Niepłodność męska: stres oksydacyjny

Stres oksydacyjny występuje w naszym organizmie cały czas. Jest on spowodowany zachwianiem równowagi między wytwarzaniem tzw. reaktywnych form tlenu (ROS, ang. reactive oxygene species), powstających w komórkach podczas wielu procesów metabolicznych, a działaniem ochronnego systemu antyoksydacyjnego organizmu odpowiedzialnego za ich neutralizowanie i usuwanie. W każdej żywej komórce, a więc i w plemnikach, niewielkie ilości ROS powstają jako naturalne produkty metabolizmu komórkowego. Ich ilość jest ściśle kontrolowana przez mechanizmy antyoksydacyjne organizmu. Ocenia się, że u co najmniej 25% niepłodnych mężczyzn, w porównaniu z mężczyznami płodnymi, występuje w nasieniu podwyższony poziom ROS.

Ich nadmiar w organizmie jest szkodliwy, przyczynia się do występowania szeregu reakcji patologicznych prowadzących m.in. do:

• uszkodzenia ważnych cząsteczek biologicznych (lipidów błon komórkowych, białek, DNA),
• nieodwracalnych zmian w ich strukturze
• i zaburzeń czynności plemników.

Male Oxidative Stress Infertility

W konsekwencji dochodzi do istotnego obniżenia potencjału zapładniającego i per saldo spadku męskiej płodności. To dlatego właśnie stres oksydacyjny uważany jest obecnie za jedną z wiodących przyczyn męskiej niepłodności określanej skrótem MOSI (ang. Male Oxidative Stress Infertility).

Obecnie poziom stresu oksydacyjnego możemy już mierzyć za pomocą odpowiednich narzędzi diagnostycznych. W razie wystąpienia podwyższonych wartości, włączane zostaje odpowiednie leczenie. Jak pokazały liczne badania niskie, fizjologiczne poziomy ROS odgrywają istotną rolę w prawidłowej czynności plemnika, biorąc udział w kluczowych procesach gwarantujących zapłodnienie.

Problem stresu oksydacyjnego pojawia się dopiero wówczas, gdy komórki, czy też tkanki narażone są na dodatkowe źródła ROS, gdy zwiększa się tempo ich endogennej syntezy, czy też dochodzi do niewydolności ochronnych systemów antyoksydacyjnych. Na szczęście organizm korzysta z szeregu systemów obronnych zabezpieczających przed stresem oksydacyjnym i związanymi z nim uszkodzeniami komórek i tkanek.

 Triada enzymatyczna

Podstawowym antyoksydacyjnym systemem enzymatycznym w nasieniu jest tzw. triada enzymatyczna złożona:

• z dysmutazy ponadtlenkowej,
• katalazy
• oraz peroksydazy glutationowej.

Czynniki wywołujące stres oksydacyjny możemy podzielić na dwie grupy:

• egzogenne, do których zalicza się m.in. styl życia, czynniki środowiskowe czy czynniki jatrogenne
• oraz czynniki endogenne, do których zaliczamy m.in. żylaki powrózków nasiennych, wnętrostwo, skręt jądra czy też zapalenia i zakażenia w męskim układzie płciowym, choroby ogólnoustrojowe oraz czynniki idiopatyczne.

Wśród czynników związanych ze stylem życia wywołujących stres oksydacyjny na pierwsze miejsce wysuwa się palenie papierosów. Toksyny z dymu papierosowego przedostając się do układu płciowego, reagują ze składnikami plazmy nasienia, co zwiększa poziom ROS, obniża ruchliwość i żywotność plemników i zwiększa fragmentację DNA.

Dodatkowo w nasieniu palaczy obniżony jest poziom takich antyoksydantów, jak witamina E, C oraz cynk, co jeszcze bardziej wzmaga ryzyko uszkodzeń oksydacyjnych plemników.

Kolejnym czynnikiem zwiększającym poziom ROS jest konsumpcja alkoholu. Badacze wykazali przy tym, że nadużywanie alkoholu często związane jest z niedożywieniem i dietą ubogą w antyoksydanty. Z kolei nieprawidłowa dieta, bogata w tłuszcze i węglowodany oraz siedzący tryb życia mogą prowadzić do otyłości. Nagromadzenie tkanki tłuszczowej może z kolei powodować uwalnianie z niej cytokin prozapalnych i wzrost wytwarzania ROS w leukocytach. Co więcej, otyłość doprowadza także do przegrzewania jąder w wyniku nagromadzenia tkanki tłuszczowej w regionie pachwin.

Starzenie się organizmu

Jedną z najbardziej popularnych teorii wyjaśniających molekularne podstawy stresu oksydacyjnego jest hipoteza stresu oksydacyjnego związanego ze starzeniem się organizmu. Opiera się ona na zaobserwowanej dodatniej korelacji występującej między wiekiem a poziomem markerów oksydacyjnego uszkodzenia DNA u osób badanych w leukocytach krwi obwodowej, a także zależny od wieku spadek poziomu witaminy C we krwi.

Wykazano również istnienie bezpośredniego związku między ogólnoustrojowym stresem oksydacyjnym w procesie starzenia się organizmu a wzrostem uszkodzeń DNA w plemnikach, zarówno w grupie mężczyzn płodnych, jak i niepłodnych. Są również naukowe dowody na wzrost zaburzeń genetycznych u dzieci starszych ojców w wyniku pogarszania się jakości DNA ich plemników.

Promieniowanie elektromagnetyczne

W ostatnim czasie intensywnie bada się wpływ promieniowania elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej (RF-ERM, ang. radiofrequency electromagnetic radiation) emitowanego głównie przez telefony komórkowe na męską płodność. Istnieje bowiem wiele doniesień wskazujących na obniżenie parametrów w badaniu nasienia, głównie ruchliwości plemników oraz wzrost uszkodzeń zarówno jądrowego, jak i mitochondrialnego DNA, prawdopodobnie w wyniku stresu oksydacyjnego po ekspozycji na takie promieniowanie.

Sponsorem materiału jest: