Мал. 2. Клінічні прояви невропатії
Мал. 3. Стадії поліневропатії
Актуальність проблеми чоловічого безпліддя
За даними статистичних досліджень в США, в даний час 10-15% подружніх пар страждають безпліддям. Не останню роль в цьому відіграє пізній вік планування першої вагітності і обумовлене цим зниження фертильності жінки. Однак в XXI столітті все більше уваги приділяється чоловічого безпліддя, яке навіть при виявленні, як правило, не лікують. Пара відправляється в клініку, що спеціалізується на екстракорпоральному заплідненні (ЕКО), де найчастіше їй пропонується найпростіший варіант лікування чоловічого безпліддя - використання сперми донора, в результаті чого збільшується відсоток чоловіків, які виховують генетично чужих дітей.
Незважаючи на великі успіхи допоміжних репродуктивних технологій (ДРТ), результативність ЕКЗ, оцінюється за кількістю живонароджених дітей, за останні 10 років практично не змінилася і становить не більше 30%, що стали пов'язувати з відсутністю лікування чоловічого безпліддя і підготовки чоловіків до ДРТ. З огляду на спад народжуваності і прогресування чоловічого безпліддя, вкрай важливо переглянути підходи не тільки до діагностики, але і лікування чоловічого безпліддя, в тому числі його важких форм, неадекватна терапія яких нерідко закінчується декількома невдалими спробами ЕКЗ і застосуванням в кінцевому підсумку сперми донора.
Чоловіче безпліддя: класифікація, причини, підходи до лікування
Виділяють три типи чоловічого безпліддя: обструктивне, підлягає хірургічному лікуванню (38%), еякуляторного (2%) і необструктивний, пов'язане з порушенням сперматогенезу (60%). До основних причин, що призводить до необструктивного безпліддя, відносяться гіпогонадотропний гипогонадизм, генетичні аномалії, варикоцеле, крипторхізм, травми, пухлини, перекрут яєчка, перенесений орхіт, вплив лікарських препаратів і гонадотоксінов. Гіпогонадотропний гипогонадизм зустрічається в рамках синдрому Каллмана, гемохроматоза, синдрому Барді - Бідля, синдрому Прадера - Віллі, сімейної церебральної атаксії, гіперпролактинемії, при пухлинах гіпофіза і гіпоталамуса, туберкульозі, грибкових інфекціях, при застосуванні опіатів і психотропних засобів, при ожирінні, хронічних соматичних захворюваннях , після хірургічних втручань на головному мозку або променевої терапії [1].
Розрізняють декілька типів змін в спермограмме: зниження загальної кількості сперматозоїдів - олигозооспермия, порушення їх рухливості - астенозооспермия, зміна морфології сперматозоїдів - тератозооспермия. Однак найчастіше в клінічній практиці зустрічається коморбідних патологія - олігоастенотератозооспермія (ОАТ), яка визнана найбільш частою причиною чоловічого безпліддя [2].
Виявлення та усунення причин чоловічого безпліддя може дати можливість багатьом парам відновити фертильність і не вдаватися до ДРТ. Незважаючи на всі можливості діагностики, в 25% випадків ми не можемо виявити причину змін в спермограмме; такі випадки відносять до ідіопатичному безпліддя і призначають неспецифічне лікування. Спектр схем емпіричної терапії досить широкий, але жодна з них не показала ефективності в рандомізованих дослідженнях. До найбільш поширених варіантів емпіричної терапії відносять призначення антиестрогенов, вітамінів-антиоксидантів, інгібіторів ароматази, L-карнітину, цинку. Будь-яка терапія повинна тривати не менше 3-6 місяців, так як повний цикл сперматогенезу займає 72 дня [3]. Оскільки лікування тривало, а ефективність його недостатньо висока, багато пар вважають за краще скористатися ЕКО. Для безплідних пар з незадовільними показниками спермограми чоловіка або мали невдалі спроби ЕКЗ сьогодні пропонується інтрацитоплазматична ін'єкція сперматозоїдів (ІКСІ).
Морфологічні характеристики сперматозоїдів вважаються основним фактором, що дозволяє передбачити результат внутрішньоматкової інсемінації або ЕКЗ. Однак частка сперматозоїдів з нормальною морфологією в нативної сперми або навіть після відділення фракції з найбільшою рухливістю не впливає на результат ІКСІ [4].
