CC BY
0MEDICINE
Д1АГНОСТИЧН1 КРИТЕРП ЧОЛОВIЧОÏ 1НФЕРТИЛЬНОСТ1: ОГЛЯД Л1ТЕРАТУРИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ
Ломейко Олена Олександрiвна, асистент
кафедра акушерства, г^некологИ' та репродуктивног медицини ФПО, Запор1зький державний медичний университет
DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/28022020/6926
ABSTRACT
The main diagnostic criteria for determining male infertility are provided in the article. The authors considered the mechanisms of impaired spermogenesis under the influence of unfavourable professional factors on the example of the evaluation of endocrine status, spermogram indicators and ultrasound examination of blood flow in the main testicular vessels of 187 patients who were exposed to low (43) or high (38) temperatures during their professional activity, worked under conditions of prolonged stress (58 people), were in contact with agricultural fertilizers and toxic chemicals (48 people) and 25 healthy men (control group). The results of the study conducted by the authors indicate a number of disorders of the morpho-functional state of sperm in men, depending on the specific production environment. The data obtained can be further used to develop a scientifically proven algorithm for correction of the discussed pathology, which is of great practical importance for family doctors, specialists in reproductologists, urologists and doctors dealing with occupational diseases.
Citation: .HoMeHKO O. O. (2020) Diagnostic Criteria for Male Infertility: Literature Review and the Results of Author's Observations. World Science. 2(54), Vol.1. doi: 10.31435/rsglobal_ws/28022020/6926
Copyright: © 2020 ^0MeftK0 O. O. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Вступ. Важливою та актуальною задачею репродуктологи е патогенетичне обгрунтування алгоритму дiагностики чоловiчого безплщдя з урахуванням несприятливого зовшшнього фактору, що впливае на здоров'я чоловшв в процес професшно! дiяльностi. В статп наведеш основш дiагностичнi критери визначення чоловiчо! шфертильносп. Також на прикладi оцшки стану ендокринного статусу, показниюв спермограмми та ультразвукове дослщження кровотоку в основних судинах яечка 187 пащенпв, яю впродовж професшно! дiяльностi знаходились тд впливом низьких (43 чол.) або високих (38 чол.) температур, працювали в умовах тривалого стресорного навантаження (58 чол.), контактували з сшьськогосподарськими добривами та отрутоимшатами (48 чол.) та 25 здорових чоловшв (група контролю) автори розглянули мехашзми порушення спермогенезу за умовах несприятливих профессшних чинниюв. Результати проведеного авторами дослщження свщчать про наявшсть низки порушень морфо-функщонального стану сперматозо!дав у чоловшв в залежносп вщ специфiки виробничого середовища. Отриманi даш в подальшому можуть бути використаш для розробки науково-обгрунтованого алгоритму корекци обговорювано! патологи, що мае велике практичне значення для лiкарiв-сiмейно! медицини, спещатспв з репродуктологи, лiкарiв-урологiв, та професшних захворювань.
ARTICLE INFO
Received: 19 December 2019 Accepted: 21 February 2020 Published: 28 February 2020
KEYWORDS
male infertility, spermogenesis, secretory infertility, morphofunctional state of sperm, production environment, pathogenesis.
Важливою та актуальною задачею репродуктологп е патогенетичне обгрунтування алгоритму дiагностики чоловiчого безплщдя з урахуванням несприятливого зовнiшнього фактору, що впливае на здоров'я чоловшв в процесi професшно! дiяльностi [1, 2, 3]. Добре вщомо, що зовшшш умови мають серйозний внесок у розвиток захворювань репродуктивного апарату чоловшв, хоча !х причина та структура дос викладаються нечiтко, е суперечливими, незважаючи на переконливий перелш чинникiв, що порушують сперматогенез [4].
Розглядаючи клiнiчнi причини етюлогп даного патологiчного стану, варто, насамперед, нагадати основш регуляторнi ланки. Ендокринним центром регуляцп е гiпоталамус, який виробляе гонадотроmн-рилiзинг гормон, iндукуючи або пришчюючи синтез лютешзуючого та фолшулостимулюючого (ФСГ) гормонiв, якi зв'язуються в яечках зi специфiчними рецепторами на кл^инах Лейдига та Сертоли. Тобто «вища» регуляцiя здiйснюеться з боку центрально! нервово! системи, зворотня регулящя проводиться яечками [5, 6].
Периферична регулящя вщбуваеться за рахунок виробки тестостерону, який секретуеться в кл^инах Лейдига. Надалi, метаболiзм тестостерону може вщбуватись двома шляхами - за рахунок перетворення в дигiдротестостерон (андроген) або в естрадiол (естроген), що вщбуваеться в периферичних тканинах. Андрогени та естроген пригнiчують секрецiю лютешзуючого гормону, що вiдбуваеться незалежно [7].
Продукщя ФСГ регулюеться за мехашзмом зворотного зв'язку, тому iзольоване пiдвищення даного гормону — важливий маркер несприятливого прогнозу щодо розвитку шфертильност та стану шм'яно! тканини яечок [8].
