Elhízás, endokrin rendellenességek és férfi meddőség Dutta S, Biswas A, Sengupta P - Asian Pac J

Elhízás, endokrin rendellenességek és férfi meddőség

Sulagna Dutta Ph.D. 1, Anupam Biswas 2, Pallav Sengupta 2
1 Szájbiológiai és Orvostudományi Tanszék, Fogorvosi Kar, MAHSA Egyetem, Malajzia
2 MAHSA Egyetem, Malajzia, Orvostudományi és Orvostudományi Kar Élettani Tanszék

Benyújtás dátuma	2019. május 23
A határozat kelte	2019. június 20
Az elfogadás dátuma	2019. július 26
A webes közzététel dátuma	2019. október 07

Levelezési cím:
Sulagna Dutta
Szájbiológiai és Orvostudományi Tanszék, MAHSA Egyetem Fogorvostudományi Kar
Malaysia

A támogatás forrása: Egyik sem, Összeférhetetlenség: Egyik sem

DOI: 10.4103/2305-0500.268133

Az elhízás az elmúlt évtizedek óta globális járványsá vált, és az Egyesült Államok lakosságának több mint egyharmadában elterjedt. Egy másik globális egészségügyi probléma a férfiak termékenységének csökkenő tendenciája a sperma minőségét tekintve. A férfiak meddőségi etiológiája multifaktoriális, az elhízás az egyik fő okozó. Számos kutatás irányul az elhízás okozta férfi szubfertilitás vagy meddőség mögött meghúzódó potenciális mechanizmus feltárására. Az elhízás megváltoztathatja a hipotalamusz-hipofízis-gonád tengely hormonális közegét, annak kereszteződését más anyagcsere hormonokkal, felszabályozza a zsírszövetből származó hormonok szekrécióját és más tényezőket, ezáltal befolyásolva a férfi reprodukció endokrin szabályozását. Az elhízás közvetlenül károsíthatja a herék működését azáltal, hogy genetikai és epigenetikai változásokat indukál a spermiumokban, megzavarva a spermium morfológiáját és funkcióit. Tekintettel az elhízás állapotának összetettségére és a férfiak szubfertilitásának/meddőségének többváltozós etiopatológiájára, ennek a felülvizsgálatnak az a célja, hogy naprakész koncepciót adjon arról, hogy az elhízás által közvetített hormonális moduláció hogyan befolyásolhatja a férfi termékenységi paramétereit.

Kulcsszavak: Férfi meddőség, elhízás, sperma minőség

Hogyan idézhetem ezt a cikket:
Dutta S, Biswas A, Sengupta P. Elhízás, endokrin rendellenességek és férfi meddőség. Ázsiai Pac J Reprod 2019; 8: 195-202

Hogyan lehet megadni ezt az URL-t:
Dutta S, Biswas A, Sengupta P. Elhízás, endokrin rendellenességek és férfi meddőség. Asian Pac J Reprod [online online] 2019 [idézve: 2020. december 12.]; 8: 195-202. Elérhető: http://www.apjr.net/text.asp?2019/8/5/195/268133

Az elhízás szokatlanul magas lipid- és/vagy lipoproteinszintekkel jár a vérben, ami hiperlipidémiához vezet. Az elhízott férfiak lipotoxicitásának állapota a sejtsérülés és a szöveti diszfunkciók fő oka [20]. Az elhízás kockázati tényezői hajlamosak a WHO 2004. évi diétás globális stratégiájának csoportosítására. Ez eltérést mutat a fiziológiás homeosztázistól, utat nyitva számos rendellenesség és krónikus betegség, többek között a szív- és érrendszeri megbetegedések, a cukorbetegség, a rosszindulatú daganatok és a neurodegeneratív betegségek között. Ezek társulnak olyan társbetegségekkel is, mint a hiperinzulinémia, diszlipidémia, hiperkoleszterinémia, hiperleptinémia, magas vérnyomás, hiperglikémia, krónikus gyulladás, károsodott reproduktív funkciók [21], [22]. A férfiak termékenységének csökkenése és az elhízás prevalenciájának egyidejű növekedése számos kutatási beavatkozáshoz vezetett az elhízás okozta férfi szaporaság vagy meddőség hátterében álló mechanizmus feltárására [23]. .

