоксидантными свойствами и, следовательно, способностью связывать свободные пероксидные радикалы и ингибировать ПОЛ [51]. Антиоксидантный эффект марганца обусловлен, прежде всего, вхождением иона марганца в состав пространственной структуры антиоксидантных ферментов — Mn-СОД-2 и Mn-пероксидазы. Фермент СОД-2, в состав активных центров которого входят ионы двухвалентного марганца, обезвреживает ионы перекисных соединений, тем самым повышая антиоксидантный ресурс клеток. Исследования R. Cheema и соавт. в 2009 г. подтвердили пользу Mn²⁺ для защиты бычьей спермы во время криоконсервации от ПОЛ, вызванного атакой АФК [52]. Добавление Mn²⁺ в сперму показало защитный эффект и улучшило качество спермы, т.е. процент подвижности, гипоосмотического отека, снижение продукции МДА и утечки белка. Эти данные могут быть использованы для улучшения качества спермы в программах ВРТ. Использование Mn²⁺ для подавления повреждений, вызванных ОС, описано в отчете S. Tajaddini [53]. Их исследования проводились на взрослых мышах, подвергшихся воздействию формальдегида. Хлорид марганца, введенный внутрибрюшинно, улучшил структуру яичек и параметры спермы. Однако следует подчеркнуть, что благотворное влияние марганца на фертильность проявляется в низких концентрациях, а при избытке он токсичен.

Влияние инозитолов на стероидогенез

Инозитолы не только представляют собой внутриклеточные вторичные посредники передачи сигналов инсулина, но и действуют как эндокринные модуляторы, влияя на стероидогенез. Установлено, что D-хироинозитол модулирует экспрессию фермента ароматазы, влияя на стероидогенез и, следовательно, на баланс андрогенов/эстрогенов [54]. Добавление D-хироинозитола может стать действенным подходом к лечению в ситуациях низконормального/низкого уровня тестостерона в сочетании с повышением уровня эстрадиола и/или нарушением соотношения тестостерон/эстрадиол (Т/Э2) для повышения уровня андрогенов и/или снижения уровня эстрогенов [55, 56]. Исследование G. Monastra и соавт. показало, что прием D-хироинозитола 1 г/сут в течение 1 мес добровольцами мужского пола снижает уровни эстрона и эстрадиола в сыворотке (–85,0 и –14,4% соответственно) и повышает уровни тестостерона и дегидроэпиандростерона (+23,4% и +13,8% соответственно) [57]. Помимо влияния на гормональный баланс, лечение D-хироинозитолом снижало гликемию, инсулинемию и индекс инсулинорезистентности HOMA. D-хироинозитол потенциально может применяться у мужчин с возрастным гипогонадизмом, у которых наблюдается снижение адекватной выработки тестостерона яичками, как правило, смешанного генеза, и нарушается баланс Т/Э2. Обнадеживающие результаты получены в ходе недавнего пилотного исследования, проведенного M. Nordio и соавт. [58]. Авторы сообщили, что через 1 мес ежедневного приема D-хироинозитола 1800 мг у 10 пациентов наблюдалось статистически значимое повышение уровня тестостерона и андростендиона в сыворотке крови. И наоборот, уровни эстрадиола и эстрона снижались, что подтвердило возможность D-хироинозитола влиять на активность ароматазы. Кроме того, лечение D-хироинозитолом положительно повлияло на резистентность к инсулину и величину окружности талии, улучшая сексуальную активность и физическую силу пациентов [58]. Учитывая полученные результаты в данных малочисленных и кратковременных пилотных работах, можно сделать заключение о необходимости проведения крупных по объему выборок и продолжительности исследований.