Ми провели дослщження стану ендокринного статусу, показникiв спермограмми та ультразвукове дослщження показникiв кровотоку в основних судинах яечка 187 пащенпв, якi впродовж професшно! дiяльностi знаходились пiд впливом низьких (43 чол.) або високих (38 чол.) температур, працювали в умовах тривалого стресорного навантаження (58 чол.), контактували з сiльськогосподарськими добривами та отрутохiмiкатами (48 чол.) та 25 здорових чоловiкiв (група контролю), впродовж 2013-2017 рр. на базi кафедри акушерства, гшекологп та репродуктивно! медицини ФПО Запорiзького державного унiверситету та комунально! установи «Обласний медичний центр репродукцп людини». Ми виявили у чоловшв, що працюють в умовах високих температур, шдвищення вмiсту лютешзуючого гормону на 46,5 % (р=0,013), тенденщю до зниження загального та вшьного тестостерону (на 17,9 % та 7,6 %), пролактшу (на 10,8 %), шдвищення вмюту фолiкулостимулюючого гормону (на 9,7 %) та кортизолу (на 11,2 %). Подiбну закономiрнiсть вiдмiчено в групi чоловiкiв, що працюють в умовах низьких температур - шдвищення вмюту лютешзуючого (14,6 %) i фолшулостимулюючого гормонiв (4,4 %), кортизолу (на 5,6 %), а також зниження рiвня загального (на 9,9%) i вшьного тестостерону (на 17,6 %). Обстежеш пащенти, що працюють в умовах стресу, у порiвняннi з контролем, було документовано вiрогiдне зменшення вмiсту загального (на 50,6 %, р<0,05) та вшьного (на 45,9 %, р<0,05) тестостерону, а також вiрогiдне шдвищення рiвня кортизолу (на 31,4 %, р<0,05). У чоловiкiв, що працюють в умовах контакту з отрутохiмiкатами було доведено вiрогiдне зниження загального та вшьного тестостерону (р<0,05), шдвищення показниюв люте!шзуючого та фолiкулостимулюючого гормошв (р<0,05).
Сiм'янi канальцi яечок складають до 85-90% !х об'ему та утримують клiтини гермiногенного епiтелiю та клггини Сертоли на рiзних стащях диференщацп. Цi структури — м'язовi клiтини перитубулярного простору та щшьш з'еднання клiтин Сертолi формують гемато-тестикулярний бар'ер [9, 10]. Функщя гемато-тестикулярного бар'еру полягае в створенш мшрооточення, що забезпечуюе iмунологiчну iзольованiсть яечка, необхщну для нормального сперматогенезу.
При обстеженнi нашо! когорти пацiентiв були встановленi рiзm значнi порушення показниюв кровотоку в основних судинах яечка в залежносп вщ характеристики патогенетичного чинника. Так, у чоловшв, що працюють в умовах високих та низьких температур було встановлено помiрне зменшення вшх швидкостей кровотоку в паренхiмi яечка (середньо! максимально! швидкостi кровотоку - на 31,6% та 22,5% (р<0,05), середньо! мшмально! швидкостi кровотоку - на 21,2% та 14,5% (р<0,05), шдвищення показниюв, що характеризують резистенттсть та опiр яечково! артерi! — iндексу резистентностi (на 21,1% та 9,8%, р<0,05) та пульсацiйного iндексу (на 56,0% та 13,8%, р<0,05). Зазначено, що в умовах високих температур вiрогiднi достовiрнi (р<0,05) змiни середньо! максимально! швидкостi кровотоку та середньо! мшмально! швидкостi кровотоку були виявлеш в яечковiй артерi! на рiвнi паренх1ми. В той же час, при робоп в умовах низьких температур, змши лiнiйних показниюв кровотоку в яечковiй артерiй були виявлеш як на рiвнi
пареними, так i в ам'яному канатику (p<0,05). Обстежеш чоловши, яю працюють в умовах стресу мали вiрогiдне збшьшення iндексiв опору та резистентностi ясчково! артерiй встановлено в обох групах - при роботi в умовах високих та низьких температур (p<0,05). В яeчковiй артерiй на рiвнi сiм'яного канатика встановлено суттеве та вiрогiдне зниження як середньо1 максимально!, так i середньо! мiнiмальноï швидкостей кровотоку (см/с) p<0,05. Виявлено, що при тривалш роботi в умовах стресового навантаження мае мiсце вiрогiдне збiльшення показникiв iндексу резистентностi та пульсацшного iндексу (ум. од.) в яечковш артерiï, p<0,05. За ощнки даних ультразвукового доплерографiчного обстеження в умовах контакту з сшьськогосподарськими добривами та отрутоимшатами було вiдмiчено вiрогiдне зниження максимальноï, мiнiмальноï швидкостi кровотоку в яечковш артерш як на рiвнi сiм'яного канатика, так i на рiвнi паренх1ми яечка. Зниження середньоï максимальноï та середньоï мiнiмальноï швидкостей кровотоку в артерiï яечка на рiвнi сiм'яного канатика (см/с) становило 11,8% (p<0,05) та 19,0% (p<0,05) вiдповiдно. На рiвнi паренх1ми зниження середньо1' максимально!' та середньо1' мiнiмальноï швидкостей кровотоку (см/с) в умовах контакту з сшьськогосподарськими добривами та отрутоимшатами становило 20,1% та 20,4% (p<0,05). О^м того, при тривалш робой в умовах контакту з сшьськогосподарськими добривами та отрутоимшатами виявлено вiрогiдне збшьшення показниюв iндексу резистентностi (на 11,5%) та пульсацшного вдексу (на 24,8%) в артерп яечка, p<0,05.
Так, розглянувши основнi фiзiологiчнi ланки формування, розвитку та диференщаци сперматозоïдiв, 1'х ендокринну регуляцiю, що також були шдтверджеш результатами власних спостережень, можна зробити спробу вщносно обгрунтування етiологiï чоловiчого безплiддя.
За загальним формулюванням - будь-яка форма чоловiчого безплiддя зумовлена нездатнютю проникнення сперматозоща в зршу жiночу яйцеклiтину. Оскiльки в процес заплiднення основними етапами е продукщя сперматозоïдiв та транспорт до яйцекттини, всi форми чоловiчого безплiддя розподшяються на: 1) секреторну форму (вщсутнють або порушення продукцiï сперматозоïдiв); 2) екскреторну форму — порушення транспорту спермив по сiм'явивiдним шляхам.
Секреторне безплщдя обумовлено однiею з двох причин: 1) патолопя яечок (вроджена або набута); 2) локально-судинна реакщя з порушенням кровообiгу (варикоцеле, системш важкi iнфекцiï, iнтоксикацiï). В останньому випадку особливу увагу слщ звернути на екологiчний чинник, який е актуальним в умовах промислового мюта. Цi процеси впливають на функщю гермiногенного епiтелiю яечок, призводячи до олпосперми (зниження кiлькостi сперматозоïдiв), астеносперми (наявнiсть неактивних, малорухомих клiтин), патоспермп (наявнiсть патологiчних форм) [11]. Також до групи екскреторного безплщдя входять патолопчш стани та процеси, як порушують здатнiсть до нормального статевого акту -вроджеш (недорозвиток, атрезiя уретри) та набутi патологiчнi процеси (травми та пухлини статевого члена, еректильна та еякуляторна дисфункци, аспермiя внаслiдок ураження нервово1' системи, емоцшно-стресового фактору) [12].
Екскреторне безплiддя обумовлено одшею з двох причин або 1'х окмбiнацiею: 1) патологiчнi процеси, що впливають на транспорт сперматозощв за ам'явивщними шляхами - обструкщя внаслiдок iнфекцiйно-запальних захворювань, травм та ирурпчних втручань; 2) втрата сперматозощами рухливостi та здатностi до акросомальнох' реакцiï при попаданнi в агресивне середовище (iнфекцiйно-запальнi захворювання, токсичнi чинниюв, як! впливають на порушують життездатнють, активн1сть та морфолопю статевих кштин). Останнiй фактор також повинен розглядатися як патогенетчино значимим у чоловЫв в умовах великого промислового мюта [13].
Алгоритм дiагностики чолов!чо!' шфертильносп е комплексним та проводиться за чггко визначеною послщовнютю. Обов'язковими е анамнестичний, кшшчний та лабораторний методи дослщження. Лабораторнi методи включають загальний i кшшчний аналiзи кров! та сеч^ визначення р!вня гормошв сироватки кров!, бактерiологiчне обстеження та застосовуються для диферендiйноï дiагностики та виявлення можливих причин порушення репродуктивно!' функцл. Спецiальнi методи вiдображають ощнку показниюв спермограми вщповщно до рекомендацiй ВООЗ 2010 р. 1нфертильним станом вважаеться вщсутнють зачаття дитини парою при регулярному статеву житп впродовж 12 мюящв без застосування ушх вцщв контрацепцiï [14, 15, 16].
Вважаеться, що ефективнють настання вагiтностi залежить вщ вiдсотка прогресивно-рухливих сперматозо^щв, тому рухливють чолов!чих статевих кттин оцiнюеться вiдразу тсля розрiдження зразка (максимум до 60 хв.), тому що тсля 1,0 год. тсля забору на якють спермограми та рухливють сперматозоïдiв впливатиме розвиток обезводнення кттин, змiна рН та температурш коливання [17].
На сьогодш запропоновано наступну класифшащю рухливосп чоловiчих статевих клiтин: 1) прогресивно-рухливi (PR, progressive motility) - сперматозощи - активний лшшних рух, або рух по колу великого радiусу,; 2) непрогрессивно-рухливi сперматозоïдi (NP, non -progressive motility) - непрогресивний «плаваючий» рух по колу невеликого радаусу, утруднення змiщення голiвки джгутиком, в деяких випадках - лише коливання джгутика; 3) нерухомi сперматозоид (IM, immotility) з вiдсутнiстю руху [18].
Виявлено, що зниження рухливостi сперматозо1дов вiдзначаeться в еякулятах з «нормозооспермieю», хоча вже вiдбуваeться зменшення кшькосп сперматозоïдiв зi швидким прогресивним рухом вперед. При електроннш мiкроскопiï таких сперматозо1дов можна звернути уваги на те, що на ультраструктурному рiвнi виявляеться потовщенi шийки, якi мютять гiперплазовану ядерну мембрану. Iншi органели у таких сперматозо1дов зазвичай не змшеш. Слiд зазначити, що в лiтературi питання щодо значення гiперплазованоï ядерноï мембрани висвiтлено недостатньо. Еколопчш чинники довкiлля та робота в умовах шюдливих виробничих факторiв згубно впливають на ядерну мембрану, змшюють мембранний потенцiал та фiзико-хiмiчнi властивосп [19].
За результатами одних дослщжень вказуеться, що данi фактори можуть вплинути на компактизацiю хроматину тд час дозрiвання статевих клiтин, що, на фош змiненого мембранного потенщалу та фiзико-хiмiчних властивостей призводить до «надмiрностi» мембрани, знижуючи рухливiсть спермазозо1дов та загальну фертильнiсть спермограми. Морфолопчно в даному випадку виявляються феномени змщення частина цитоплазми в каудальном напрямку разом з мiтохондрiями та дшянками нацмiрноï ядерно1' мембрани. Даш структури займають усю шийку сперматозоида. 1ншим варiантом е формування «цитоплазматично1' краплi», що локалiзуеться в дшянщ середньо1' частини джгутика та нижньо1' частини голiвки сперматозоида. Все це ютотно обмежуе його рухливiсть [20, 21]. Якщо мiтохондрiï були видим^ то вони зазвичай були не змшеш, рухливють таких сперматозоïдiв залишалася в межах норми, але зi зниженням питомо1' ваги категорiï «А».
