Зміни кінезисграми в разі додавання метаболітів й антиоксидантів в еякулят in vitrо

І. С. Чорнокульський, лікар уролог-андролог, сексопатолог, репродуктолог, канд. мед. наук, член Європейської асоціації урологів, член Української асоціації андрології і аексуальні медицини
І. В. Резніченко, акушер-гінеколог, лікар УЗД, лікар першої категорії
Медична клініка Alpha Medical

У статті наведені результати дослідження змін рухливості сперматозоїдів у разі додавання антиоксидантів і метаболітів в еякулят in vitro. Зроблені висновки щодо позитивного впливу певних доданих речовин на динаміку спермограми.

Ключові слова: чоловіча неплідність, параметри спермограми, антиоксидантна терапія, покращення якості сперми.

Сім’яна плазма вирізняється унікальністю складу, що полягає в наявності великої кількості специфічних хімічних речовин і компонентів-складників. Така унікальність пояснюється складною функцією сперматозоїдів – донести неушкоджений генетичний матеріал до яйцеклітини. Тому в сім’яній рідині мають бути речовини, що надають енергію (первинні метаболіти) і захищають чоловічі гамети від негативного впливу зовнішніх чинників (антиоксиданти). Зниження нормального рівня метаболітів й антиоксидантів еякуляту призводить до порушення фертильності та до розвитку чоловічої неплідності [1].

Фармацевтичні компанії активно розробляють препарати для підвищення рівня фертильності чоловіків. Дослідники поєднують різні речовини, які в нормі є в плазмі сім’яної рідини й проявляють антиоксидантну та метаболічну дії. Серед цих речовин: L-карнітин (L-К), ацетил-L-карнітин (А-L-К), фруктоза, лимонна кислота, селен, коензим Q10, вітаміни B12, C та Е, цинк, фолієва кислота й урати. Карнітини відіграють важливу роль у забезпеченні функціональної спроможності сперматозоїдів, впливаючи на їхню рухливість, морфологію, концентрацію та загальну кількість в еякуляті [2–5]. Зокрема, L-K та A-L-K впливають на енергетичний метаболізм сперматозоїдів [6]. Зазначені карнітини також допомагають захистити сперматозоїди, зменшуючи продукування вільних радикалів [6–9]. Селен – потужний антиоксидант, що стабілізує цілісність джгутика сперматозоїда. Якщо цей мікроелемент надходить в організм у достатній кількості, рухливість сперматозоїдів може збільшитися [10]. Коензим Q10 діє як антиоксидант, а також як речовина, що забезпечує енергетичний метаболізм і цілісність джгутиків сперматозоїдів. Дослідження [11; 12] продемонстрували позитивну кореляцію між впливом Q10 та якістю сперматозоїдів. Фруктоза є основним джерелом енергії в сім’яній рідині [13]. Лимонна кислота залучена до дихально-обмінних процесів чоловічих гамет (цикл Кребса). Вітамін C, що міститься у сім’яній плазмі, виявляє антиоксидантні властивості. За результатами дослідження Dawson E. B., Harris W. A., Teter M. C. et al. [14], його пероральне вживання поліпшує якість сперматозоїдів у курців. Цинк важливий для продукування сперматозоїдів. Визначено, що в неплідних чоловіків рівень цинку в сім’яній плазмі нижчий, ніж у фертильних чоловіків [15]. Дослідження Wong W. Y., Merkus H. M., Thomas C. M. et al. [16] доводить, що доповнення раціону фолієвою кислотою потенціює дію цинку й тим самим покращує якість сперматозоїдів у субфертильних і фертильних чоловіків.

Мета цього дослідження полягає у вивченні динаміки кінезисграми в разі додавання метаболітів й антиоксидантів в еякулят in vitro.

Матеріали та методи

Відбір дослідного матеріалу. Для вивчення динаміки кінезисграми досліджено 23 зразки еякуляту, зібраного від 23 пацієнтів, що звернулися до клінік репродуктивного здоров’я через неплідність. Усі пацієнти репродуктивного віку (26–48 років) і мають історію безплідності в парі протягом року або більше.

Додавання метаболітів й антиоксидантів в еякулят in vitro. Усі метаболіти й антиоксиданти додавалися у вигляді розчинів, підігрітих до температури 37 ºС. Концентрації речовин, наведені в таблицях нижче, були обрані в таких пропорціях відповідно до складу більшості препаратів, що спрямовані на підвищення чоловічої фертильності in vivo. Фізіологічний розчин і розчин Н2О2 додавалися з метою контролю нейтрального та негативного середовища відповідно.

