CC BY
28
Докозагексаеновая кислота в лечении мужского бесплодия, вызванного высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов
И.В. Виноградов, А.Р. Живулько
ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»; Россия, 117198 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6 Контакты: Игорь Владимирович Виноградов [email protected]
Введение. Антиоксидантная терапия продолжает быть одним из основных методов лечения мужского бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов. Одним из перспективных компонентов антиоксидантной терапии является докозагексаеновая кислота (ДГК). Это вещество обладает не только антиоксидантными, но и противовоспалительными свойствами, что позволяет рассматривать его как перспективный компонент комплексного лечения пациентов с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов на фоне воспалительного процесса в добавочных половых железах. Материалы и методы. У117пациентов с мужским бесплодием, ассоциированным с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов, изучены спермограмма, результат MAR-теста, индекс фрагментации ДНК сперматозоидов, степень криотоле-рантности. Пациенты были распределены по 2 группам: с высоким (>1 млн/мл) и низким (<1 млн/мл) содержанием лейкоцитов в эякуляте, а далее рандомизированы в 2 подгруппы активного лечения и 2 подгруппы плацебо. Пациенты из подгрупп активного лечения получали по 1470 мг ДГК в сутки в течение 3 мес, пациенты из подгрупп плацебо принимали плацебо по аналогичной схеме. По завершении курса лечения спермиологические исследования проведены повторно.
Результаты. После лечения в подгруппе с высоким содержанием лейкоцитов в эякуляте наблюдалось увеличение доли подвижных сперматозоидов (42 % (25—61 %) против 25% (15—47 %), р <0,05), жизнеспособных сперматозоидов (73 % (63—81 %) против 41 % (35—64 %), р <0,05), снижение индекса фрагментации ДНК сперматозоидов (21 % (12—28 %) против 33 % (25—39 %), р <0,05) и концентрации лейкоцитов в семенной жидкости (1 млн/мл (0,7—1,7млн/мл) против 1,5млн/мл (1,1—2,1 млн/мл), р <0,05). Увеличение доли подвижных сперматозоидов (15 % (8—19 %) против 8 % (5—11 %), р <0,05) и жизнеспособных сперматозоидов (37 % (25—46 %) против 24 % (17—40 %), р <0,05) также зарегистрировано после теста на криотолерантность. В подгруппе с низким содержанием лейкоцитов в эякуляте отмечено увеличение доли подвижных сперматозоидов (43 % (27—63 %) против 34 % (21—54 %), р <0,05), жизнеспособных сперматозоидов (77 % (66—85 %) против 65 % (54,5—76,0 %), р <0,05) и снижение индекса фрагментации ДНК сперматозоидов (9 % (5,5—20,0 %) против 25 % (18—33 %), р <0,05). Наблюдалось увеличение доли подвижных сперматозоидов (17 % (10—23 %) против 6 % (5,0—10,5 %), р <0,05) и жизнеспособных сперматозоидов (41 % (32,5—53,0 %) против 37 % (30—49 %), р <0,05) после теста на криотолерантность.
Заключение. ДГК способствует повышению подвижности, жизнеспособности сперматозоидов, снижению уровня фрагментации ДНК сперматозоидов и увеличению их криотолерантности вне зависимости от наличия воспалительного процесса в добавочных половых железах.
Ключевые слова: докозагексаеновая кислота, мужское бесплодие, фрагментация ДНК сперматозоидов
Для цитирования: Виноградов И.В., Живулько А.Р. Докозагексаеновая кислота в лечении мужского бесплодия, вызванного высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов. Андрология и генитальная хирургия 2020;21(4):89—97.
DOI: 10.17650/2070-9781-2020-21-4-89-97 (ф
Docosahexaenoic acid in the treatment of male infertility caused by high sperm DNA fragmentation
I. V. Vinogradov, Â.R. Zhivulko
RUDN University; 6Miklukho-Maklaya St., Moscow 117198, Russia
Introduction. Antioxidant supplementation therapy continues to be the main treatment for male infertility associated with high level of sperm DNA damage. Docosahexaenoic acid (DHA) is one of the most promising components of antioxidant supplementation therapy. It also has anti-inflammatory properties that makes it interesting for treatment of patients with high level of sperm DNA damage and inflammation in male accessory glands.
Materials and methods. One hundred and seventeen (117) infertile patients with high level of sperm DNA damage were recruited for this randomized, double blind, placebo-controlled study. Semen analysis, MAR-test, SCD test and sperm cryotolerance test were performed to all patients. Subjects were divided into 2 groups with high (>1 mln/ml) and low (<1 mln/ml) semen leucocyte concertation and then randomized into 2 subgroups of active treatment and 2 placebo subgroups. The active treatment subgroups received 1470 mg/day of DHA for 3 months. The placebo group received placebo for the same period. Laboratory tests were repeated after the treatment course had been finished.
