הקשר המורכב בין השמנת יתר ותפקוד הרבייה הגברי

במאמר סקירה שפורסם בכתב העת היבטים מולקולריים של רפואהמחברים ניתחו עדויות עדכניות על השפעת השמנת יתר על מערכת הרבייה הגברית.

הם דנו ביסודיות במנגנונים מולקולריים האחראים לאי פוריות של גברים אצל אנשים שמנים או עודף משקל.

לימוד: השמנת יתר והפרעות פוריות של הגבר. קרדיט תמונה: Shidlovski/Shutterstock.com

רקע כללי

השמנת יתר נחשבת לאחד הגורמים העיקריים לאי פוריות גבר ברחבי העולם. ידוע כי משקל גוף מוגבר פוגע בהתפתחות האשכים ובתפקוד החל מגיל טרום לידתי. יתרה מכך, עדויות עדכניות מראות שהשמנת יתר יכולה להפחית משמעותית את פרמטרי הזרע אצל מבוגרים.

לפי ארגון הבריאות העולמי, יותר ממיליארד אנשים חיים עם השמנת יתר ברחבי העולם.

עם שכיחות הולכת וגוברת של השמנת יתר באוכלוסיית העולם, הפך הכרחי להבין במדויק את הקשר בין השמנת יתר להפרעות בתפקוד הרבייה של גברים.

השפעת השמנת יתר על אי פוריות גבר

אינדקס מסת גוף (BMI) של 30 ק"ג/מ"ר או יותר מוגדר כהשמנה. אחוזי השומן בגוף של יותר מ-25% בגברים ו-30% בנשים מתוארים גם כהשמנה, שלעיתים קרובות מתואמים בצורה גרועה ל-BMI בהקשר של אבחון השמנת יתר.

מחקרים שנערכו על זוגות עם בן זוג עם השמנת יתר הראו שהשמנת יתר של גברים עלולה להגביר באופן משמעותי את הסיכון לאי פוריות. עם זאת, מחקרים שחקרו את ההשפעה הישירה של השמנת יתר על פרמטרי זרע קונבנציונליים הניבו תוצאות מעורבות או סותרות.

מחקרים שכללו זוגות שעוברים טיפולים הקשורים לפוריות הראו כי להשמנה אין השפעה משמעותית של השמנת יתר על ספירת הזרע, המורפולוגיה והתנועתיות.

לעומת זאת, ממצאים של מטא-אנליזות הצביעו על כך שהשמנה יכולה להפחית את ספירת הזרע הכוללת, ריכוז הזרע, נפח הזרע, חיוניות הזרע ותנועתיות הזרע הכוללת.

מטה-אנליזה אחת אחרונה, הכוללת מחקרים בעקבות המדריך של ארגון הבריאות העולמי לניתוח פרמטרי זרע משנת 2010, הראתה שהשמנה יכולה להפחית באופן משמעותי את ספירת הזרע הכוללת, ריכוז הזרע ואת התנועתיות המתקדמת והשלמה של הזרע.

מחקר זה הראה גם שהשמנת יתר משפיעה על איכות הזרע הכוללת באמצעות אינדוקציה של היפוגונדיזם (ייצור מופחת של הורמוני מין זכריים).

לגבי פרמטרים ביו-פונקציונליים של זרע, עדויות מצביעות על כך שהשמנה עלולה להוביל לפיצול DNA של הזרע ולהפחתת פוטנציאל הממברנה המיטוכונדריאלית. פרמטרים אלה עשויים להיות קשורים לאיכות זרע ותנועתיות מופחתת.

לגבי רמות ההורמונים בסרום, עדויות מצביעות על כך שהשמנת יתר יכולה להפחית את רמות הטסטוסטרון והגלבולין קושר הורמוני מין ולהגביר את רמות האסטרוגן.

מנגנונים המעורבים באי פוריות גבר הקשורה להשמנה

אחד הגורמים הפוטנציאליים שאחראים להיפוגונדיזם הוא עודף שומן קרביים. היפוגונדיזם קשור להמרה מוגזמת של טסטוסטרון לאסטרדיול 17ß על ידי אדיפוציטים, מה שמקדם עוד יותר את הפרשת גלובולין קושר הורמוני מין על ידי הכבד.