За даними iнших робiт, можуть зус^чатися важчi порушення рухливостi сперматозощв. В даному випацку, як вказують дослiдники, патологiчнi змiни вiдбуваються в мггохондаях. 1ншим варiантом е поеднання патологiчних змiни мiтохонцрiй з гiперплазiею ядерно1' мембрани [22, 23].
Дослщниками та клiнiцистами вважаеться, що мтохондрп е найбiльш уразливiшими органелами, порiвняно з iншими ультраструктурами. Цьому сприяе ряд особливостей. По-перше в мiтохондрiях е автономна ДНК [24]. В разi дй' вшьних рацикалiв можуть виникати точковi мутацл, з наступним порушенням мiтохондрiальноï функцп дихання. Мiтохонцрiальне дихання та адекватне енергетичне забезпечення е необхщним для пролiферацiï клiтин на раннiх стадаях сперматогенезу, в подальшому для руху зрших сперматозоидах. [25, 26]. Ще одним фактором уразливостi мiтохондрiй е 1'х локалiзацiя. При змiнi положення та набряку мiтохондрiй, а також недостатнш кiлькiсть порушуеться механiзм передачi енергiï для руху статевих клггин — виникае астенозооспермiя рiзного ступеня вираженостi [27, 28, 29]. Ще одним морфолопчним феноменом е змши мiтохондрiй у виглядi гшертрофп, або, навпаки, ущiльнення та зменшення в розмiрах. Патологiчними ознаками е мггохондрш е порушення деструкцiя крист, двоконтурносп мембран, гомогенiзацiя, спустошення, просв^лення, змiщення мiтохондрiй [30].
Тому метод електронно-мшроскошчного дослiдження, за рекомедацiями дослщниюв та клiнiцистiв, повинен включатися при верифшацп типу чоловiчоï iнфертильностi. Зокрема, при цш методицi е можливим встановити характер компактизацн хроматину в ядрах сперматозо1дов [31]. Пiд час ультраструктурного дослщження ядро голiвки зршого сперматозо1'да складаеться зi слабко верифшуемо1' ядерно1' оболонки та гомогенно1', гiалiноподiбноï маси хроматину, в якiй не виявляються окремi гранули та волокна. Дослщниками введено поняття «незрiлий хроматин», що вщповщае термiну «аномальна конденсащя» та презентуеться в наявностi грубогранулярного та фiбрилярного компонентiв нуклеоплазми. Автори вказують, що сперматозощи з патолопчним, низько конденсованим хроматином вiрогiдно частше зустрiчаються при чоловiчiй iнфертильностi [32]. При цьому недостатня кiлькiсть бшюв-протамiнiв може зумовлювати порушення компактизацн хроматину [33, 34]. Vilfan I. D. та сшвав. [35] шдкреслюють, що складу бiлкiв-протамiнiв входить цистеш, функцiею якого е стабiлiзаця нуклеопротещних комплексiв. Окрiм того, в протамшах мiститься значна кiлькiсть позитивно заряджених амiнокислот. Цi ж автори зазначають, що даш фактори можуть бути передумовою конденсацп ДНК, оскiльки ДНК мае значний негативний заряд [35].
В шших роботах зазначено, що при низькому ступеш конденсацн хроматину бшьш вiрогiдною е наявнiстю в ядрi сперматозоида хромосомно!' аберацiï [36, 37]. Baccetti B. та iн. [38] вiдмiчають, що в рядi випадкiв е можливим виявлення аномального хроматину в сперматозоидах з нормальною морфолопею. Ця патологiя не вважаеться генетично обумовленою та може коригуватись терапевтичними методами [38, 39].
Пщ час дослщження морфологiчних параметрiв сперматозоïдiв в обов'язковому порядку проводиться оцшка стану акросоми, яка виявляеться на передньому кшщ голiвки сперматозоида, займаючи 40-70% площь В лiтературi вказуеться на цшу низьку функцiональних тестiв та спещальних фарбувань, що використовуються для оцшки змiн акросоми [40, 41]. До таких тес^в вiдноситься електронна мшроскошя. Електронно-мiкроскопiчним методом, на вщмшу вiд свiтловоï мiкроскопiï, можна виявити дефекти акросоми - деформащю, дуплшащю акросоми, гiпоплазiю та агенезiю, вщходження ïï вiд ядра та наявшсть внутрiшньоакросомних вакуолей. Агенез акросоми призводить до повного безплiддя, незважаючи на нормальш показники спермограми. Причиною е нездатшсть прикрiплюватися до мембрани ооциту таких сперматозощв [42].
Джгутик сперматозоиду мае складну, але ушверсальну будову. Основою джгутика е аксонема, що розташована по усш його довжиш. Аксонема складаеться з 1 центрально!' пари мшротрубочок i 9 периферичних, що з'еднуються мiж собою денешовими сполученнями. В середньому вщдш аксонема оточена шаром з 9 додаткових волокон, оточених мiтохондрiями. При свгглооптичному дослiдженнi можливi наступнi дефекти джгутика: коротю, множиннi, зламанi, нерiвномiрноï товщини, закрученi або будь-яка ix комбiнацiя. Електронно-мiкроскопiчне дослiдження дозволяе виявити ультраструктурнi порушення джгутикiв i вщдиференщювати генетично обумовлену астенозооспермiю вщ астенозооспермн, яка викликана скороминучими функцюнальними розладами [43].