Спермограма. Зразки сперми збирали згідно з вимогами ВООЗ (2010 р.) методом мастурбації після 2–6 днів утримання від статевого акту [15]. Після цього за кімнатної температури зразки зріджували протягом не менш як 30 хвилин. Показники спермограми (об’єм сперми, концентрація сперматозоїдів, їхня рухливість, морфологія та відсоток живих форм) оцінювали за допомогою світлооптичної мікроскопії згідно з директивами проведення спермограм (ВООЗ, 1999 р.) [15]. Для цього використовували світлооптичний мікроскоп Carl Zeiss (Німеччина).

Статистичний аналіз. Дані в таблицях 1–8 представлені як середнє значення ± стандартне відхилення (далі в таблицях: М ± SD). Ці дві групи порівнювали за допомогою t-критерію Стьюдента (t). Значення імовірності похибки (p < 0,05) вважалося статистично значущим. Розрахунки проводили в програмі Microsoft Office Excel 2010.

Результати та їх обговорення

Результати рухливості сперматозоїдів (показники – початкові та після додавання в еякулят метаболітів й антиоксидантів) наведені в таблицях 1–8 і показані на графіку (див. рис).

Таблиця 1. Параметри кінезисграми сперматозоїдів нативного еякуляту, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Прогресивно- активнорухливі форми (кат. а) 24,70 ± 7,15
Прогресивно-малорухливі форми (кат. b) 19,87 ± 7,10
Загальна прогресивна рухливість (кат. а + b) 44,57 ± 11,51
Непрогресивно-рухливі форми (кат. c) 17,26 ± 3,72
Нерухливі форми (кат. d) 38,17 ± 11,18

Таблиця 2. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання фізіологічного розчину, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми (кат. а) 25,74 ± 8,02 19,87 ± 7,03 12,96 ± 6,39
Прогресивно-малорухливі форми (кат. b) 18,57 ± 5,39 16,70 ± 4,67 14,83 ± 6,79
Загальна прогресивна рухливість (кат. а + b) 44,30 ± 11,64 36,57 ± 10,45 27,78 ± 12,14
Непрогресивно-рухливі форми

(кат. c)

17,04 ± 3,84 15,91 ± 4,36 18,35 ± 6,40
Нерухливі форми

(кат. d)

38,65 ± 12,44 47,52 ± 12,05 53,87 ± 12,98

Таблиця 3. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання 0,3 %-го розчину Н2О2, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми (кат. а) 2,52 ± 3,67 0,22 ± 1,04
Прогресивно-малорухливі форми

(кат. b)

2,22 ± 5,05 0,43 ± 2,09
Загальна прогресивна рухливість

(кат. а + b)

4,74 ± 8,19 0,65 ± 3,13
Непрогресивно-рухливі форми

(кат. c)

7,3 5± 5,60 4,57 ± 2,98 1,09 ± 2,11
Нерухливі форми

(кат. d)

87,91 ± 13,32 94,78 ± 4,39 98,91 ± 2,11

Таблиця 4. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання 4 %-го розчину L-К, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми (кат. а) 8,17 ± 4,54 4,52 ± 3,34 2,61 ± 2,23
Прогресивно-малорухливі форми (кат. b) 8,22 ± 4,27 7,26 ± 5,22 5,22 ± 5,33
Загальна прогресивна рухливість (кат. а + b) 16,39 ± 7,51 11,78 ± 7,53 7,83 ± 6,38
Непрогресивно рухливі форми

(кат. c)

14,43 ± 4,77 12,39 ± 5,48 11,35 ± 6,64
Нерухливі форми

(кат. d)

69,17 ± 9,76 75,83 ± 11,17 80,83 ± 11,54

Таблиця 5. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання 5 %-го розчину фруктози, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми

(кат. а)

27,43 ± 8,62 20,91 ± 6,38 16,65 ± 4,97
Прогресивно-малорухливі форми

(кат. b)

21,52 ± 5,53 17,09 ± 3,38 18,52 ± 6,37
Загальна прогресивна рухливість

(кат. а + b)

48,96 ± 10,82 38,00 ± 8,38 35,17 ± 8,86
Непрогресивно-рухливі форми

(кат. c)

