Дефицит микронутриентов как причина мужского бесплодия

Исследование проводилось в период с 2016 г. по 2020 г. на клинической базе
ФГБОУ ВО«Омский государственный медицинский университет» Минздрава России
в БУЗОО «Городской клинический перинатальный центр».
Всего в исследование было включено 337 человека в возрасте от 22 до 53 лет.
Проведение диссертационного исследования было одобрено комитетом по этике
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства
здравоохранения Российской Федерации (протокол № 81 от 26.09.2016 г.)
Все этапы исследования проведены на основе правил доказательной медицины,
с соблюдением этических принципов клинических исследований.
Для достижения поставленной в диссертационном исследовании цели нами был
разработан и реализован дизайн исследования, состоящий из четырех последовательно
проведенных этапов.
Дизайн исследования
I этап – повышения точности выделения группы пациентов с идиопатическим
мужским бесплодием путем повышения качества диагностики воспалительных
заболеванийоргановрепродуктивнойсистемы(клиническоепроспективное
исследование).

Основная группа n=41Контрольная группа n=46

Предварительная подготовка
ректальными суппозиториями
бовгиалуронидазы азоксимера
3000 МЕ № 5 через день

Бак посев яэкулятаБак посев яэкулята

Рисунок 1 – I этап исследования

II этап – изучения структуры питания пациентов с мужским бесплодием
(случай-контроль).
Мужчины с бесплодием (n=36). Путем анкетирования проведен анализа частоты
потребления пищи и суточного воспроизведения питания (рекомендованными ФИЦ
питания и биотехнологии для эпидемиологических исследований питания).
III этап – выявление микронутриентов, факт дефицита которых критически
связан с идиопатическим мужским бесплодием (случай-контроль).

Основная группа (n=82)Контрольная группа (n=93)
Мужчины с бесплодиемМужчины, реализовавшие
фертильную функция

Исследование крови на содержания витаминов А, В9, Д, Е, С.
Исследование волос на содержание микроэлементов селен и цинк

Рисунок 2 – III этап исследования

IVэтап–коррекциявыявленныхкритическизначимыхдефицитов
микронутриентов у пациентов с мужским бесплодием (клиническое проспективное
исследование).

Основная группа (n=82)Контрольная группа (n=75)

Подгруппа 1Подгруппа 2
(n=38)(n=37)

коррекции выявленных
дефицитовкомплексныйкомплексный
монокомпонентнымипрепарат +препарат без
препаратамиL-карнитинL-карнитина