Results. Statistically significant increase in motility (42 % (25-61 %) vs 25 % (15-47 %), p <0.05), vitality (73 % (63-81 %) vs 41 % (35-64 %), p <0.05), decrease in sperm DNA fragmentation level (21 % (12-28 %) vs 33 % (25-39 %), p <0.05) and leucocyte concentration (1 million/ml (0.7-1.7million/ml) vs 1,5 million/ml (1.1-2.1 million/ml), p <0.05) were observed in the subgroup with male accessory glands inflammation after treatment. Motility (15 % (8-19 %) vs 8 % (5-11 %), p <0.05) and vitality (37 % (25-46 %) vs 24 % (17-40 %), p <0.05) in this subgroup after a sperm cryotolerance test increased as well. In the subgroup with low semen leucocyte concertation statistically significant increase in motility (43 % (27-63 %) vs 34 % (21-54 %), p <0.05), vitality (77 % (66-85 %) vs 65 % (54.5-76.0 %), p <0.05) and decrease of sperm DNA fragmentation level (9 % (5.5-20.0 %) vs 25 % (18-33 %), p <0.05) were observed. DHA supplementation also resulted in statistically significant increase in motility (17 % (10-23 %) vs 6 % (5.0-10.5 %), p <0.05) and vitality (41 % (32.5-53.0 %) vs 37 % (30-49 %), p <0.05) after a sperm cryotolerance test in that subgroup. Conclusion. DHA supplementation therapy increases motility, vitality, sperm cryotolerance and decreases sperm DNA fragmentation regardless of the presence of an inflammatory process in male accessory glands.
Key words: docosahexaenoic acid, male infertility, DNA fragmentation level
For citation: Vinogradov I. V., Zhivulko A.R. Docosahexaenoic acid in the treatment of male infertility caused by high sperm DNAfragmen-tation. Andrologiya i genital'naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2020;21(4):89-97. (In Russ.).
E
W
E
Введение
Мужское бесплодие — распространенное явление, а следовательно, важная проблема здравоохранения [1, 2]. За 2000—2018 гг. в Российской Федерации, по данным официальной статистики, общее число мужчин с бесплодием увеличилось в 2,1 раза (с 22 348 до 47 886) [3].
Мужское бесплодие может быть вызвано множеством причин, одной из которых считается повреждение генетического материала сперматозоидов [4—7]. Это также одна из причин неразвивающейся беременности, спонтанного аборта и неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения [7—10]. Так как окислительный стресс является ведущим механизмом повреждения генетического материала сперматозоидов, антиоксидантная терапия была предложена в качестве одного из основных методов лечения мужского бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов [11—16]. В исследованиях оценена эффективность многих ан-тиоксидантов, однако полученные результаты противоречивы [14, 16—20].
Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) — один из перспективных компонентов антиоксидант-ной терапии. ПНЖК выполняют множество функций в клетках; в первую очередь, входят в состав фосфо-липидных мембран [21—23]. От соотношения насыщенных и ненасыщенных жиров в фосфолипидных мембранах клеток зависят их свойства [24—28].
Наиболее распространенной ПНЖК, входящей в состав мембран сперматозоидов, является докоза-гексаеновая кислота (ДГК) [29, 30]. Содержание ДГК в мембранах сперматозоидов ассоциировано с фер-тильностью и параметрами спермограммы [30—33]. Эффективность применения ДГК в лечении мужского бесплодия оценена в клинических исследованиях [21, 22, 34, 35]. Прием ДГК приводил к улучшению стандартных параметров спермограммы и снижению уровня фрагментации ДНК сперматозоидов [21, 22, 34].
В ранее проведенном нами исследовании также отмечено положительное влияние ДГК на целостность генетического материала (по данным электронной микроскопии) и устойчивость сперматозоидов к криогенному повреждению [35]. От содержания ДГК в сперматозоидах во многом зависят такие свойства, как текучесть, гибкость и пластичность мембран, которые необходимы для успешного выполнения сперматозоидами их биологической функции [25, 30, 36].
Появляется все больше данных о противовоспалительных свойствах ПНЖК, в частности ДГК [36—39]. Применение ПНЖК в клинических исследованиях снижало интенсивность воспалительной симптоматики и улучшало состояние пациентов с болезнью Крона, ревматоидным артритом, кератоконъюнкти-витом, периодонтитом и гингивитом [40—44]. Окислительный стресс считается основным механизмом повреждения генетического материала сперматозоидов, а главным источником активных форм кислорода в эякуляте являются лейкоциты [11—13, 45—47]. Воспалительный процесс в добавочных половых железах обусловливает повышение концентрации лейкоцитов в эякуляте и, таким образом, может становиться причиной повышения продукции АФК и развития окислительного стресса [45 —47]. Антиоксидантная активность и противовоспалительные свойства ДГК делают это вещество перспективным компонентом комплексного лечения мужского бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов, и особенно у пациентов с воспалительным процессом в добавочных половых железах.
Материалы и методы
В рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование были включены 117 мужчин с бесплодием, ассоциированным с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов.
На 1-м этапе выполнены лабораторные исследования: спермограмма, MAR-тест (mixed agglutination
reaction, количественное определение наличия ан-тиспермальных антител), оценка уровня фрагментации ДНК сперматозоидов методом SCD (sperm chromatin dispersion, дисперсия хроматина в агарозном геле), тест на криотолерантность (рис. 1).
По окончании первичного обследования пациентов разделили на 2 группы в зависимости от концентрации лейкоцитов в семенной жидкости: в 1-ю группу были включены пациенты с концентрацией лейкоцитов >1 млн/мл (n = 61), во 2-ю группу — пациенты с концентрацией лейкоцитов в эякуляте <1 млн/мл (n = 56). Затем каждая группа была рандомизирована методом конвертов на 2 подгруппы — подгруппу активного лечения и подгруппу плацебо. Таким образом, в 1-ю под-
группу вошли пациенты с концентрацией лейкоцитов в эякуляте >1 млн/мл, получавшие ДГК, во 2-ю подгруппу — пациенты с концентрацией лейкоцитов <1 млн/мл, получавшие ДГК, в 3-ю подгруппу — пациенты с концентрацией лейкоцитов >1 млн/мл, получавшие плацебо, в 4-ю подгруппу — пациенты с концентрацией лейкоцитов <1 млн/мл, получавшие плацебо (см. рис. 1).