15,87 ± 3,35 18,87 ± 4,42 19,96 ± 5,55
Нерухливі форми

(кат. d)

35,17 ± 10,55 43,13 ± 8,86 44,87 ± 8,88

Таблиця 6. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання 0,4 %-го розчину лимонної кислоти, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми (кат. а) 19,13 ± 6,41 19,52 ± 6,13 9,26 ± 4,77
Прогресивно-малорухливі форми (кат. b) 16,78 ± 6,13 17,17 ± 6,53 18,00 ± 5,13
Загальна прогресивна рухливість (кат. а + b) 35,91 ± 11,16 36,70 ± 11,03 27,26 ± 7,37
Непрогресивно рухливі форми

(кат. c)

16,70 ± 5,23 16,70 ± 4,68 22,35 ± 8, 91
Нерухливі форми

(кат. d)

47,39 ± 14,49 46,61 ± 12,97 50,39 ± 13,62

Таблиця 7. Параметри кінезисграми сперматозоїдів у разі додавання 1 %-го розчину вітаміну С, %

 

Показник рухливості сперматозоїдів

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Прогресивно-активнорухливі форми (кат. а) 26,22 ± 6,79 17,35 ± 4,63 12,61 ± 8,30
Прогресивно-малорухливі форми

(кат. b)

19,91 ± 6,63 14,26 ± 6,11 11,22 ± 3,42
Загальна прогресивна рухливість

(кат. а + b)

46,13 ± 10,51 31,61 ± 9,26 23,83 ± 11,54
Непрогресивно-рухливі форми

(кат. c)

15,48 ± 3,16 14,43 ± 3,30 16,17 ± 6,50
Нерухливі форми

(кат. d)

38,39 ± 11,28 53,96 ± 9,47 60,00 ± 13,16

Таблиця 8. Загальна прогресивна рухливість сперматозоїдів (кат. а + b) у разі додавання різних речовин в еякулят, %

 

Додані речовини

М ± SD
Через
1 год.
Через
3 год.
Через
6 год.
Фізіологічний розчин (0,4 % NaCl) 44,30 ± 11,64 36,57 ± 10,45 27,78 ± 12,14
0,3 %-й розчин Н2О2 4,74 ± 8,19 0,65 ± 3,13
4 %-й розчин L-К 16,39 ± 7,51 11,78 ± 7,53 7,83 ± 6,38
5 %-й розчин фруктози 48,96 ± 10,82 38,00 ± 8,38 35,17 ± 8,86
0,4 %-й розчин лимонної кислоти 35,91 ± 11,16 36,70 ± 11,03 27,26 ± 7,37
1 %-й розчин вітаміну С 46,13 ± 10,51 31,60 ± 9,26 23,83 ± 11,54

Рис. Загальна прогресивна рухливість сперматозоїдів (кат. а + b) залежно від доданих речовин, %

Висновок

  1. Додавання 5 %-го розчину глюкози й 0,4 %-го розчину лимонної кислоти в еякулят in vitro позитивно впливає на динаміку кінезисграми у порівнянні з контролем (додавання фізрозчину).
  2. Додавання 4 %-го розчину L-карнітину та 1 %-го розчину вітаміну С в еякулят in vitro негативно впливає на динаміку кінезисграми порівняно з контролем (додавання фізрозчину).
  3. Деякі речовини, що мають позитивний вплив in vivo на сперматогенез, негативно позначаються на динаміці спермограми in vitro.

I. Chornukulsky, Urologist-andrologist, sexologist, reproductive specialist, Cand. of Med. Sciences, member of the European Association of Urology, member of the Ukrainian Association of Andrology and Sexual Medicine.

I. Reznichenko, obstetrician-gynecologist, ultrasound doctor, physician of the first category.

 Alpha Medical Clinic

 SPERM MOTILITY DYNAMICS AFTER ADDING METABOLITES AND ANTIOXIDANTS TO EJACULATE IN VITRO

The article presents the results of the study of sperm motility changes in the case of the addition of antioxidants and metabolites in ejaculate in vitro. Conclusions are made on the positive effect of certain added substances on the dynamics of spermogrammKeywords: male infertility, sperm parameters, antioxidant therapy, improving sperm quality.

И. С. Чорнокульський, врач уролог-андролог, сексопатолог, репродуктолог, канд. мед. наук, член Европейской ассоциации урологов, член Украинской ассоциации андрологии и сексуальной медицины.