На думку Hector E. Chemes [44] наступною структурою, яку потрiбно дослiджувати при чоловiчому безплiддi в обов'язковому порядку е патолопчт дефекти шийки. Серед цих станiв, в першу чергу, можна видшити порушення зв'язку мiж шийкою i голiвкою сперматозоïда. Як наслщок — утворюються ацефалiчнi сперматозощи. Цитологiчною основою формування дефекту е порушення мграци центрiолi до хвостового полюса ядра в процес сперматогенезу. Морфолопчною ознакою дефекту е наявшсть джгутиюв без голiвки. Пацiенти е шфертильними, окрiм того, застосування репродуктивних теxнологiй в данiй групi е малоефективним - навiть в разi заплiднення подальший розвиток зиготи неможливий внаслiдок порушення формування центрiолярного комплексу [44]. Дослщження центрiолей можливе тшьки за допомогою електронного мiкроскопу. Центрiолi запускають процес подiлу зиготи, управляють клiтинним дiленням бiльшостi клiтин. За даними Sathananthan A.H. [45], порушення цього процесу е ознакою центрюлярно].' дисфункцп, яка виявляеться у вигляд дефектiв будови центрiолi. Цей стан, у бшьшосп випацкiв, як вважае Afzelius B.A. та спiвав. [46], призводять до багатопроïдностi та мозащизму, може бути причиною ранньоï втрати ембрiона та корелюе з частотою анеуплоплощй [45, 46, 47]. Найчаспше дефекти центрiолi пов'язанi з шфекщями урогенiтального тракту, з дiею несприятливих чинниюв довкiлля, зокрема xiмiчного та промислового факторiв [48].
У когорт обстежених нами пацiентiв, ri чоловiки, якi працювали в умовах впливу високих та низьких температур мали вiрогiдно меншу (р<0,05) кшьюсть сперматозоïдiв, як загальну, так i в 1 мл еякуляту, у порiвняннi зi здоровими. Найнижчi значення кiлькостi сперматозоïдiв верифiкованi в груш, що пщщвалася дп високих температур. Показник кiлькостi рухливих сперматозоïдiв (p<0,05), був найбiльш «вразливим» при впливi низьких температур. Окрiм того, у чоловшв з безплiддям, якi працюють в умовах низьких температур виявлено зворотнш кореляцiйний зв'язок мiж кшьюстю рухливих сперматозоïдiв у еякулятi та тривашстю професiйного анамнезу. Для високих температур бшьш «вразливими» параметрами були зменшення загальноï кiлькостi в 1 мл еякуляту менше 15,0% (78,9%) та зменшення кшькосп живих сперматозощв менше 58,0% (65,8%), а також - зменшення кшькосп сперматозощв з поступальним рухом менше 32,0% (60,5%). Також частота виявлення патозооспермп була бшьшою при д^' високих температур з чутливютю 81,6 [66,5-90,8], специфiчнiстю - 96,0[80,5-99,3]. При д^' низьких температур дiагностична цiннiсть виявлення патозооспермп була нижчою. Дефект акросоми при дп високих та низьких температур не був характерною ознакою.
За абсолютними кiлькiсними показниками спермограми у чоловшв при робоп в умовах тривалого стресорного навантаження було отримано вiрогiдне зниження кiлькостi сперматозощв з поступальним рухом на 68,4 % (p<0,05), а також вщповщну тенденщю щодо зменшення загальноï
кшькосп сперматозощв на 3,96 % (p>0,05), кшькосп сперматозоïдiв у 1 мл еякуляту на 7,93 % (p>0,05), загально1' кшькосп рухливих сперматозоïдiв з поступальним та непоступальним рухом -на 10,1 % (p>0,05). Аналiзуючи особливосп змш юльюсних показниюв спермограми в груш спостереження чоловшв, що працюють в умовах тривалого стресорного навантаження було зменшення загально1' кшькосп сперматозоïдiв у 1 мл еякуляту менше 15,0 %, зменшення кшькосп живих сперматозощв менше 58,0 % - у 14 чоловшв (24,1 %), зменшення кшькосп рухливих сперматозощв у еякуляп менше 40,0 % - у 32 пащенпв (55,1 %), зменшення кшькосп сперматозощв з поступальним рухом менше 32,0 % - у 38 чоловшв (65,5 %). При робой в умовах стресових факторiв кшьюсть нормальних за морфологiею сперматозощв (суворий критерш Крюгера) зафiксована лише у 16 пащенпв (27,6 %), патозооспермiя верифшувалась у 42 хворих (72,4 %), патологiя акросоми сперматозощв у 33 чол. (56,9 %), патолопя джгутика у 36 чол. (62,1 %). В ряд! випадюв зустр!чалась патологiя гол!вок сперматозоïдiв (18 чол., 31,0 %). Щодо юльюсних показниюв спермограми при робот! в умовах стресу виявлено зменшення загально1' кшькосп сперматозощв в 1 мл еякуляту менше 15,0% у 17,2% пащенпв (низька чутливють -17,2[9,64-28,9], висока в!ропднють хибно-негативного тесту- 82,8[71,1-90,4]), зменшення кшькосп живих сперматозощв менше 58,0% встановлено у 24,1% чоловшв (чутливють — 24,1 [14,9-36,5]), зменшення кшькосп рухливих сперматозощв у еякуляп менше 40,0% верифшовано у 55,1% пащенпв (чутливють - 55,2[42,4-67,3], проте висока специф!