Тривалий час підготовки чоловіків до процедури ЕКЗ і ІКСІ не приділялося достатньо уваги, і, можливо, поліпшення якості сперматозоїдів дозволить не тільки підвищити результативність ДРТ, але і в ряді випадків отримати природну вагітність, що ми нерідко спостерігаємо в результаті підготовки чоловіка до ДРТ.
Цикл розвитку зародкових клітин сперматогенного епітелію
В останнє десятиліття зроблені ключові відкриття в розумінні складного процесу регуляції розвитку сперматогенного клітин. Розкриття основних механізмів дії гормонів на зародкові клітини сперматогенного епітелію дає ключ до лікування чоловічого безпліддя. Більша частина даних отримана при вивченні приматів, і, хоча їх не можна повністю екстраполювати на людину, однозначно існує міжвидова спільність в регуляції основних біологічних процесів [9]. Так, в середині 1970-х рр. в дослідженнях на приматах була визначена найважливіша роль тестостерону для сперматогенезу. В останнє десятиліття визначена не менш важлива роль фолікулостимулюючого гормону (ФСГ), хоча раніше однозначної думки про його необхідність в постнатальному періоді не було.
Для кращого розуміння запропонованих нами терапевтичних підходів необхідно розглянути схему розвитку зародкових клітин сперматогенного епітелію, що знаходиться під контролем ФСГ і тестостерону.
Зародкові клітини проходять послідовно митотическое і мейотическое розподіл, в процесі яких відбувається Дуплікація, репарація і сегрегація ДНК в 4-фазному клітинному циклі. Під час клітинного циклу сперматогонии ростуть в фазі G1, синтезують ДНК в фазі S, готуються до мітозу в фазі G2 і проходять мітоз і мейоз в М-фазі (складається з 4 підфази: профази, метафаза, анафаза і телофаза). У своєму розвитку сперматоціти проходять 2 мейотіческіх ділення. У профазі 1, метафазі 1 і телофазе 1 першого мейотичного поділу сперматоціти послідовно перетворюються в лептотеновие, зіготеновие і пахітеновие сперматоціти, а потім в діплотеновие клітини. Під час 2-го мейотичного поділу синтез ДНК не відбувається, і в результаті поділу діплотенових клітин утворюється 4 гаплоїдних зародкових клітини, що знаменує закінчення М-фази [10]. В кінці клітинного циклу у клітини є два подальших шляхів розвитку: вона може вступити в новий клітинний цикл або перейти в фазу спокою (G0). Наприклад, клітини Сертолі в препубертате залишаються в фазі G0. Клітка може перебувати у фазі спокою невизначено довгий час, перш ніж відновить проліферацію.
Клітинний цикл може перерватися як на ключових етапах розвитку (G1 і G2), так і в будь-яку фазу клітинного циклу. Для проходження нормального клітинного циклу необхідна присутність певних зовнішніх ростових факторів, за відсутності яких клітина переходить в фазу G0. При створенні сприятливих умов клітина може відновити клітинний цикл [11]. Недолік або тривала відсутність цих факторів перешкоджає переходу клітини в наступну фазу і запускає механізми апоптозу, що призводять до її загибелі [12].
Гормональна регуляція сперматогенезу
Процес сперматогенезу запускається і регулюється гормонами гіпоталамо-гіпофізарно-гонадної осі. Гонадотропін-рилізинг-гормон (ГнРГ) виділяється в пульсуючому ритмі і впливає на гіпофіз, стимулюючи секрецію лютеїнізуючого гормону (ЛГ) і ФСГ. Фолікулостимулюючий гормон впливає на клітини Сертолі, лютеїнізуючий - на клітини Лейдіга. На зародкових клітинах рецептори до тестостерону не виявляються, і андрогени, секретуються клітинами Лейдіга, діють через рецептори на клітинах Сертолі. Тестостерон, що утворюється в клітинах Лейдіга, ингибин клітин Сертолі і естрогени, отримані в результаті ароматизації тестостерону, діють на гіпоталамус, регулюють секрецію гонадотропінів за механізмом негативного зворотного зв'язку. У людини розвиток сперматогоний, мейоз і процес відділення сперматід від клітин Сертолі (сперміація) контролюються ФСГ і тестостероном [13].