Пациенты 1-й и 3-й подгрупп получали по 1470 мг ДГК в сутки в течение 3 мес, пациенты 2-й и 4-й подгрупп получали плацебо по аналогичной схеме. По завершении курса лечения спермиологические исследования выполняли повторно. По причине потери связи с 7 пациентами они были исключены из исследования.
Отбор пациентов и выполнение первичных анализов (n = 117) / Patient selection and baseline tests (n = 117)
I
1-я группа (n = 61) Пациенты с концентрацией лейкоцитов >1 млн/мл / 1st group (n = 61) Patients with leukocyte count >1 million/ml
I
Ï
2-я группа (n = 56) Пациенты с концентрацией лейкоцитов <1 млн/мл / 2nd group (n = 56) Patients with leukocyte count <1 million/ml
ï
ï
Рандомизация / Randomization
ï
î
ï
Повторное выполнение анализов / New tests conducted
1 1 1 1
1-я подгруппа (n = 33) Пациенты с концентрацией лейкоцитов >1 млн/мл, принимающие препарат / 1st subgroup (n = 33) Patients with leukocyte count >1 million/ml taking the medication 2-я подгруппа (n = 28) Пациенты с концентрацией лейкоцитов <1 млн/мл, принимающие препарат / 2nd subgroup (n = 28) Patients with leukocyte count <1 million/ml taking the medication 3-я подгруппа (n = 30) Пациенты с концентрацией лейкоцитов >1 млн/мл, принимающие плацебо / 3rd subgroup (n = 30) Patients with leukocyte count >1 million/ml taking placebo 4-я подгруппа (n = 26) Пациенты с концентрацией лейкоцитов <1 млн/мл, принимающие плацебо / 4th subgroup (n = 26) Patients with leukocyte count <1 million/ml taking placebo
1 1 1 1 к
Лечение в течение 3 мес / Treatment for 3 months •a E И E
1 1 1 1
Исключено 2 пациента / 2 patients excluded Исключен 1 пациент/ 1 patient excluded Исключен 1 пациент / 1 patient excluded Исключено 3 пациента / 3 patients excluded u к
1 1 1 1 га
1-я подгруппа (n = 31) / 1st subgroup (n = 31) 2-я подгруппа (n = 27) / 2nd subgroup (n = 27) 3-я подгруппа (n = 29) / 3rd subgroup (n = 29) 4-я подгруппа (n = 23) / 4th subgroup (n = 23) •a га
Рис. 1. Дизайн исследования Fig. 1. Study design
Е га Е
Статистический анализ данных проводили с использованием пакета программ IBM SPSS Statistics 23. Статистическую значимость различий между группами и подгруппами оценивали с помощью теста Манна—Уитни. Для оценки статистической значимости различий показателей до и после лечения в одной и той же группе использован парный тест Уилкоксо-на. Различие между сравниваемыми величинами признавалось статистически значимым при р <0,05. Корреляционный анализ выполнен с использованием критерия Спирмена.
Результаты
До лечения стандартные параметры спермограм-мы были более высокими в группе пациентов с низкой концентрацией лейкоцитов в эякуляте, а индекс фрагментации ДНК сперматозоидов был ниже у этих пациентов (см. таблицу).
Концентрация сперматозоидов была значительно выше во 2-й группе, чем в 1-й (61 млн / мл (2785 млн/мл) против 54 млн/мл (23—81 млн/мл), p <0,05). Более высокая концентрация сперматозоидов сохранялась в группе с низкой концентрацией лейкоцитов и после теста на криотолерантность (27 млн/мл (1236 млн/мл) против 32 млн/мл (14—39 млн/мл),p <0,05).
Доля подвижных сперматозоидов в 1-й группе была ниже, чем во 2-й группе, до теста на криотоле-рантность (23 % (16-46 %) против 33 % (24-55 %), p <0,05) и после него (8 % (5-12 %) против 7 % (4-12 %), p <0,05). Доля жизнеспособных сперматозоидов в 1-й группе была значительно ниже, чем во 2-й группе, до теста на криотолерантность (43 % (32-61 %) против 65 % (53-77 %), p <0,05) и после него (24 % (15-39 %) против 37 % (29-48 %),p <0,05). Статистически значимых различий в доле сперматозоидов с нормальной морфологией и содержании антиспер-мальных антител в эякуляте между 1-й и 2-й группами не выявлено. Целостность генетического материала сперматозоидов была нарушена в значительно большей степени у пациентов 1-й группы (34 % (24-43 %) против 25 % (18-35 %), p <0,05).
При сравнении 1-й и 3-й подгрупп, а также при сравнении 1-й и 4-й подгрупп не обнаружено статистически значимых различий в значениях всех показателей.
Сравнение 1-й и 2-й подгрупп, а также 3-й и 4-й подгрупп позволило выявить различия, аналогичные различиям между 1-й и 2-й группами: в подгруппах с высокой концентрацией лейкоцитов в семенной жидкости стандартные параметры спермограммы были ниже, а индекс фрагментации ДНК сперматозоидов был выше.