Рисунок 3 – IV этап исследования

На первом этапе для более точной и корректной диагностики мужского
бесплодия путем повышения результативности обнаружения микроорганизмов было
проведено клиническое проспективное исследование. Объектами исследования
явились 87 мужчин в возрасте от 22 до 41 года, с установленным диагнозом мужское
бесплодие, рандомизированные на две группы. В основной группе (n=41) перед
микробиологическим исследованием эякулята применяли ректальные суппозитории
бовгиалуронидазы азоксимера 3000 МЕ по 1 суппозиторию через день № 5.
В контрольнойгруппе(n=46)сборэякулятапроводилибезкакой-либо
дополнительной предварительной подготовки.
На втором этапе с целью изучения структуры питания пациентов с мужским
бесплодием выполнено исследование случай-контроль. В исследовании приняли
участие мужчины (n=36). Фактическое питание исследовалось методами «анализа
частоты потребления пищи и суточного воспроизведения питания (рекомендованными
ФИЦ питания и биотехнологии для эпидемиологических исследований питания)».
На третьем этапе исследования для выявления критически значимых
дефицитовпроведеноисследованиеслучай-контроль,вкоторомобъектом
проведенного исследования являлись две группы мужчин в возрасте от 22 до 53 года,
Основная группа (n=82): мужчины, с установленным диагнозом мужское бесплодие.
Контрольную группу составили мужчины (n=93) реализовавшие свою фертильную
функцию (на момент участия в исследовании жены на III триместре беременности).
Предметом этой части исследования явилась сравнительная оценка содержания
витаминов А, В9, Д, Е, С в крови методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии, а также исследование волос на содержание микроэлементов селена и
цинка методом атомно-адсорбционной спектрометрии.
На четвертом этапе исследования проведено клиническое исследование, целью
которого являлась оценка эффективности коррекции выявленных дефицитов
монокомпонентными препаратами. В исследовании участвовало 157 пациентов с
диагнозом идиопатическое мужское бесплодие. Участникам исследования определяли
уровня содержания витаминов А, В9, Д, Е, С в крови и исследовали волосы на
содержание селена и цинка методом атомно-адсорбционной спектрометрии. В
дальнейшем все пациенты были рандомизированы на две группы. В основной группе
(n=82) в соответствие с выявленным дефицитами проводили персонифицированную
коррекциюуровнямикронутриентовпутемназначенияконкретных
монокомпонентных препаратов. Назначались препараты в максимально разрешенных
суточных дозировках (согласно официальной инструкции к препарату). В зависимости
от выявленных дефицитных состояний пациентам основной группы исследования
были назначены одно или несколько следующих веществ: Витамин Е 100 мг × 1 р/день;
Витамин С 250 мг × 2 р/день; Цинка пиколинат 22 мг 1 р/день; Селен 100 мкг 1 р/день.
Контрольную группу (n=75) дополнительно рандомизировали на подгруппы: в
поддгруппе 1, состоявшей из 38 участников исследования, в качестве эмпирической
терапии мужского бесплодия назначен комплексный препарат, содержащий L-
карнитин. В подгруппе 2 (n=37) пациенты принимали комплексные поливитаминные
препараты без L-карнитина в своем составе. В основной группе и подгруппах 1 и 2 курс
лечения составил 3 месяца
Методы статистического анализа
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета
программ Statistica 10 и MS Excel 2010. Статистическая обработка данных расчета
достоверности различия показателей до и после лечения проводились с помощью
критерия Уилкоксона, Фишера, сравнение между группами проводилось с помощью
непараметрического метода U-теста Манна–Уитни. Критический уровень значимости