Для мужчин с ожирением часто характерен низкий уровень циркулирующих андрогенов в сочетании с нарушением баланса Т/Э2 и повышением уровней циркулирующих эстрона и 17β-эстрадиола. Более того, предполагается, что чрезмерная стимуляция эстрадиолом играет усугубляющую роль в прогрессировании ожирения и метаболической дисрегуляции [59]. Причины такого сочетания ожирения и гиперэстрогенемии у мужчин точно не определены, но могут включать полиморфизм гена ароматазы CYP19A, а также воздействие повышенной периферической ароматизации тестостерона избыточной жировой тканью, что усиливает передачу сигналов центрального эстрадиола, подавляя выработку гонадотропинов и способствуя устойчивому состоянию вторичного гипо/нормогонадотропного гипогонадизма [60]. Из этих наблюдений становится ясно, что мужчины с ожирением потенциально могут получить большую пользу от приема D-хироинозитола, поскольку этот инозитол оптимизирует метаболизм глюкозы, снижает уровень инсулина в плазме и, одновременно модулируя активность ароматазы, способствует выработке андрогенов и поддержанию соотношения андрогенов и эстрогенов. Однако для подтверждения/опровержения изложенных гипотез необходимо проведение крупных клинических исследований.

Собственный клинический опыт

Основываясь на результатах анализа данных литературы, мы применили комплекс антиоксидантов Дикироген, в состав которого входят миоинозитол (1000,0 мг), D-хироинозитол (200,0 мг), фолиевая кислота (200,0 мкг) и марганец (5,0 мг), для устранения ОС у мужчины с бесплодием и СД 2-го типа. Представляем клиническое наблюдение.

На прием обратился мужчина 52 лет с целью коррекции патозооспермии (астенотератозооспермия) при планировании беременности. Сопутствующее заболевание — СД 2-го типа. При обследовании пациента не выявлены гипогонадизм, гипотиреоз, гиперпролактинемия, инфекционно-воспалительные заболевания; иммунологические тесты эякулята также соответствовали норме. При этом отмечалось левостороннее варикоцеле, а также повышенные уровни маркеров ОС — АФК в нативном эякуляте 6,7 СРМ×10⁵ на 10 млн клеток (референсный интервал — <3 СРМ×10⁵ на 10 млн клеток), продукция АФК отмытыми сперматозоидами 1,8 СРМ×10⁷ на 10 млн клеток (референсный интервал — <2 СРМ×10⁷ на 10 млн клеток) и сниженные показатели АОА эякулята 1,2 мМ-экв (референсный интервал 1,5—3,2 мМ-экв). Отсутствовала компенсация углеводного обмена, уровень гликированного гемоглобина составил 8,9%. После обследования пациента за последующие 6 мес достигнута компенсация углеводного обмена — уровень гликированного гемоглобина 6,7%, проведено хирургическое лечение варикоцеле, что привело к устранению тератозооспермии, однако сохранялись как астенозооспермия, так и признаки ОС — АФК в нативном эякуляте 5,4 СРМ×10⁵ на 10 млн клеток, продукция АФК отмытыми сперматозоидами 1,5 СРМ×10⁷ на 10 млн клеток, АОА эякулята 1,4 мМ-экв, которые были выраженны в меньшей степени, чем исходные, но тем не менее соответствовали патологическим значениям. С целью дальнейшей коррекции пациенту назначен Дикироген в дозе 4,0 г (1 саше) в день сроком на 3 мес. При динамическом исследовании эякулята отмечалась нормозооспермия, маркеры ОС также соответствовали норме — АФК в нативном эякуляте 2,2 СРМ×10⁵ на 10 млн клеток, продукция АФК отмытыми сперматозоидами 1,0 СРМ×10⁷ на 10 млн клеток и АОА эякулята 2,6 мМ-экв. Беременность не наступила естественным путем (женский фактор бесплодия), поэтому паре рекомендована процедура ЭКО, в результате которой родился ребенок. Несмотря на отсутствие спонтанной беременности, данный клинический случай можно считать успешным примером антиоксидантной коррекции, направленной на уменьшение ОС в эякуляте.

Заключение

Представленные в литературе отечественными и зарубежными исследователями сведения о применении средств, направленных на уменьшение ОС у женщин и мужчин с бесплодием, свидетельствуют о значительном прогрессе в отношении изучения данной проблемы. Вместе с тем данные о результатах этого подхода при патозооспермии разнородны и свидетельствуют о большей эффективности комплексов антиоксидантов, чем монотерапии тем или иным средством.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.