Tanulmányok azt sugallják, hogy az utóbbi években jelentős számú meddő férfinak vetik alá az elhízás szűrését és kezelését reproduktív funkcióik javítása céljából [24]. Érdemes megemlíteni, hogy egy jól definiált J alakú összefüggést javasoltak a BMI növekedése és a spermaparaméterek csökkenése között [25]. A reprodukciós korban az elhízás prevalenciája a jelenlegi években háromszor magasabb az elmúlt 30 évben. Ez közvetlenül összefügg a férfiak meddőségének növekedésével [26]. A vizsgálatok azt is állítják, hogy az elhízott férfiaknál az azoospermia és az oligozoospermia aránya magasabb, mint azoknál, akiknél a BMI a normál tartományon belül van [27]. Ezenkívül a férfipartner minden 3 kg/m 2-es BMI-növekedése arról számolt be, hogy ez a pár körülbelül 12% -kal csökkenti a sikeres terhesség esélyét [28]. .

Ez az áttekintő cikk az elhízás okozta endokrin elváltozások lehetséges mechanizmusainak naprakész koncepcióját mutatja be, amelyek befolyásolhatják a férfi reproduktív funkcióit.

A MetS rendezetlen energiatermeléshez, felhasználáshoz és tároláshoz vezet. Akkor diagnosztizálják, ha a következő öt állapot közül bármelyik három előfordul: hipertónia, elhízás, magas szérum trigliceridszint, alacsony nagy sűrűségű koleszterinszint és magas éhomi vércukorszint. Régóta kimutatták, hogy a MetS pozitívan kapcsolódik a férfi reproduktív diszfunkciókhoz, például a hipogonadizmushoz és az erekciós diszfunkcióhoz [39]. Az elhízás számos fiziológiai diszfunkció, hormonális egyensúlyhiány és krónikus rendellenesség, például hiperglikémia, hiperinzulinémia esetén jól alkalmazható állapot, stb. [40]. Ezek az elhízott férfiak káros testi következményei zavaró tényezőként szolgálnak a spermium mennyiségének romlásában [40] .

Az élettani mechanizmusok, amelyek az anyagcsere-energiamérleget a reproduktív funkciókkal kapcsolják össze, alapvetően magukban foglalják a metabolikus hormonok, a HPG-tengely, az egyéb férfi reproduktív hormonok és az idegi áramkörök neuroendokrin kereszteződését. Az energia homeosztázist és az anyagcsere sebességét szabályozó idegi entitás nevezhető „metabolikus szenzornak”, amely a hormonális jeleket neuronális impulzusokká alakítja át a hipotalamusz gonadotropin-felszabadító hormon (GnRH) impulzusgenerátorának szabályozására. A GnRH az agyalapi mirigy gonadotropinjainak és a herék nemi hormonjainak összehangolt felszabadulását és funkcióit elindító „mester” szabályozó hormon a hereműködés szabályozására, a megfelelő sperma minőség fenntartása érdekében [41]. Azok a hormonok, amelyek az anyagcsere állapotát jelzik, mint például az inzulinszerű növekedési faktor-I, az inzulin, a ghrelin, a leptin, a rezisztin, az obesztatin és a növekedési hormon, állítólag táplálkozási státuszú jeleket közvetítenek a hipotalamusz központjaiba. Ez azt a mechanizmust sugallhatja, amely révén ezek a hormonok kommunikálnak és interferálnak a HPG-tengely hormonális közegével, ezáltal modulálva a férfi reproduktív funkcióit [41], [42] .