В выборке исследования в целом установлена статистически значимая прямая корреляция концентрации лейкоцитов и индекса фрагментации ДНК
сперматозоидов (рис. 2а), а также обратная корреляция между подвижностью и жизнеспособностью сперматозоидов (рис. 2б, в).
После лечения стандартные параметры спермо-граммы у пациентов 1-й и 2-й подгрупп статистически значимо не различались, а индекс фрагментации ДНК сперматозоидов продолжал быть выше в 1-й подгруппе (21 % (12-28 %) против 9 % (6-20 %),p <0,05).
Различия между 3-й и 4-й подгруппами, выявленные до лечения, сохранялись и после него.
При сравнении 1-й и 3-й подгрупп установлено, что у пациентов, получавших ДГК, в большей степени улучшилось качество эякулята. Доля подвижных сперматозоидов была также значительно больше в 1-й подгруппе (42 % (25-61 %) против 25 % (19-46 %), p <0,05). После теста на криотолерантность этот показатель оставался несколько более высоким в 1-й подгруппе (15 % (8-19 %) против 9 % (8-13 %), p <0,05). Доля жизнеспособных сперматозоидов была больше в подгруппе пациентов, получавших ДГК, как до теста на криотолерантность (73 % (63-81 %) против 44 % (43 % (26-58 %),p <0,05), так и после него (37 % (25-46 %) против 25 % (15-38 %), p <0,05). Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов был значительно ниже в 1-й подгруппе (21 % (12-28 %) против 35 % (10-44 %), p <0,05). В значениях таких показателей, как концентрация сперматозоидов, доля сперматозоидов с нормальной морфологией до и после теста на криотолерантность, а также количество сперматозоидов, покрытых антиспермальными антителами, статистически значимых различий между подгруппами не выявлено.
Похожая картина наблюдалась при сравнении показателей 2-й и 4-й подгрупп. Доля подвижных сперматозоидов в подгруппе пациентов, получавших ДГК, была значительно больше до теста на криотолерантность (43 % (27-63 %) против 35 % (23-60 %), p <0,05) и после него (17 % (10-23 %) против 8 % (513 %),p <0,05). Доля жизнеспособных сперматозоидов была больше во 2-й подгруппе как до теста на крио-толерантность (77 % (66-85 %) против 65 % (51-75 %), p <0,05), так и после него (41 % (33-53 %) против 36 % (25-45 %)). Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов был значительно ниже во 2-й подгруппе (9 % (6-20 %) против 24 % (16-40 %), p <0,05). Статистически значимых различий в концентрации сперматозоидов и доле сперматозоидов с нормальной морфологией как до, так и после теста на криотолерантность не выявлено.
При сравнении значений параметров после лечения со значениями до лечения в 1-й подгруппе было выявлено статистически значимое выраженное увеличение доли подвижных сперматозоидов до теста на криотолерантность (соответственно 42 % (2561 %) против 25 % (15-47 %), p <0,05) и после него
Спермиологические показатели до и после лечения Baseline and post-treatment spenn characteristics
1-я подгруппа (и = 31)
До лечения
После лечения
3-я подгруппа (и = 29)
3rd subgroup (и = 29)
До лечения
После лечения
2-я группа
2-я подгруппа (и = 27)
До лечения
После лечения
4-я подгруппа (и = 23)
До лечения
После лечения
Концентрация сперматозоидов, ^
млн/мл
Sperm count, million/ml
53
57
58
53
61
59
57
61
63
(23-81) (21-80) (28-83) (25-85) (25-83) (27-85) (26-83) (24-78) (29-87) (34-91)
Концентрация сперматозоидов после теста
на криотолерантность, млн/мл Sperm count after cryotolerance test, million/ml
27 28 31 26 27 32 33 34 30 28
(12-36) (15-38) (16-40) (9-34) (12-35) (14-39) (15-40) (18-42) (13-40) (15-39)
Доля подвижных сперматозои- 23* 25** 42^ ^ 22*** 25*** 33 34 43ft $ 33 35
Percentage of motile sperm, % <16-46> <15-47> (25-61> <18-46> (19-46> (24-55> (21-54> <27-63> <26-58> (23-60>
Доля подвижных сперматозоидов
после теста 8 8 15« 9 9 7 6 17«* 9 8
SSSm^Smier <5~12> ^ ^ ^ ^ <4~12> ^ <10-23> <4~15> ^
cryotolerance test, %
Доля жизнеспособных спермато- 43* 41« 73П 43*« 77tn 64 65
PerZtagLviable sperm, % (32-61> (35-64> (63-81> (28-60> (26-58> (53-77> (55-76> (66-85> (49-77> (51-75>
Доля жизнеспособных
сперматозоидов послс теста 24* 24** 37^ 23*** 25*** 37 37 38 36
накриотолерантность,^ Ц5 39) Ц7_40) (25_щ Ц5 38) {29Щ (3Q49) (33 53) (26_щ (25_45)
cryotolerance test, %
Доля сперматозоидов с нормальной морфологией, % 344344544 4 Percentage of normal morphology (2-4) (3-5) (4-5) (2-4) (4-5) (2-6) (3-6) (3-5) (2-6) (2-5) sperm, %
u> Оригинальная статья
Оригинальная статья
Окончание таблицы The end of labte