чнють — 88,0[70,0-95,8]), зменшення кшькосп сперматозощв з поступальним рухом менше 32,0% д!агностовано у 65,5% (висока чутливють - 65,5 [52,6-76,4] та специф!чнють - 88,0 [70,0-95,8]). При вивчент яюсних показниюв спермограми у чоловшв з безпшддям кшьюсть нормальних за морфолопею сперматозощв була зафшсована лише у 27,6% пащенпв (невисока чутливють — 27,9[17,8-40,2], висока в!ропднють хибно-негативного тесту — 72,4[59,8-82,3]), патозоосперм!я вериф!кувалась у 72,4% хворих. Серед яюсних порушень дом!нувала патолопя акросоми сперматозощв (56,9%) та наявнють патологи джгутика (62,1%)а також наявнють патологи гол!вок сперматозощв (31,0%). Психоемоцшне навантаження, депресiï та хрон1чний стрес можуть суттево зм!нювати стан чолов!чо1' фертильносп. Доведено, що окислювальний стрес, який супроводжуе психоемоцшний стрес е неодмшним супутником аномалш сперматогенезу. Окр!м того, юнуе теор!я, що несприятлив! психоемоцшт фактори можуть впливати на р!вт тестостерону та лютеш1зуючого гормону, пригтчуючи тестостерон продукуючу активнють яечок. Тобто, мехашзм впливу емощйного стресу на репродуктивну функщю е достатньо складним та не до юнця зрозумшим: по-перше, можуть запускатися загальш механ1зми розвитку окислювального стресу, по-друге - можуть зм!нюватися центральш регуляторш механ1зми гшоталамо-ппоф!зарного комплексу, !ндукуючи порушення у взаемоди м!ж гшоф!зом та ам'яниками [49].
У чоловшв, що тривало контактували з сшьськогосподарськими добривами та отрутох1мшатами, спостерпалось в!ропдне зменшення вс!х досшджуваних параметр!в: загально1' кшькосп сперматозощв на 22,1% (p<0,05), кшькосп сперматозощв у 1 мл еякуляту на 29,3% (p<0,05), кшькосп сперматозощв з поступальним на 33,7% (p<0,05) та непоступальним рухом на 52,8% (p<0,05). Патозоосперм!я та наявнють аномальних сперматозощв була чутливою ознакою при д!агностищ безпшддя у чоловшв, що працюють в умовах контакту з сшьськогосподарськими добривами та отрутох1мшатами: чутливють 77,0%[63,4-86,6], специф!чнють - 96,0%[80,4-99,2], вщношення шанав - 80,7%[9,8-666,2], агеа under ROC curve — 86,5%[79,5-93,6]. Анал!з д!агностично1' щнносп виявлення патологи гол!вок сперматозощв у чоловшв при контакт! з сшьськогосподарськими добривами та отрутох1мшатами показав, що даний показник не вщр!знявся високою чутливють (52,0[38,3-65,5]), проте характеризувався високою в!ропднютю хибно-негативного тесту (47,9[34,4-61,6]), агеа under ROC curve сягало 72,0[63,2-80,9]. Виявлення патологи акросоми сперматозощв у чоловшв, як контактують з сшьськогосподарськими добривами та отрутох1мшатами, пор!вняно з контрольною групою було в!ропдною та високоспециф!чною ознакою (96,0[80,4-99,2]), проте вщр!знялось високою в!ропднютю хибно-негативного тесту (72,9[59,0-83,4]), на rai невисоко1' чутливосп 27,0[16,5-41,0] та агеа under ROC curve на р!вш 61,5%[54,2-68,9]. Доведено, що в шфертильних чоловшв, як працюють у сшьському господарста, мав мюце багаторазовий контакт з пестицидами [50, 51]. Бшьшють пестиццщв надшеш репродуктивною токсичнютю та мають, принаймн1, один агент, здатний викликати порушення чолов!чо1' репродуктивноï функци. Хлороргашчш сполуки порушують окисно-вщновш процесси в тканинах, наслщок цього — киснева недостатн1сть. Окислювальний стрес викликае апоптоз та некроз кштин, впливають на кштини Лейдпа, як! вщповщають за синтез тестостерону, зв'язуватися з нейромед!атор!в, як! вщповщають за створення ерекщю [52].
Висновки. Таким чином, обстеження на виявлення чоловiчоi шфертильносп регламентовано чiтким алгоритмом. В той же час, слщ зазначити, що не iснуe жодного теста, за допомогою якого можна було б передбачити заплiднюючий потенцiал еякулята in vivo або in vitro з високою точтстю. Винятки складають лише глибою порушення, до яких вiдноситься азооспермiя. Стосовно порiвняльного анашзу морфофункцiонального стану сперматозощв та можливють подальшого прогнозування чоловiчоi фертильностi на основi цих тестiв, фактично, не висвплено. Для прикладу, iндекси фертильносп, яю використовуються для прогнозування вiрогiдностi заплiднення мають вiдносний та умовний характер. Результати проведеного нами дослщження дозволи з'ясувати особливосп порушень морфо-функцюнального стану сперматозощв у чоловiкiв в залежносп вiд специфiки виробничого середовища, що в подальшому сприятиме розробщ науково-обгрунтованого алгоритму корекцл обговорювано! патологи.