3.1. Elhízás, HPG tengely és reproduktív hormonok

3.2. Elhízás, adipokinek és metabolikus hormonok

Az elhízás összetett testi rendellenességeket mutat be, amelyek nagymértékben rontják a fiziológiai hormonális közeget [49]. A fehér zsírszövet magas lerakódása elhízott férfiaknál megnöveli az ösztrogénszintet, a zsírszöveti hormonok növekedését, ami befolyásolja a szteroidogenezis és a spermatogenezis endokrin támogatását. Mint korábban tárgyaltuk, az emelkedett ösztrogénszint a megnövekedett aromatáz enzimaktivitásoknak köszönhető, amelyek a tesztoszteront ösztrogénné alakítják. A zsírszövet a fő energiaforrás, és endokrin mirigyként működik az emberi testben. Ezek a szövetek képesek különféle bioaktív anyagok szintetizálására, mint például az adipokinek, amelyek krónikus, alacsony fokú gyulladást válthatnak ki, és összefüggésben állnak a metabolikus homeosztázis széles skálájával [50]. A felesleges zsír felhalmozódása a szabad zsírsavak felszabadulását eredményezi a keringésben, ami meghatározó tényező az inzulinérzékenység szempontjából [51]. Az adipokinek a zsírszövetek által kiválasztott fehérjék; Az adipokinek fiziológiai szintje kötelező a metabolikus funkciók megőrzéséhez.

Az elhízás a zsírszövet hormonális felszabadulását indukálja, például a ghrelin [52], a leptin [53], az orexin [54], az adiponektin [55], [56], az obestatin [57], [58] és más metabolikus hormonok [49] felszabadulását., [59], amelyek mindegyike releváns a férfi termékenység szabályozásában [60], [61], [62] .

A leptin módosíthatja a hipotalamusz GnRH felszabadulását is keresztül hatása a kisspeptinre. A kisspeptin szerepe a szaporodás szabályozásában széles körben elfogadott. A hipotalamusz íves magjában fekvő kisspeptin összekapcsolódásként szolgálhat az anyagcsere állapota és a reproduktív funkciók között [74]. A kisspeptinről beszámoltak arról, hogy gátolja a lipogenezist és indukálja a lipolízist [75]. A MetS-ben, mint az elhízás, a kisspeptin mRNS expressziója csökken (KJSS1) a hipotalamuszban, valamint a zsírszövetekben [74]. Mivel a kisspeptin stimulálja a pulzáló hipotalamusz GnRH felszabadulását, az elhízás hiánya hipotalamusz hipogonadizmushoz vezethet [74], [75] .

Az Orexin (hipokretin) egy másik kialakuló zsírszövet-hormon, amely állítólag serkenti a tesztoszteron termelést keresztül szteroidogén enzimaktivitásokat indukáló Leydig sejtekben [76]. Úgy tűnik, hogy az Orexin csillapítja az oxidatív sejtkárosodást is [77] .

3.2.3. Resistin

Beszámoltak arról, hogy az elhízott férfiaknál a rezisztin szekréciója fokozódik az adipocitákból. A rezisztin elhízott férfiaknál inzulinrezisztenciát indukálhat, ami 2-es típusú cukorbetegséghez vezethet [78], [79]. Az Endokrin Társaság klinikai gyakorlati irányelvei (2010) szerint a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő férfiakat alacsony tesztoszteronszint-vizsgálatnak vetik alá [80]. Ez indokolt, mivel a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő elhízott férfiak másodlagos hipogonadizmusban szenvedhetnek a központi vagy perifériás inzulinrezisztencia miatt. Ezt az állapotot rontja a társult gyulladásgátló citokinek (interleukin 6 és tumor nekrózis faktor-alfa) a HPG tengelyre gyakorolt hatása [44]. Sőt, az elhízott férfiak magas inzulinszintje csökkenti az SHBG szintjét, ami a normál spermatogenezis közvetítéséhez szükséges tesztoszteron funkciók csökkenésének oka lehet. Mivel az alacsony SHBG-szint kompenzációja hatástalannak bizonyult az alacsony tesztoszteronszinttel szemben az elhízás inzulinrezisztencia állapotában, felvethető, hogy a tesztoszteron termelésére az inzulinrezisztencia autonóm közvetlen hatással van a Leydig sejtekre [24], [44] .