Параметр 1-я rpyn- Hna 1 1-я подгруппа (я = 31) 2-я груп-1 2-я подгруппа (я = 27) 4-я подгруппа (и = 23)
До лечения После лечения До лечения После лечения До лечения После лечения До лечения После лечения
Доля сперматозоидов с нормальной морфологией, % Percentage of normal morphology sperm, % 3 (1-4) 3 (1-4) 4 (4-5) 2 (2-4) 3 (2-5) 2 (1-3) 2 (1-3) 4 (3-5) 3 (2-4) 4 (3-5)
Количество сперматозоидов, покрытых антиспермальными антителами класса IgA, % Percentage of IgA antibodie-coated spermatozoa, % 7 (4-18) 5 (2-14) 5 (2-7) 6 (1-10) 4 (2-9) 7 (3-15) 7 (2-14) 6 (2-8) 5 (3-Ю) 5 (2-6)
Количество сперматозоидов, покрытых антиспермальными антителами класса IgG, % Percentage of IgG antibodie-coated spermatozoa, % 8 (5-11) 7 (3-10) 7 (4-Ю) 7 (3-13) 6 (3-9) 7 (6-19) 5 (3-18) 8 (3-Ю) 7 (3-Ю) 4 (3-7)
Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов, % Sperm DNA fragmentation index, % 34* (24-43) 33** (25-39) 21** tt (12-39) 35*** (21-45) 35*** (20-44) 25 (18-35) 25 (18-33) 9ttt (6-20) 24 (17-36) 24 (16-40)
Концентрация лейкоцитов, млн/м Leukocyte count, million/ml 1,4* (1,2-1,9) 1 5** (1,1-2,1) [ 0**tt (0,7-1,7) (1,1-2,3) (1,2-2,1) 0,5 (0,3-0,7) 0,5 (0,3-0,7) 0,5 (0,2-0,7) 0,5 (0,2-0,7) 0,4 (0,1-0,7)
* Различия между 1-й и 2-й группами статистически значимы (р <0,05). ** Различия между 1-й и 2-й подгруппами статистически значимы (р <0,05). ***Различия между 3-й и 4-й подгруппами статистически значимы (р <0,05). 1Различия между 1-й и 3-й подгруппами статистически значимы (р <0,05). пРазличия между 2-й
и 4-й подгруппами статистически значимы (р <0,05). *Различия между значениями до и после лечения внутри группы статистически значимы (р <0,05).
* Differences between the 1" and the 2^ group are significant (p <0,05). **Differences between the 1" and the 2^ subgroup are significant (p <0,05). ** Differences between the 3rd and the 4th subgroup are significant (p <0,05). fDifferences between the 1" and the 3rd subgroup are significant (p <0,05). nDifferences between the 2^ and the 4th subgroup are significant (p <0,05). * Differences between pre-and post-treatment values are significant (p <0,05).
а б в
Leukocyte count, million/ml Leukocyte count, million/ml Leukocyte count, million/ml
Рис. 2. Корреляционная связь концентрации лейкоцитов и индекса фрагментации ДНК сперматозоидов (а), доли жизнеспособных сперматозоидов (б), доли прогрессивно-подвижных сперматозоидов (в) в выборке исследования в целом
Fig. 2. Correlation between leukocyte count and sperm DNAfragmentation index (а), percentage of viable sperm (б), percentage ofprogressive motile sperm (в)
(15 % (8-19 %) против 8 % (5-11 %), p <0,05), доли жизнеспособных сперматозоидов до теста на крио-толерантность (73 % (63-81 %) против 41 % (35-64 %), p <0,05) и после него (37 % (25-46 %) против 24 % (17-40 %), p <0,05). Значительно снизился индекс фрагментации ДНК сперматозоидов (21 % (12-28 %) против 33 % (25-39 %),p <0,05). Зарегистрировано снижение концентрации лейкоцитов в эякуляте после лечения (1,0 млн/мл (0,7-1,7 млн/мл) против 1,5 млн/мл (1,1-2,1 млн/мл), p <0,05). Статистически значимых различий в значениях таких показателей, как концентрация сперматозоидов, доля сперматозоидов с нормальной морфологией до и после теста на крио-толерантность, а также количество сперматозоидов, покрытых антиспермальными антителами, не выявлено.
При сравнении значений параметров после лечения со значениями до лечения во 2-й подгруппе также установлено значительное улучшение стандартных параметров спермограммы: увеличилась доля подвижных сперматозоидов до теста на криотолерант-ность (соответственно 43 % (27-63 %) против 34 % (21-54 %;p <0,05) и после теста (17 % (10-23 %) против 6 % (5-11 %),p <0,05), доля жизнеспособных сперматозоидов до теста на криотолерантность (77 % (66-85 %) против 65 % (55-76 %), p <0,05) и после него (41 % (33-53 %) против 37 % (30-49 %),p <0,05). После лечения выявлено статистически значимое выраженное снижение индекса фрагментации ДНК сперматозоидов (9 % (6-20 %) против 25 % (18-33 %), p <0,05).
Количество сперматозоидов, покрытых антиспер-мальными антителами, доля сперматозоидов с нормальной морфологией как до, так и после теста на криотолерантность статистически значимо не различались.
При сравнении значений параметров после лечения со значениями до лечения в подгруппах пациен-
тов, принимавших плацебо, статистически значимых различий не наблюдалось.