REFERENCES
1. Ravitsky V, Sarah K. "The forgotten men: rising rates of male infertility urgently require new approaches for its prevention, diagnosis and treatment." Biology of reproduction 101.5 (2019): 872-874.
2. Eisenberg, Michael L., et al. "Relationship between physical occupational exposures and health on semen quality: data from the Longitudinal Investigation of Fertility and the Environment (LIFE) Study." Fertility and sterility 103.5 (2015): 1271-1277.
3. Mehrpour, Omid, et al. "Occupational exposure to pesticides and consequences on male semen and fertility: a review." Toxicology letters 230.2 (2014): 146-156.
4. Ozelci, Runa, et al. "Seasonal variation of human sperm cells among 4,422 semen samples: A retrospective study in Turkey." Systems biology in reproductive medicine 62.6 (2016): 379-386.
5. Хеффнер, Л. Г. Половая система в норме и патологии. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.
6. Lai, Tsung-Hsuan, et al. "SEPT12-NDC1 complexes are required for mammalian spermiogenesis." International journal of molecular sciences 17.11 (2016): 1911.
7. Вайнбойер, Дж Ф., Дж Громолл, М. Симонии. "Физиология мужских половых желез-Андрология." Мужское здоровье и дисфункция репродуктивной системы: пер. с англ. М.: Медицинское информационное агентство (2005): 29-74.
8. Chandrapal, Jason C., et al. "Characterising the safety of clomiphene citrate in male patients through prostate-specific antigen, haematocrit, and testosterone levels." BJU international 118.6 (2016): 994-1000.
9. Liu, Jianbing, et al. "Low levels of PRSS37 protein in sperm are associated with many cases of unexplained male infertility." Acta biochimica et biophysica Sinica 48.11 (2016): 1058-1065.
10. Alimardanian, L, et al. "Analysis of partial azoospermia factor c deletion and DAZ copy number in azoospermia and severe oligozoospermia." Andrologia 48.9 (2016): 890-894.
11. Teppa-Garran, A. D., and A. Palacios-Torres. "Current evaluation of male infertility." Investigacion clinica 45.4 (2004): 355-370.
12. Nieschlag, E., et al. "Role of FSH in the regulation of spermatogenesis: clinical aspects." Clinical endocrinology 51.2 (1999): 139-146.
13. Hetherington, Louise, et al. "Deficiency in Outer Dense Fiber 1 is a marker and potential driver of idiopathic male infertility." Molecular & Cellular Proteomics 15.12 (2016): 3685-3693.
14. Köhn, F. M., and G. Haidl. "Andrological diagnostics." Der Urologe. Ausg. A 46.11 (2007): 1557-1572.
15. Ярман, ВВ, Шпиленя ЕС., Михайличенко ВВ. "Значение индексов и типов половой конституции для прогнозирования динамики изменения показателей спермограммы у мужчин в бесплодном браке." Андрология и генитальная хирургия 10.1 (2009): 54-57.
16. Роживанов, РВ, Калинченко СЮ. "Скрининговые методы диагностики нарушений половой функции у мужчин." Сексология и сексопатология. 12 (2003): 2-5.
17. Luddi, Alice, et al. "Single nucleotide polymorphisms of USP26 in azoospermic men." Systems biology in reproductive medicine 62.6 (2016): 372-378.
18. Olesen, Inge Ahlmann, et al. "Clinical, genetic, biochemical, and testicular biopsy findings among 1,213 men evaluated for infertility." Fertility and sterility 16 (2017): 62835-62842.
19. Chen, Su-Ren, et al. "The control of male fertility by spermatid-specific factors: searching for contraceptive targets from spermatozoon's head to tail." Cell death & disease 7.11 (2016): e2472-e2472.
20. Elsamanoudy, Ayman Z., et al. "Spermatozoal cell death-inducing DNA fragmentation factor-a-like effector A (CIDEA) gene expression and DNA fragmentation in infertile men with metabolic syndrome and normal seminogram." Diabetology & metabolic syndrome 8.1 (2016): 76.
21. Plana-Ripoll, Oleguer, et al. "Reproductive function in the sons of women who experienced stress due to bereavement before and during pregnancy: a nationwide population-based cohort study." Fertility and sterility 16 (2016): 62934-62935.
22. Kaluza, Anna, et al. "Preliminary MALDI-TOF-MS analysis of seminal plasma N-glycome of infertile men." Carbohydrate research 435 (2016): 19-25.
23. Boeri, Luca, et al. "Low birth weight is associated with a decreased overall adult health status and reproductive capability-results of a cross-sectional study in primary infertile patients." PloS one 11.11 (2016): 0166728.
24. Shamsi, Monis Bilal, et al. "Mitochondrial DNA mutations in etiopathogenesis of male infertility." Indian journal of urology: IJU: journal of the Urological Society of India 24.2 (2008): 150 -154.
25. Venkatesh, S., et al. "Role of reactive oxygen species in the pathogenesis of mitochondrial DNA (mtDNA) mutations in male infertility." Indian Journal of Medical Research 129.2 (2009): 127-137.
26. Wang, Xia, et al. "Alterations in mitochondria membrane potential and oxidative stress in infertile men: a prospective observational study." Fertility and sterility 80 (2003): 844-850.
27. Wang X., Sharma R.K., Gupta A., George V., Thomas A.J., Falcone T., Agarwal A. Alterations in mitochondria membrane potential and oxidative stress in infertile men: a prospective observational study. Fertil Steril. 2003 Sep;80 Suppl 2:844-50.