3.2.4. Ghrelin

A ghrelint „éhséghormonnak” nevezik. Ez egy neuropeptid, amelyet a ghrelinerg sejtek termelnek a gyomor-bél traktusban, és azt javasolják, hogy összefüggésbe hozza az elhízott férfiak megváltozott szérum tesztoszteronszintjét [81-83]. A herében Ghrelin-receptorok találhatók, amelyek jelentős szerepet játszanak a szteroidogenezisben. A ghrelin közvetlen hatása a spermatogenezisre azonban továbbra is vitatott [81]. A Ghrelin indukálhatja a ROS túltermelését és oxidatív stresszt, hogy befolyásolja a herék normális működését [84] .

3.2.5. Adiponektin

Az adiponektin ellentétes kapcsolatban áll az elhízással és az inzulinrezisztenciával. Elsősorban a májat, a vázizomzatot és az endoteliális sejtek érfalát érinti. Ahol stimulálhatja az angiogenezist elősegítő nitrogén-oxid termelést [85]. Segít az elhízással összefüggő nem alkoholos steatohepatitis kezelésében is, olyan helyzetben, amikor a májban bőrpír és zsír- és morzsás szövetek gyűlnek össze [86]. .

A Vaspin egy adipokin, amely szerepet játszik a zsírosság, az anyagcsere-diszfunkciók és az inzulinrezisztencia előrehaladásában. Zsigeri kifejezése vazpin Az mRNS szignifikánsan korrelál a testzsír% -ával, a BMI-vel és a vércukorszinttel. Szexre épülő irányelv, és a nőknél lényegesen magasabb, mint a férfiaknál [87] .

A közelmúltban felfedezett adipokinek az apelin, az acilezést stimuláló fehérjék, a zsírsavkötő fehérjék, a visfatin, az omentin, a kemerin és a plazminogén aktivátor inhibitor-1.

A fent tárgyalt, az elhízással kapcsolatos, eddig felfedezett hormonok nem elegendőek az elhízás által kiváltott férfiak szubfertilitásának vagy meddőségének egyértelmű mechanizmusának felállításához. További kutatásokra van szükség egy adipokin elkülönítéséhez a zsírtól, amely segít a zsír elleni küzdelemben. A 21. században az elhízás minden fejlett és fejlődő ország számára felmerülő aggodalomra ad okot. A társadalmi-gazdasági helyzet megváltozása, az egészségtelen étkezési szokások, a stresszes életmód és a fizikai aktivitás hiánya lehet a kiváltó ok [88] .

Az emberi sperma minősége megbízhatóan megjósolja a férfi termékenységet, amelynek globális csökkenő tendenciája van [1], [2], [3], [4]. Az elhízásról és a túlsúlyról, valamint a kapcsolódó allosztatikus terhelésről széles körben beszámoltak, hogy szorosan összefüggenek az oligozoospermia és azoospermia megnövekedett előfordulásával [89]. A megfelelő kezelés és a fegyelmezett fogyás a tesztoszteron szint és a sperma paraméterek látványos javulását mutatta [90] .

A legkonvencionálisabb és leglényegesebb férfi termékenységi paraméter a sperma minősége, amely főleg a sperma térfogatát, a spermiumok számát, a spermiumok morfológiáját és a spermiumok mozgékonyságát tartalmazza. A férfiaknál a magfolyadék jellemzői az általános reproduktív egészségtől és a környezeti jelektől függenek. A sperma paraméterei még a homeosztatikus körülményektől való kis eltérés esetén is veszélybe kerülhetnek. A trauma állapota, a szisztémás betegségek, a helytelen életmód, a rossz táplálkozási állapot, a környezeti stressz és az anyagcserezavarok, például elhízás esetén, hátrányosan befolyásolhatják a sperma minőségét [27]. A magas BMI és a csökkent szteroidogenezis, a spermatogenezis és ezáltal a sperma minőségének romlása összefüggést mutattak be, de még további részletes kutatásokat igényelnek [24] .