Обсуждение
Это первое исследование, в котором оценена эффективность ДГК в лечении мужского бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов на фоне воспалительного процесса в добавочных половых железах. Прием ДГК приводил к статистически значимому увеличению доли подвижных и жизнеспособных сперматозоидов, снижению индекса фрагментации ДНК сперматозоидов, а также увеличению криотолерантности сперматозоидов по сравнению с плацебо. Как стандартные параметры спермограммы, так и показатели, отражающие целостность генетического материала, до и после лечения были лучше в подгруппах пациентов с низким содержанием лейкоцитов в эякуляте. По всей видимости, это следствие негативного влияния высоких концентраций лейкоцитов, усиливающих окислительный стресс. В пользу этого предположения также свидетельствует прямая корреляция концентрации лейкоцитов в эякуляте и индекса фрагментации ДНК и обратная корреляция концентрации лейкоцитов и доли подвижных и жизнеспособных сперматозоидов. По-видимому, положительный эффект, оказываемый ДГК на качественные параметры эякулята, обусловлен не только антиоксидантными, но и противовоспалительными ее свойствами, так как в подгруппе пациентов с воспалительным процессом в добавочных половых железах, которые принимали ДГК, зарегистрировано снижение концентрации лейкоцитов после лечения. Полученные нами результаты согласуются с данными J.C. Martínez-Soto и соавт. [22].
Для лечения мужского бесплодия, ассоциированного с высоким индексом фрагментации ДНК
Е га Е
сперматозоидов, были предложены различные методы: хирургическое устранение варикоцеле, антибактериальная терапия (для пациентов с воспалительным процессом в добавочных половых железах), применение рекомбинантного фолликулостимули-рующего гормона, антиоксидантов и интрацитоплаз-матическая инъекция тестикулярного сперматозоида [5]. Большинство методик имеют существенные недостатки, среди которых инвазивность и высокая стоимость лечения. Длительная антибактериальная терапия по поводу воспалительного процесса в добавочных половых железах сопряжена также с рядом побочных эффектов. На фоне этого достаточно привлекательным методом лечения мужского бесплодия, ассоциированного с высоким индексом фрагмента-
ции ДНК сперматозоидов, представляется применение ДГК, особенно у пациентов с воспалительным процессом в добавочных половых железах.
Заключение
Прием ДГК приводит к улучшению стандартных параметров спермограммы, снижению индекса фрагментации ДНК сперматозоидов и повышению крио-толерантности сперматозоидов вне зависимости от наличия воспалительного процесса в добавочных половых железах. ДГК может быть рекомендована для применения в 1-й линии терапии мужского бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов. Прием ДГК целесообразен при подготовке мужчин к забору эякулята для криоконсервации.
REFERENCES/ЛИТЕРАТУРА
Е га Е
1. Jungwirth А., Diemer T., Kopa Z. et al. Male infertility. EAU Guideline 2018. Available at: https://uroweb.org/ guideline/male-infertility/#8.
2. Semet M., Paci M., Saias-Magnan J. et al. The impact of drugs on male fertility: a review. Andrology 2017;5(4): 640-63. DOI: 10.1111/andr.12366.
3. Лебедев Г.С., Голубев Н.А., Шадер-кин И.А. и др. Мужское бесплодие
в Российской Федерации: статистические данные за 2000-2018 годы. Экспериментальная и клиническая урология 2019;(4):4-13. [Lebedev G.S., Golubev N.A., Shaderkin I.A. et al. Male infertility in the Russian Federation: statistical data for 2000-2018. Eksperimentalnaya i klinicheskaya urologiya = Experimental & Clinical Urology 2019;(4):4-13. (In Russ.)].
4. Hamilton T.R.D.S., AssumpSao M.E.O.D. Sperm DNA fragmentation: causes and identification. Zygote 2020;28(1):1-8. DOI: 10.1017/S0967199419000595.
5. Kim G.Y. What should be done for men with sperm DNA fragmentation?
Clin Exp Reprod Med 2018;45(3):101-9. DOI: 10.5653/cerm.2018.45.3.101.
6. Zeqiraj A., Beadini S., Beadini N. et al. Male infertility and sperm DNA fragmentation. Open Access Maced
J Med Sci 2018;6(8):1342-5. DOI: 10.3889/oamjms.2018.311.
7. Qiu Y., Yang H., Li C., Xu C. Progress
in research on sperm DNA fragmentation. Med Sci Monit 2020;26:e918746. DOI: 10.12659/MSM.918746.
8. Niederberger C. Re: Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis. J Urol 2020;203(4):649.
DOI: 10.1097/JU.0000000000000722.02.
9. Zheng W.W., Song G., Wang Q.L. et. al. Sperm DNA damage has a negative effect on early embryonic development
following in vitro fertilization. Asian J Androl 2018;20(1):75-9. DOI: 10.4103/aja.aja_19_17.
10. Agarwal A., Barbarosie C., Ambar R., Finelli R. The impact of single- and double-strand DNA breaks in human spermatozoa on assisted reproduction. Int J Mol Sci 2020;21(11):3882. DOI: 10.3390/ijms21113882.
11. Bisht S., Faiq M., Tolahunase M., Dada R. Oxidative stress and male infertility. Nat Rev Urol 2017;14(8):470-85. DOI: 10.1038/nrurol.2017.69.