различий (р), определен как р<0,05 РЕЗУЛЬТАТЫ I этап – повышения результативности обнаружения микроорганизмов в эякуляте пациентов с мужским бесплодием Положительный результат культурального исследования в основной группе получен у 19 (46,3%) исследуемых. У восьми участников исследования из контрольной группы получен клинически значимый рост микрофлоры при бактериологическом исследовании эякулята (17,4%; χ2=4,47, р<0,05). В дальнейшем 36 пациентам контрольной группы исследования, у которых ранее не был получен клинически значимыйростмикрофлорыпредложеноповторноемикробиологическое исследование эякулята по протоколу основной группы. По данным повторных посевов у 12 участников исследования (33% больных со стерильным эякулятом после первичного бактериологического исследования в контрольной группе) получен клинически значимый рост микрофлоры. Таким образом, частота обнаружения бактерий в эякуляте в контрольной группе послевторого этапа оказалась сопоставимой с показателем основной группы (43,5 и 46,3% соответственно, р=0,87). II этап – изучения структуры питания пациентов с мужским бесплодием Порезультатамгигиеническойоценкипитанияисследуемыхмужчин определено избыточное потребление жиров на 64,3% и белков на 35,7%, которое привело к превышению общей энергетической ценности суточного рациона. Баланс белки: жиры: углеводы был нарушен за счет избытка в рационе жиров и составил 1: 1,3: 4,0 что является фактором риска мужского бесплодия. При этом отмечено высокое потребление насыщенных, мононенасыщенных жирных кислот, при выявленном недостаточном потребления полиненасыщенных жирных кислот. При рекомендуемых величинах отношения ω6/ω3 5-10 в группе исследования оно составило 13,2. При оценке витаминного состава суточного рациона выявлен катастрофический дефицит потребления витамин Д, недостаток которого оценен в 91,3%, при этом дефицит потребления витамина Д выявлен у 100% мужчин. Однако полученные данные о выраженности и распространенности недостатка потребления витамина Д отражают общероссийскую тенденцию и схожи с полученными результатами гигиенической оценки питания иных групп населения. Помимо дефицита витамина Д так же выявлен недостаток потребление в рационе витамина А (у 64,3% мужчин), фолиевой кислоты (51%), бета-каротина (42,9%), витамина РР (50%), биотина (у 50% респондентов). Оценка минерального состава выявила недостаточное потребление селена и цинка, недостаток поступления которых выявлен у 50% исследуемы. При этом дефицит потребления селена 22,3%, цинка 8,6%, от величины физиологической потребности, йода (недостаток потребления у 42,9% участников исследования). Определены прямые и обратные сильные корреляционные связи с высоким уровнемдостоверности.Выявленыстатистическизначимыесвязимежду потреблением отдельных продуктов питания, микронутриентов и показателями спермограмм:  достаточное потребление продуктов богатых пищевым железом (р=0,037), витамином PP (p=0,037), омега-3 – линоленовой кислоты (p=0,037) обеспечивало большую концентрацию живых сперматозоидов;  большее потребление яиц (но не более 10 яиц в неделю) (p=0,037) и продуктов богатыхфосфолипидами(p=0,037)обеспечивалобольшуюконцентрация прогрессивно подвижных сперматозоидов;  чем больше в рационе мужчины было овощей и фруктов (р=0,015), а также потребление витамина Д (р=0,037) и витамина В 12 (p=0,037), тем выше была концентрация прогрессивно подвижных сперматозоидов;  потребление ПНЖК (р=0,047) напрямую определяло концентрацию сперматозоидов;  потребленных продуктов растительного происхождения (р=0,041) и пищевых волокон (р=0,003) напрямую регулировали объем эякулята;  чем больше в рационе питания мужчины было продуктов богатых витаминов С (р=0,023), тем меньше в спермограмме определялось количество неподвижных сперматозоидов;  чем больше в рационе питания мужчин с бесплодием присутствовало каш, макарон (р=0,027), а также продуктов богатых фосфором (р=0,036), биотином (витамин Н) (р=0,014), молибденом (р=0,003), холином (р=0,036), витаминами А (р=0,014) и В2 (р=0,003), тем меньше количество малоподвижных форм сперматозоидов. Таким образом нарушение структуры питания приводит к дисбалансу содержания уровня тех или иных витаминов и микроэлементов. Так же эти микронутриентывходятвсоставмногокомпонентныхпрепаратов,которые используются в эмпирическом лечении идиопатического мужского бесплодия. III этап – выявление критически значимых дефицитов микронутриентов у пациентов с мужским бесплодием Проведен сравнительный анализ содержания витаминов А, В9, Д, Е, С в крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, а