И. В. Резниченко, акушер-гинеколог, врач УЗИ, врач первой категории

Медицинская клиника Alpha Medical.

ИЗМЕНЕНИЯ КИНЕЗИСГРАМЫ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ МЕТАБОЛИТОВ И АНТИОКСИДАНТОВ В ЭЯКУЛЯТ IN VITRO

В статье приведены результаты исследования изменений подвижности сперматозоидов в случае добавления антиоксидантов и метаболитов в эякулят in vitro. Сделанны выводы относительно положительного влияния определенных добавленных веществ на динамику спермограммы.

Ключевые слова: мужской бесплодие, параметры спермограммы, антиоксидантная терапия, улучшение качества спермы.

ЛІТЕРАТУРА/REFERENCES

  1. Ganong W. F. : Review of Medical Physiology. 17th ed, Appleton and Lange, USA, 1995.
  2. Cavallini G., Ferraretti A. P., Gianaroli L. et al. Cinnoxicam and L-carnitine/acetyl-L-carnitine treatment for idiopathic and varicocele-associated oligoasthenospermia. J Androl. 2004 Sep-Oct;25(5):761-770.
  3. Lenzi A., Sgro P., Salacone P. et al. A placebo-controlled double-blind randomized trial of the use of combined L-carnitine and acetyl-L-carnitine treatment in men with asthenospermia. Fertil Steril. 2004 Jun;81(6):1578-1584.
  4. Garolla A., Maiorino M., Roverato A. et al. Oral carnitine supplementation increases sperm motility in asthenozoospermic men with normal sperm phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase levels. Fertil Steril. 2005 Feb;83(2):355-361.
  5. Costa M., Canale D., Filicori M. et al. L-carnitine in idiopathic asthenozoospermia: a multicenter study. Italian Study Group on Carnitine and Male Infertility. Andrologia. 1994 May-Jun;26(3):155-159.
  6. Agarwal A., Said T. M. Carnitines and male infertility. Reprod BioMed Online. 2004 Apr;8(4):376-384.
  7. Agarwal A., Nallella K. P., Allamaneni S. S., Said T. M. Role of antioxidants in treatment of male infertility: an overview of the literature. Reprod Biomed Online. 2004 Jun;8(6):616-627. Review. www.rbmonline.com/Article/1284 on web 7 April 2004.
  8. Vicari E., Calogero A. E. Effects of treatment with carnitines in infertile patients with prostato-vesiculo-epididymitis. Hum Reprod. 2001 Nov;16(11):2338-2342.
  9. Vicari E., La Vignera S., Calogero A. E. Antioxidant treatment with carnitines is effective in infertile patients with prostatovesiculoepididymitis and elevated seminal leukocyte concentrations after treatment with nonsteroidal anti-inflammatory compounds. Fertil Steril. 2002 Dec;78(6):1203-1208.
  10. Scott R., MacPherson A., Yates R. W., Hussain B., Dixon J. The effect of oral selenium supplementation on human sperm motility. Br J Urol. 1998 Jul;82(1):76-80.
  11. Balercia G., Mosca F., Mantero F. et al. Coenzyme Q(10) supplementation in infertile men with idiopathic asthenozoospermia: an open, uncontrolled pilot study. Fertil Steril. 2004 Feb;81(1):93-98.
  12. Golan R., Shalev D. P., Wasserzug O. et al. Influence of various substrates on the acetylcarnitine:carnitine ratio in motile and immotile human spermatozoa. J Reprod Fertil. 1986 Sep;78(1):287-293.
  13. Lewin A., Lavon H. The effect of coenzyme Q10 on sperm motility and function. Mol Aspects Med. 1997 (18 Suppl):S213-S219.
  14. Dawson E. B., Harris W. A., Teter M. C. et al. Effect of ascorbic acid supplementation on the sperm quality of smokers. Fertil Steril. 1992 Nov;58(5):1034-1039.
  15. Wong W. Y., Thomas C. M., Merkus J. M. et al. Male factor subfertility: possible causes and the impact of nutritional factors. Fertil Steril. 2000 Mar;73(3):435-442. Review.
  16. Wong W.Y., Merkus H. M., Thomas C. M. et al. Effect of folic acid and zinc sulfate on male factor subfertility: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Fertil Steril. 2002 Mar; 77(3):491-498.

START TYPING AND PRESS ENTER TO SEARCH