12. Ribas-Maynou J., Yeste M. Oxidative stress in male infertility: causes, effects in assisted reproductive techniques, and protective support of antioxidants. Biology (Basel) 2020;9(4):77.
DOI: 10.3390/biology9040077.
13. Ritchie C., Ko E.Y. Oxidative stress in the pathophysiology of male infertility. Andrologia 2020;e13581.
DOI: 10.1111/and.13581.
14. Smits R.M., Mackenzie-Proctor R., Yazdani A. et al. Antioxidants for male subfertility. Cochrane Database Syst Rev 2019;3(3):CD007411. DOI: 10.1002/ 14651858.CD007411.pub4.
15. Ménézo Y.J., Hazout A., Panteix G. et al. Antioxidants to reduce sperm DNA fragmentation: an unexpected adverse effect. Reprod Biomed Online 2007;14(4):418-21.
DOI: 10.1016/s1472-6483(10)60887-5.
16. Barati E., Nikzad H., Karimian M. Oxidative stress and male infertility: current knowledge of pathophysiology and role of antioxidant therapy in disease management. Cell Mol Life Sci 2020;77(1):93-113.
DOI: 10.1007/s00018-019-03253-8.
17. Thakur A.S., Littarru G.P., Funahashi I. Effect of ubiquinol therapy on sperm parameters and serum testosterone levels in oligoasthenozoospermic infertile men.
J Clin Diagn Res 2015;9(9):BC01-3. DOI: 10.7860/JCDR/2015/13617.6424.
18. Greco E., Romano S., Iacobelli M. et al. ICSI in cases of sperm DNA damage: beneficial effect of oral antioxidant treatment. Hum Reprod 2005;20(9): 2590-4. DOI: 10.1093/humrep/dei091.
19. Haghighian H.K., Haidari F., Moham-madi-Asl J., Dadfar M. Randomized, triple-blind, placebo-controlled clinical trial examining the effects of alpha-lipoic acid supplement on the spermatogram and seminal oxidative stress in infertile men. Fertil Steril 2015;104(2):318-24. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.05.014.
20. Gual-Frau J., Abad C., Amengual M.J. et al. Oral antioxidant treatment partly improves integrity of human sperm DNA in infertile grade I varicocele patients. Hum Fertil (Camb) 2015;18(3):225-9. DOI: 10.3109/14647273.2015.1050462.
21. Comhaire F., Christophe A., Zalata A. et al. The effects of combined conventional treatment, oral antioxidants and essential fatty acids on sperm biology in subfertile men. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2000;63(3):159-65. DOI: 10.1054/plef.2000.0174.
22. Martínez-Soto J.C., Domingo J.C., Cordobilla B. et al. Dietary supplementation with docosahexaenoic acid (DHA) improves seminal antioxidant status and decreases sperm DNA fragmentation. Syst Biol Reprod Med 2016;62(6):387-95.
DOI: 10.1080/19396368.2016.1246623.
23. Kim Y.J., Chung H.Y. Antioxidative and anti-inflammatory actions of docosahe-xaenoic acid and eicosapentaenoic acid in renal epithelial cells and macrophages. J Med Food 2007;10(2):225-31.
DOI: 10.1089/jmf.2006.092.
24. Leahy T., Gadella B. New insights into the regulation of cholesterol efflux from the sperm membrane. Asian
J Androl 2015;17(4):561-7. DOI: 10.4103/1008-682X.153309.
25. Lenzi A., Picardo M., Gandini L., Dondero F. Lipids of the sperm plasma membrane: from polyunsaturated fatty acids considered as markers of sperm function to possible scavenger therapy. Hum Reprod Update 1996;2(3):246-56. DOI: 10.1093/humupd/2.3.246.
26. Holowka D., Baird B. Roles for lipid heterogeneity in immunoreceptor signaling. Biochim Biophys Acta 2016;1861(8 Pt B):830-6.
DOI: 10.1016/j.bbalip.2016.03.019.
27. Hou T.Y., McMurray D.N., Chapkin R.S. Omega-3 fatty acids, lipid rafts, and T cell signaling. Eur J Pharmacol 2016;15:2-9. DOI: 10.1016/j.ejphar.2015.03.091.
28. Rodríguez-Cruz M., Serna D.S. Nutrigenomics of ra-3 fatty acids: regulators of the master transcription factors. Nutrition 2017;41:90-6. DOI: 10.1016/j.nut.2017.04.012.
29. Hashimoto M., Hossain S., Mamun A. et al. Docosahexaenoic acid: one molecule diverse functions. Crit Rev Biotechnol 2017;37(5):579-97.
DOI: 10.1080/07388551.2016.1207153.
30. Stillwell W., Wassall S.R. Docosahe-xaenoic acid: membrane properties of a unique fatty acid. Chem Phys Lipids 2003;126(1):1-27.
DOI: 10.1016/s0009-3084(03)00101-4.
31. Hosseini B., Nourmohamadi M., Hajipour S. et al. The effect of omega-3 fatty acids, EPA, and/or DHA on male infertility: a systematic review and meta-analysis. J Diet Suppl 2018;16(2):245-56. DOI: 10.1080/19390211.2018.1431753.
32. Aksoy Y., Aksoy H., Altinkaynak K. et al. Sperm fatty acid composition in subfertile men. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2006;75(2):75-9.
DOI: 10.1016/j.plefa.2006.06.002.
33. Martínez-Soto J.C., Landeras J., Gadea J. et al. Spermatozoa and seminal plasma fatty acids as predictors
of cryopreservation success. Andrology
2013;1(3):365-75.