также исследование волос на содержание микроэлементов селена и цинка методом атомно-адсорбционной спектрометрии. Полученные данные представлены в таблицах 1, 2. Таблица 1 – Сравнение уровня витаминов в основной и контрольной группах Исследуемый параметр (кровь)Основная группаКонтрольная группар Витамин А (мкг/мл)0,45±0,110,43±0,08р=0,3237 Витамин В9 (нг/мл)7,79±2,087,90±2,69р=0,9968 Витамин С (мкг/мл)3,56±0,949,19±3,64р=0,000001 Витамин Д (нг/мл)24,0±7,7825,3±9,78р=0,9304 Витамин Е (мкг/мл)5,39±1,298,96±2,23р=0,00001 Таблица 2 – Сравнение уровня микроэлементов в основной и контрольной группах Исследуемый параметр (волосы)Основная группаКонтрольная группар Селен (мкг/г)1,11±0,200,99±0,29р=0,000001 Цинк (мкг/г)160,91±36,93184,42±43,56р=0,0001 По уровню содержания в крови витаминов А, Д и В9 статистически значимых отличий в основной и контрольной группах не выявлено. Достоверное различие выявлено по уровню витамина С и витамина Е, а также микроэлементов: селен и цинк. Полученные данные о выявленных дефицитных состояниях витаминов и микроэлементов отражают картину нарушенного пищевого баланса мужчин с бесплодием. Результаты, полученные в нашем исследовании, соотносятся с данными, которые встречаются в зарубежных исследованиях и демонстрирует общероссийскую тенденцию. В то время как большое количество исследований говорят о витамине Д, как о важнейшем факторе, определяющем нормальный сперматогенез статистически значимого различия между содержанием витамина Д в крови у пациентов из основной и контрольной групп исследования не выявлено, что в комплексе не повлияло на реализацию фертильной функции мужчин из контрольной группы. Низкое содержание витамина Д как у здоровых мужчин, так и у пациентов с бесплодием вызывает особую обеспокоенность,ввидуневозможностидостаточного(всравнениис физиологическими потребностями) эндогенного синтеза витамина Д в организме человека, в условиях географического положения Омской области. Выявленное достоверное различие содержания витаминов Е и С в крови рассматриваются как фактор риска развития мужского бесплодия. Дефицит этих микронутриентов является фактором риска повреждение ДНК сперматозоидов, снижает подвижность сперматозоидов и их морфологию, а антиоксидантные добавки, особенно комбинация антиоксидантов, могут эффективно улучшить параметры эякулята у мужчин с бесплодием. Нами определены достоверные критически значимые различия по содержанию конкретных микронутриентов у мужчин с бесплодием и мужчин, реализовавших свою фертильную функцию. Таким образом, недостаточная насыщенностьопределеннымивитаминамиимикроэлементамиможет рассматриваться, как фактор приводящий к мужскому бесплодию, а коррекция выявленных дефицитных состояний может рассматриваться как патогенетически обоснованный метод коррекции патоспермии. IV этап – коррекция выявленных критически значимых дефицитов микронутриентов у пациентов с мужским бесплодием В обеих группах исследования проведена коррекция патоспермии. В основной группе зависимости от выявленных дефицитных состояний были назначены одно или несколько следующих веществ: Витамин Е 100 мг × 1 р/день; Витамин С 250 мг × 2 р/день; Цинка пиколинат 22 мг 1 р/день; Селен 100 мкг 1 р/день. В Контрольной группе исследования проведена эмпирическая терапия комплексными препаратами, свободно реализуемыми в аптечной сети:  в поддгруппе 1 назначен комплексный препарат, содержащий L-карнитин;  в подгруппе 2 в качестве терапии был использован комплексный поливитаминный препарат без L-карнитина. Проведен анализ динамики показателей спермограмм пациентов на фоне коррекциив течение трех месяцев. Полученные данные представлены в таблицах 3-5. Таблица 3 – Динамика показателей спермограмм в основной группе ПоказательДо леченияПосле леченияр 3,3±1,43,6±1,0 Объем эякулята (мл)р=0,021 (3,1; 2,9-3,6)(3,7; 3,4-3,9) Концентрация сперматозоидов54,6±46,260,0±28,2 р=0,015 (млн/мл)(45; 44,5-64,8)(56,8; 53,8-66,2) Общее кол-во сперматозоидов152,0±117,9216,0±104,7 р=0,00004 (млн)(135; 126,1-177,9)(200; 193,8-239,8) 34,8±12,650,3±10,0 Общая подвижность, %p=0,00001 (32; 32,0-37,5)(49,5; 