28. Venkatesh, S., et al. «Role of reactive oxygen species in the pathogenesis of mitochondrial DNA (mtDNA) mutations in male infertility». Indian Journal of Medical Research 129.2 (2009):127-137.
29. Sun, Z. M., et al. "Ultrastructure and function of mitochondria in idiopathic asthenospermia: study of 151 cases." Zhonghuayi xue za zhi 87.18 (2007): 1263-1265.
30. Ventimiglia, Eugenio, et al. "When to perform karyotype analysis in infertile men? Validation of the European Association of Urology guidelines with the proposal of a new predictive model." European urology 70.6 (2016): 920-923.
31. Тулакина Л.Г., Пичугова С.В., Бейкин Я.Б., Клейн А.В. «Варианты ультраструктурной патологии сперматозоидов при мужском бесплодии». Вестник уральской медицинской академической науки 1 (2012): 72-75.
32. Bianchi P.G., Gian Carlo Manicardi G.C., Francoise Urner F., Aldo Campana A.,
33. Bianchi, Patrizia Grace, et al. «Chromatin packaging and morphology in ejaculated human spermatozoa: evidence of hidden anomalies in normal spermatozoa». MHR: Basic science of reproductive medicine 2.3 (1996): 139-144.
34. Aoki, Vincent W., et al. «Protamine levels vary between individual sperm cells of infertile human males and correlate with viability and DNA integrity». Journal of Andrology 27.6 (2006): 890-898.
35. de Yebra, Llu'isa, et al. «Detection of P2 precursors in the sperm cells of infertile patients who have reduced protamine P2 levels». Fertility and sterility 69.4 (1998): 755-759.
36. Vilfan, Igor D., Christine C. Conwell, and Nicholas V. Hud. "Formation of native-like mammalian sperm cell chromatin with folded bull protamine." Journal of Biological Chemistry 279.19 (2004): 288-295.
37. Kalousek, D. K. «Pathology of abortion: chromosomal and genetic correlations». Monographs in pathology 33 (1991): 228-256.
38. Wiland, E., and M. Kurpisz. «Chromosomal anomalies as a predisposing factor for male infertility» Folia histochemica et cytobiologica 35.2 (1997): 55-62.
39. Baccetti, B., et al. "The effect of follicle stimulating hormone therapy on human sperm structure (Notulae seminologicae 11)." Human reproduction (Oxford, England) 12.9 (1997): 1955-1968.
40. Phenotypes of sperm pathology: genetic and acquired forms in infertile men. J.Androl., 2000, 21: 799-780.
41. Chemes HE. "Phenotypes of sperm pathology: genetic and acquired forms in infertile men." Journal of andrology 21.6 (2000): 799-808. '
42. Florke-Gerloff, S., et al. «On the Teratogenesis of Round-Headed Spermatozoa: Investigations with Antibodies Against Acrosin, an Intraacrosomally Located Acrosin-Inhibitor, and the Outer Acrosomal Membrane.» Andrologia 17.2 (1985): 126-138.
43. Fuse H, Okumura M, Sakamoto M, Kazama T, Katayama T. Acrosome-reacted sperm in infertile and fertile men using the triplestain technique. Arch Androl. 1993,1-2: 41-45.
44. Liu, D. Y., and H. W. G. Baker. «Evaluation and assessment of semen for IVF/ICSI". Asian journal of andrology 4.4 (2002): 281-286. ' '
45. Брагина ЕЕ, Бочарова ЕН, Абдумаликов РА, Шилейко ЛВ, Курило ЛФ. «Патозооспермия: электронно-микроскопическая диагностика генетически обусловленных и приобретенных форм мужского бесплодия». Андрология и генитальная хирургия. 3-4 (2003): 31-35.
46. Chemes HE. "Phenotypes of sperm pathology: genetic and acquired forms in infertile men." Journal of andrology 21.6 (2000): 799-808. '
47. Sathananthan, AH. «Human centriole: origin, & how it impacts fertilization, embryogenesis, infertility & cloning». Indian Journal of Medical Research 129.4 (2009): 348-351.
48. Afzelius BA, Eliasson R. «Lack of dynein arms in immotile human spermatozoa». The Journal of cell biology 66.2 (1975): 225-232. '
49. Wolf D., Feneux D., Escalier D., Rodrigues D., Frydman R., Jouannet P. Pregnancy after subzonal insemination with spermatozoa lacking dynein arms. J. Reprod.Fertil. 1993, 97: 487492.
50. Aitken RJ, Clarkson JS, Hargreave TB, Irvine SD, Wu FC. «Analysis of the relationship between defective sperm function and the generation of reactive oxygen species in cases of oligozoospermia» Journal of Andrology 10.3 (1989): 214-220. '
51. Castañeda Cortés, Diana C., Valerie S. Langlois, and Juan I. Fernandino. "Crossover of the hypothalamic pituitary-adrenal/Interrenal,-thyroid, and-gonadal axes in testicular development." Frontiers in endocrinology 5 (2014): 139.
52. Inhorn MC, Pasquale P. «Infertility around the globe: new thinking on gender, reproductive technologies and global movements in the 21st century». Human reproduction update 21.4 (2015): 411-426.
53. Tavares, R. S., et al. «The non-genomic effects of endocrine-disrupting chemicals on mammalian sperm». Reproduction 151.1 (2016): R1-R13.
54. Asadi, Nematollah, et al. «The impact of oxidative stress on testicular function and the role of antioxidants in improving it: a review». Journal of clinical and diagnostic research: JCDR 11.5 (2017): IE01- IE5.