DOI: 10.1111/j.2047-2927.2012.00040.x.
34. Safarinejad M.R. Effect of omega-3 polyunsaturated fatty acid supplementation on semen profile and enzymatic anti-oxidant capacity of seminal plasma in infertile men with idiopathic oligoasthenoteratospermia: a doubleblind, placebo-controlled, randomised study. Andrologia 2011;43(1):38-47. DOI: 10.1111/j.1439-0272.2009.01013.x.
35. Виноградов И.В., Гамидов С.И., Габлия М.Ю. и др. Докозагексаеновая кислота в лечении идиопатических форм мужского бесплодия. Урология 2019;(1):78-83. [Vinogradov I.V., Gamidov S.I., Gabliya M.Yu. Docosahexaenoic acid in the treatment of idiopathic male infertility. Urologiya = Urology 2019;(1):78-83. (In Russ.)]. DOI: 10.18565/urology.2019.16.78-83.
36. Виноградов И.В., Живулько А.Р., Виноградова Л.М., Королев С.В. До-козагексаеновая кислота в лечении мужского бесплодия. Андрология и ге-нитальная хирургия 2018;(4):21—7. [Vinogradov I.V., Zhivulko A.R., Vinogradova L.M., Korolev S.V. Docosahexaenoic acid in the treatment
of male infertility. Andrologiya i genital'naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2018;19(4):21-7. (In Russ.)]. DOI: 10.17650/2070-9781-2018-19-4-21-27.
37. Calder P.C. Marine omega-3 fatty acids and inflammatory processes: Effects, mechanisms and clinical relevance. Biochim Biophys Acta 2015;1851(4):469-84.
DOI: 10.1016/j.bbalip.2014.08.010.
38. Calder P.C. Omega-3 fatty acids and inflammatory processes: from molecules to man. Biochem Soc Trans 2017;45(5): 1105-15. DOI: 10.1042/BST20160474.
39. Calder P.C. Polyunsaturated fatty acids and inflammation. Biochem Soc Trans 2005;33(Pt 2):423-7.
DOI: 10.1042/BST0330423.
40. Naqvi A.Z., Hasturk H., Mu L. et al. Docosahexaenoic acid and periodontitis
in adults: a randomized controlled trial. J Dent Res 2014;93(8):767-73. DOI: 10.1177/0022034514541125.
41. Dawczynski C., Dittrich M., Neumann T. et al. Docosahexaenoic acid in the treatment of rheumatoid arthritis: a doubleblind, placebo-controlled, randomized cross-over study with microalgae
vs. sunflower oil. Clin Nutr
2018;37(2):494-504.
DOI: 10.1016/j.clnu.2017.02.021.
42. Belluzzi A., Brignola C., Campieri M. et al. Effect of an enteric-coated fish-oil preparation on relapses in Crohn's disease. N Engl J Med 1996;334(24):1557-60. DOI: 10.1056/NEJM199606133342401.
43. Goldberg R.J., Katz J. A meta-analysis of the analgesic effects of omega-3 polyunsaturated fatty acid supplementation for inflammatory joint pain. Pain 2007;129(1-2):210-23. DOI: 10.1016/j.pain.2007.01.020.
44. Sheppard J.D. Jr, Singh R., McClellan A.J. et al. Long-term supplementation with ra-6 and ra-3 PUFAs improves moderate-to-severe keratoconjunctivitis sicca:
a randomized double-blind clinical trial. Cornea 2013;32(10):1297-304. DOI: 10.1097/ICO.0b013e318299549c.
45. Brunner R.J., Demeter J.H., Sindhwani P. Review of guidelines for the evaluation and treatment of leukocytospermia
in male infertility. World J Mens Health
2019;37(2):128-37.
DOI: 10.5534/wjmh.180078.
46. Lobascio A.M., De Felici M., Anibaldi M. et al. Involvement of seminal leukocytes, reactive oxygen species, and sperm mitochondrial membrane potential in the DNA damage of the human spermatozoa. Andrology 2015;3(2):265-70.
DOI: 10.1111/andr.302.
47. Saleh R., Agarwal A., Kandirali E., Sharma R. Leukocytospermia is associated with increased reactive oxygen species production by human spermatozoa. Fertil Steril 2002;78(6):1215-24.
DOI: 10.1016/s0015-0282(02)04237-1.
Вклад авторов
И.В. Виноградов: разработка дизайна исследования;
А.Р. Живулько: набор и обследование пациентов; анализ полученных данных. Authors' contributions
I.V. Vinogradov: developing the research design;
A.R. Zhivulko: recruitment and examination of patients; analysis of the obtained data. ORCID авторов / ORCID of authors
И.В. Виноградов / I.V. Vinogradov: https://orcid.org/0000-0001-7469-3952 А.Р. Живулько / A.R. Zhivulko: https://orcid.org/0000-0002-1651-4343 Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The author declares no conflict of interest. Соблюдение правил биоэтики
Протокол исследования одобрен комитетом по биомедицинской этике ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов». Все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании. Compliance with principles of bioethics
The study protocol was approved by the biomedical ethics committee of RUDN University. All patients gave written informed consent to participate in the study. Статья поступила: 23.11.2020. Принята к публикации: 28.12.2020. Article submitted: 23.11.2020. Accepted for publication: 28.12.2020.
E ra E