48,1-52,5) 21,2±8,834,9±12,9 Прогрессивная подвижность, %р=0,00006 (19,8; 19,2-23,1)37; 32,0-37,7) 2,1±0,73,4±1,0 Морфология, % по Крюгерур=0,00007 (2; 1,9-2,3)(3; 3,2-3,7) Примечание – все значения представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (медиана; 95% доверительный интервал). Таблица 4 – Динамика показателей спермограмм в подгруппе 1 ПоказательДо леченияПосле леченияр 2,9±1,13,2±1,1 Объем эякулята (мл)р=0,355 (2,9; 2,5-3,3)(2,8; 2,8-3,6) Продолжение таблицы 4 ПоказательДо леченияПосле леченияр Концентрация сперматозоидов66,2±47,873,6±52,8 р=0,815 (млн/мл)(54,8; 50,5-81,9)(51,6; 56,2-90,9) Общее кол-во сперматозоидов190,6±123,6253,1±235,9 р=0,727 (млн)(168,4; 150,0-231,3)(187,7; 175,5-330,6) 33,5±10,341,7±15,4 Общая подвижность, %p=0,044 (36,3; 30,0-36,9)(39,8; 36,7-46,8) 19,1±11,829,5±13,0 Прогрессивная подвижность, %р=0,001 (22,0; 15,2-23,1)(31,5; 25,2-33,8) 2,1±0,92,7±0,9 Морфология, % по Крюгерур=0,013 (2; 1,8-2,4)(3; 2,4-3,0) Таблица 5 – Динамика показателей спермограмм в подгруппе 2 ПоказательДо леченияПосле леченияр 3,2±1,53,5±1,6 Объем эякулята (мл)р=0,657 (3,0; 2,7-3,7)(3,0; 2,9-4) Концентрация сперматозоидов58,7±51,667,6±52,5 р=0,452 (млн/мл)(46,1; 41,4-75,9)(40,8; 50,0-85,1) Общее кол-во сперматозоидов173,9±139,9216,1±177,3 р=0,358 (млн)(131,9; 127,2-220,6)(187,7; 157,0-275,3) 37,6±9,645,2±14,0 Общая подвижность, %p=0,019 (41,7; 34,4-40,8)(43,8; 40,5-49,9) 23,2±12,034,2±12,3 Прогрессивная подвижность, %р=0,001 (23,1; 19,2-27,2)(32,9; 30,0-38,3) 2,5±0,93,2±0,8 Морфология, % по Крюгерур=0,004 (3; 2,2-4)(3; 3,0-3,6) Примечание – все значения представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (медиана; 95% доверительный интервал). В основной группе исследования на фоне персонифицированной коррекция микронутриентного дефицита отмечено достоверное улучшение всех параметров эякулята, включающих объем эякулята, концентрация, количество сперматозоидов, общей и прогрессивной подвижности, а также морфологии сперматозоидов. В подгруппе 1 и 2 на фоне проводимого лечения комплексными препаратами не отмечено достоверного улучшения объема эякулята, концентрации и общего количества сперматозоидов. Однако выявлен статистически значимый рост общей и прогрессивнойподвижности,атакжеотмечендостоверныйростчисла морфологически нормальных сперматозоидов. Однако отдельно стоит отметь степень выраженности динамики роста показателей общей подвижности, прогрессивной подвижности и морфлогии сперматозоидов во всех группах, которая в основной группе исследования выше в сравнении с контрольными подгруппами 1 и 2 (представлена на рисунках 4-6). 55р < 0,05 50,3р < 0,05 50р < 0,05 45,2 4541,7 4036,7 34,833,5 20 ОГКП 1КП 2 + 44,5%+ 24%+ 20,2% до леченияпосле лечения Рисунок 4 – Динамика роста общей подвижности сперматозоидов в группах исследования 40р < 0,05р < 0,05 34,934,2 35р < 0,05 29,5 2523,2 21,2 19,1 ОГКП 1КП 2 + 86,9%+ 43,2%+ 42,4% до леченияпосле лечения Рисунок 5 – Динамика роста прогрессивной подвижности сперматозоидов в группах исследования 4р < 0,05 3,53,4р < 0,05 р < 0,05 32,7 2,5 2,5 2,12,1 1,5 ОГКП 1КП 2 + 61,9%+ 28,6%+ 28% до леченияпосле лечения Рисунок 6 – Динамика роста морфологии спематозоидов в группах исследования Особый интерес представляют пациенты с сочетанием нарушения трех основных показателей спермограммы – ОАТ-синдром. В основной группе произошло снижение доли пациентов с олигоастенотератозооспермией с 7 человек до 0 (2=6,72; p<0,001). Статистически значимого уменьшения доли пациентов с ОАТ-синдромом в подгруппе 1 и подгруппе 2 не произошло. Динамика распределения пациентов по признаку наличия/отсутствия олиго-, астено- или тератозооспермии представлена на рисунках 7-9. р < 0,05 90р < 0,001 Количество пациентов 60р < 0,001 5044 3023 0 олигозооспермияастенотератозооспермиятератозооспермия до леченияпосле лечения Рисунок 7 – Количество пациентов с олигозооспермией, астенозооспермией, тератозооспермией в основной группе до и после лечения р > 0,05р > 0,05
3532
Количество пациентов30
15р > 0,5
0
олигозооспермияастенотератозооспермиятератозооспермия
до леченияпосле лечения