Для сперматогенезу необхідні функціональні і сполучнотканинні взаємозв'язку між клітинами Сертолі і клітинами зародкового епітелію. Самі зародкові клітини не мають рецепторів до гормонів, і ці субстанції надають свою біологічну дію на сперматогенез, зв'язуючись з рецепторами, розташованими всередині або на поверхні клітин Сертолі. Для процесу сперміаціі необхідна наявність певної популяції клітин Сертолі, яка формується до пубертатного віку (11-13 років) [14]. Чисельність популяції клітин Сертолі визначається в ранньому післяпологовому періоді і є найважливішою складовою сперматогенезу в дорослому стані.
При старті сперматогенезу клітини Сертолі проходять стадію проліферації, і численними дослідженнями in vivo і in vitro показано, що ФСГ є основним регулятором цього процесу. Відомо, що популяція клітин Сертолі у дорослого чоловіка незмінна і не залежить від коливань рівня гормонів після пубертату. Проте при вивченні чоловіків з гіпогонадотропним гипогонадизмом з'ясувалося, що клітини Сертолі зберігають проліферативну активність і можуть набувати рис, властиві незрілим клітинам Сертоли [15].
Чисельність зародкових клітин визначається балансом між їх апоптозом і діленням. У препубертате проходить рання хвиля апоптозу сперматогоний (що обумовлює загибель 70% сперматогоний), яка необхідна для формування правильного співвідношення між клітинами Сертолі і зародковими клітинами [16]. Раніше передбачалося, що кількість зародкових клітин знаходиться під контролем клітин Сертолі, однак при пересадці зародкових клітин щура в яєчко безплідного самця миші виявилося, що зародкові клітини самі, за відсутності клітин Сертолі, здійснюють вибір часу і етапність протікання сперматогенезу [16].
Тестостерон виробляється в клітинах Лейдіга під дією ЛГ і надає біологічну дію на сперматогенез через андрогенові рецептори, розташовані на клітинах Сертолі [17]. ФСГ надає свою дію через G-асоційовані рецептори до ФСГ, що знаходяться на мембрані клітин Сертолі. Взаємодія ФСГ з рецептором клітини Сертолі активує щонайменше 5 сигнальних шляхів, таких як циклічний аденозинмонофосфат і протеинкиназа, МАР-кіназа, кальцій, фосфатидилинозитол-3-кіназа і фосфорилаза А2 [18].
Під впливом ФСГ в клітинах Сертолі підвищується активність ароматази, що сприяє конверсії андрогенів в естрогени, а також виробляються ингибин і активін. Ингибин є важливою складовою зворотного зв'язку в регуляції секреції ФСГ. При ізольованому ураженні клітин Сертолі, що виникає після радіо- або хіміотерапії, дефіцит ингибина супроводжується значним підвищенням ФСГ, в той час як рівень ЛГ залишається в межах нормальних значень. ФСГ регулює також кількість андрогенового рецепторів і андроген-глобуліну, що вкрай важливо для регуляції сперматогенезу [19]. ФСГ необхідний для підтримки високої локальної концентрації андрогенів в насінних канальцях [20]. Блокада рецепторів до ФСГ у дорослих макак-резус призводить до безпліддя. Біонейтралізація циркулюючого людського ФСГ знижувала якість і кількість сперматозоїдів [21].
Протягом всього періоду сперматогенезу гамети отримують живлення від клітин Сертолі, які розташовуються в просторі від базальної мембрани до просвіту сім'яного канальця. Клітини Сертолі секретують необхідні електроліти та рідина під дією ФСГ і тестостерону.
У дорослому стані ФСГ необхідний для прогресії прелептотенових сперматоцитов і частково - пахітенових. Гострий дефіцит ФСГ призводить до зниження кількості прелептотенових сперматоцитов навіть в присутності нормального рівня андрогенів. ФСГ бере участь в спермиогенез, ймовірно, регулюючи ступінь адгезії між клітинами Сертолі і сперматіди [22]. Показано, що після нейтралізації ФСГ припиняється виділення сперми, що свідчить про роль ФСГ в спермиогенез [23]. Тестостерон частково забезпечує дозрівання сперматоцитов, проте він відіграє найважливішу роль у перетворенні округлих сперматід в подовжуються. При культивації насіннєвихканальців людини в середовищах, позбавлених ФСГ, відзначено істотне посилення фрагментації ДНК в первинних сперматоцитах і подовжуються / подовжених сперматіди, що пов'язують з активацією апоптозу [24]. Гострий дефіцит ФСГ на тваринних моделях запускає процес апоптозу сперматогоний [25].