Az elhízott férfiak esetében háromszor nagyobb valószínűséggel kevesebb, mint 20 millió/ml a spermiumszám, mint a normál testsúlyú férfiaknál. A csökkent spermiumszám ezen állapotát „oligozoospermiának” nevezik [45]. Chavarro et al [91] kimutatta, hogy a magasabb BMI-vel (> 25 kg/m 2) rendelkező férfiak spermiumszáma alacsonyabb, mint a normál testsúlyú férfiaké. A spermium mennyisége a magömléskor a BMI növekedésével is csökkent. Egy széles spektrumú tanulmány, amelybe 1 558 dán katona vett részt, szintén negatív korrelációt mutatott a megnövekedett BMI-vel a teljes spermiumszámmal és a koncentrációval [92]. Az elhízás hatással van a spermiumok mozgékonyságára és morfológiájára is, miközben ezt a mechanizmust még nem teljesen értik [23]. Számos tanulmány használta ezeket az eredményeket az elhízásnak a férfi termékenységre gyakorolt káros hatásának felvetésére [93], [94] .

A spermium DNS-fragmentációja (SDF) fejlett spermafunkció-meghatározó tényező a férfi meddőségének megítélésében [102], [103]. Az elhízás súlyosan befolyásolhatja az SDF-et, valószínűleg az oxidatív stressz indukciója révén. Nagyon kevés tanulmány állította, hogy az elhízás befolyásolja a spermium DNS integritását, és megállapításaik technikai problémák miatt eltéréseket mutatnak [91], [104]. Az SDF szint növekedése a csökkent terhességi aránynak is megfelelt [102], [105]. Kort et al [106] az elhízott férfiaknál megnövekedett SDF-értéket jelentett spermium-kromatin-struktúra vizsgálat segítségével. Hasonló megfigyelésekről számolt be Chavarro et al [91] és Farriello et al [107] egysejtű gélelektroforézis vizsgálati módszerrel (üstökösvizsgálat). La Vignera et al [108] terminális-dezoxinukleotidil-transzferáz-közvetített nick end jelölési vizsgálatot alkalmazott áramlási citometriával, és megállapította, hogy az elhízás hátrányosan befolyásolja a spermium kromatin integritását. Hasonló jelentésekről számolt be egy 3 éves multicentrikus tanulmány a BMI és a spermium DNS integritásának összefüggéséről [109] .

Az elhízott egyének túl sok kalóriát fogyasztanak az étrendben, de többnyire mikrotápanyagok hiányában szenvednek, beleértve a D-vitamin, a C-vitamin, a biotin, a króm és a tiamin hiányát [110]. A szervezet anyagcseréjéhez társfaktorként alapvetően bizonyos mikroelemekre van szükség, és ezek a mikroelemek, különösen a D-vitamin, jótékony hatással vannak a férfi termékenységre. Megállapították, hogy a férfi reproduktív hormon termelését indukálja és javítja a sperma minőségét. A jelentések szerint hozzájárul a tesztoszteron fokozott biohasznosulásához [111] .

Az elhízás egy sor kóros állapotot mutat be. Az elhízás növekvő globális előfordulása és a férfiak termékenységének csökkenése együttesen felkeltik a kutatási érdeklődést az elhízás és a férfi meddőség közötti összefüggés megtalálása iránt. Az elhízás okozta férfi szubfertilitás vagy meddőség pontos mechanizmusa korántsem teljes megértés. Az elhízott férfiak magas zsírszövet-lerakódással rendelkeznek, amelyet toxinraktáraknak, valamint számos hormon és adipokin forrásának tekintenek. Ezek a hormonok befolyásolhatják a HPG szabályozó tengelyét, valamint közvetlenül a heresejteket is károsíthatják a férfi reproduktív funkcióit. Ez az áttekintő cikk az elhízással kapcsolatos hormonok és a férfi reproduktív hormonális közeg endokrin krosstalkóit tárgyalta, amelyek részben megmagyarázhatják azt a mechanizmust, hogy az elhízás által közvetített endokrin rendellenességek hogyan befolyásolják hátrányosan a férfi reproduktív funkcióit.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

A szerzők kijelentik, hogy nincs összeférhetetlenség.