Рисунок 8 – Количество пациентов с олигозооспермией, астенозооспермией,
тератозооспермией в подгруппе 1 до и после лечения

40р > 0,05
р > 0,05
3534
Количество пациентов
р > 0,0521
9
0
олигозооспермияастенотератозооспермиятератозооспермия

до леченияпосле лечения

Рисунок 9 – Количество пациентов с олигозооспермией, астенозооспермией,
тератозооспермией в подгруппе 2 до и после лечения

В основной группе произошло снижение доли пациентов с олигозооспермией с
23 человек до 0 (p<0,001), астенозооспермией с 77 до 29 (р<0,001) и тератозооспермией с 82 до 44 (р<0,05). Достоверного изменения распределения доли пациентов с олигозооспермией, астенозооспермией, тератозооспермией в обеих подгруппах не произошло. Наступление беременности оценивалось в течение 6 месяцев от начала проводмого лечения. В основной группе беременность наступила в 18 парах (21,9%) из 82. Данный показатель достоверно выше в сравнении с обеими контрольными подгруппами. В подгруппе 1зафиксировано два случая (5,2%) из 38 (χ2=3,94, р<0,05), в подгруппе 2 беременность наступила в одной паре (2,7%) из 37 (χ2=5,48, р<0,05). ВЫВОДЫ 1.Предварительное применение ректальных суппозиториев бовгиалуронидазы азоксимера на этапе поиска причин мужского бесплодия способствует достоверномуповышениюв4,1раза(95%CI1,54-10,92;р=0,0346) результативности бактериологического анализа эякулята и позволяет улучшать качество диагностики воспалительных заболеваний органов репродуктивной системы. 2.Фактическое питание пациентов с идиопатическим бесплодием является нерациональным, несбалансированным за счет избыточной энергетической ценности, избытка потребление жиров на 64,3%, белков на 35,7%; избыточного отношения ω6/ω3 жирных кислот 13,2; превышения в 3,4 раза поступлении натрия; недостатка потребления пищевых волокон. Дефицит потребления витамина Д выявлен у 100% пациентов на 91,3% от суточной потребности; у 85,7% участников исследования выявлен дефицит потребления фолиевой кислоты на 51,0% от суточной потребности; витамина А 35,6% от суточной потребности у 64,3% участников исследования; дефицита потребления селена и цинка выявлен у 50,0% исследуемых мужчин, а дефицит потребления составил 22,3% и 8,6% от суточной потребности соответственно. 3.У пациентов с идиопатическим мужским бесплодием отсутствует дефицит витаминов А (р=0,3237), В9 (р=0,9968) и их уровни достоверно не отличаются от уровня в группе здоровых мужчин. Уровень содержания витамина Д в сыворотке крови у пациентов с идиопатическим мужским бесплодием и мужчин, реализовавших свою фертильную функцию, достоверно не отличается, однако в обеих группах выявлен его недостаток. Выявлено более низкое содержание витаминов С в 2,6 раза (р=0,00001) и Е в 1,7 раза (р=0,00001) в сыворотке крови и микроэлементов селен (р=0,00001) и цинк (р=0,0001) в волосах в группе с идиопатическим мужским бесплодием и группе реализовавших свою фертильную функцию. 4.Персонифицированнаякоррекциядефицитамикронутриентов монокомпонентными препаратами при идиопатическом мужском бесплодии статистически значимо улучшает параметры эякулята (объем эякулята на 9,1% (р=0,021), концентрация сперматозоидов на 9,8% (р=0,015), общее количество на 42,1% (р=0,00004), общая подвижность на 44,5% (p=0,00001), прогрессивная подвижность на 86,9% (р=0,00006) и морфология сперматозоидов на 61,9% (р=0,00007) в сравнении с комплексными препаратами как содержащими, так и не содержащими Л-карнитин и увеличивает долю беременностей в естественном цикле в 5,48 раз (95% CI (1,684-17,8); р=0,047). ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1.При обследовании пациентов с мужским бесплодием целесообразно проведение предварительнойподготовкиректальнымисуппозиториямиазоксимера бовгиалуронидазы 3000 МЕ через день № 5 с целью повышения эффективности выявления микроорганизмов при бактериологическом исследовании эякулята. 2.При подозрении на идиопатический характер нарушений у мужчин с бесплодием целесообразно определять уровни витаминов С, Е и микроэлементов селен и цинк с целью возможной коррекции дефицитных состояний, как метод улучшения параметров эякулята и лечения мужского бесплодия.