Сьогодні доведено, що ФСГ і тестостерон діють як антиапоптотические фактори, регулюючи каскад реакцій, що приводить до активації генів апоптозу, в значно меншій мірі ці гормони регулюють проліферацію. ФСГ сприяє усуненню апоптотических змін в структурі сперматозоїдів, викликаних мікробної інфекцією, і підвищує запліднює потенціал сперматозоїдів [26].
Гормональна терапія чоловічого безпліддя
Порушення тонкого гормонального балансу є однією з причин чоловічого безпліддя, тому саме стимулююча гормональна терапія може розглядатися як патогенетичний підхід до лікування. Вона може застосовуватися in vivo для досягнення природного запліднення або підвищення результативності процедури ЕКО, а також in vitro для підвищення запліднюючої здатності сперматозоїдів.
ЛГ і ФСГ відносяться до гіпофізарний гонадотропинам, третім гонадотропином є хоріонічний гонадотропін (ХГЧ), секретується плацентою. ХГЧ близький за структурою до ЛГ і взаємодіє з тим же рецептором на клітинах Лейдіга. Оскільки гонадотропіни грають ключову роль в ініціації сперматогенезу, їх намагаються застосовувати для лікування різних форм чоловічого безпліддя.
ХГЧ отримують із сечі вагітних жінок і використовують для заповнення дефіциту ЛГ і підвищення вмісту внутрітестікулярного тестостерону. Менопаузальний гонадотропін отримують із сечі жінок в постменопаузі, він має одночасно ЛГ- і ФСГ-активністю. Існують також очищений сечовий і рекомбінантний ФСГ [27].
До недавнього часу вважали, що підвищення інтратестикулярно концентрації тестостерону за допомогою препаратів лХГ досить для того, щоб якісно відновити сперматогенез у дорослих. Виявилося, що такий підхід не завжди дає очікуваний результат. При тривалому дефіциті як ФСГ, так і тестостерону введення тільки ФСГ не відновлює повний цикл сперматогенезу, хоча і дещо підвищує кількість сперматогоний і впливає на всі зародкові клітини до стадії пахітенових сперматоцитов. Проте навіть при наявності незначного (нижче норми) рівня тестостерону відбувається відновлення сперматогоний, тобто для здійснення ФСГ своєї функції необхідна присутність хоча б невеликої кількості тестостерону.
Давно відома ефективність терапії препаратами ФСГ при гіпогонадотропного гипогонадизме і ізольованому дефіциті ФСГ. При цих станах терапія ФСГ або ФСГ спільно з ЛГ дозволяє отримати нормальну спермограмму навіть при початковій азооспермії [28]. Лікування пацієнтів з олігоастенотератозоосперміей препаратами ЛГ і ФСГ підвищує ймовірність настання вагітності в циклі ЕКЗ і ІКСІ на 47,2%, при цьому параметри спермограми на тлі терапії практично не змінюються [29].
У нашій практиці ми використовуємо такі схеми застосування стимулюючої терапії при лікуванні гіпогонадотропного гипогонадизма, а також підготовки чоловіків до ДРТ: препарати ХГЧ (Хорагон) в дозі 1500 ОД 2-3 рази на тиждень або в дозі 5000 ОД 1 раз на тиждень протягом 2 3 місяців з подальшим приєднанням препаратів ФСГ (Менопур) - 75-150 ОД 3 рази на тиждень. Тривалість лікування становить від 3 до 12-18 місяців. У більшості пацієнтів така терапія дозволяє досягти настання спонтанної вагітності або підвищує результативність ДРТ.
- КЛЮЧОВІ СЛОВА: чоловіче безпліддя, діагностика в урології, гормональна терапія, репродуктивне здоров'я, урологія
17. Wahlström T. Huhtaniemi I. Hovatta O. Seppälä M. Localization of luteinising hormone, follicle-stimulating hormone, prolactin, and their receptors in human and rat testis using immunohistochemistry and radio receptor assay // J. Clin. Endocrinol. Metab. 1983. Vol. 57. P. 825-830.
19. Matsumoto A.M. Hormonal control of human spermatogenesis // The Testis / Ed. by H. Burger, D. de Kretser. NY: Raven Press; 1989. P. 181-196.