חלבון זה יכול להיקשר לטסטוסטרון ולעכב את הפונקציות הביולוגיות שלו. יתר על כן, רמות נמוכות של טסטוסטרון בדם כתוצאה מהיפוגונדיזם עלולות לעורר הצטברות שומן בגוף.

טסטוסטרון מופחת יכול להוביל לפגיעה בשגשוג ובהתמיינות של תאי סרטולי (תאים סומטיים של האשך) ותאי גזע spermatogonial, להשפיע לרעה על spermatogenesis או ייצור תאי זרע.

רמת אסטרוגן גבוהה בדם עקב היפוגונדיזם יכולה גם להשפיע לרעה על מערכת הרבייה הגברית על ידי עיכוב שחרור לקטט (מצע חיוני) לתאי נבט, כמו גם על ידי פגיעה בשלמות מחסום הדם-אשך.

שומן קרביים מוגבר יכול לגרום לתנגודת לאינסולין, להפחית את הפרשת גלובולין קושר הורמוני מין והשראת רמות אסטרוגן חופשי לאחר מכן. אסטרוגן חופשי ומתווכים דלקתיים המיוצרים עקב תנגודת לאינסולין יכולים להשפיע לרעה על ציר ההיפותלמוס-היפופיזה-גונדאלי.

תנגודת לאינסולין יכולה גם להפריע למסלולי איתות של הורמונים מעוררי זקיקים ברמת האשכים, מה שמוביל לפגיעה בזרע.

רמת אינסולין מוגברת בדם עלולה לפגוע בגדילה, בשגשוג, בחילוף החומרים ובהישרדות של תאי האשך, אשר בתורם עלולים לפגוע בתפקודי הרבייה של הגבר.

דלקת כרונית בדרגה נמוכה הקשורה להשמנה יכולה להשפיע על תפקודים רדוקטיביים של גברים בדרכים רבות. ייצור מוגבר של ציטוקינים פרו-דלקתיים יכול לווסת את תפקוד תאי Leydig ובהמשך להפחית את ייצור הטסטוסטרון.

דלקת כרונית הקשורה להשמנה יכולה גם להגביר את הייצור של רדיקלים חופשיים, מה שמוביל לנזק ל-DNA לזרע ולירידה באיכות הזרע.

השמנת יתר עלולה להשפיע על רמות האדיפוקינים המיוצרים על ידי תאי שומן. אדיפוקינים אלה, כולל אדיפונקטין, כימרין, לפטין, רססטין וויספטין, ממלאים תפקידים חיוניים בוויסות מערכת החיסון, חילוף החומרים ומערכות הרבייה.

לפטין הוא האדיפוקין הנחקר ביותר המווסת את צריכת המזון, תפקודי הרבייה ותגובות חיסון פרו-דלקתיות. דיאטה עתירת שומן ידועה כמעוררת עמידות לפטין אצל אנשים שמנים. רמות גבוהות של לפטין בדם מאפיינות מצב זה.

רמת לפטין מוגברת יכולה להפחית את פעילות הלקטאט דהידרוגנאז ולהפעיל את מסלול האיתות PI3K/AKT/mTOR, מה שמוביל לייצור לקטט מופחת על ידי תאי Sertoli ולפגיעה בתמיכה התזונתית בתאי הנבט.

סירטואינים הם NAD⁺דיאצטילאזות תלויות הממלאות תפקיד בוויסות spermatogenesis. עכברי Sirtuin 1-knock-out נמצאו כבעלי ספירת זרע מופחתת ופיצול DNA של זרע מוגבר.

הורמוני המעי, כגון גרלין, פפטיד-1 דמוי גלוקגון ופוליפפטיד אינסולין-טרופי תלוי-גלוקוז, המופרש על ידי תאי מערכת העיכול, ממלאים תפקידים חשובים בוויסות חילוף החומרים של שומנים וגלוקוז. הפרשה מוגברת של הורמונים אלו עלולה להוביל לפגיעה בתפקוד של תאי סרטולי ותאי ליידיג.

המיקרוביוטה של ​​המעי מספקת חומרים מזינים חיוניים וגורמים הדרושים לתפקוד האשכים. כל שינוי בהרכב ובתפקוד המיקרוביוטה של ​​המעיים עלול להוביל לדלקת מקומית, אשר בתורה עלולה לגרום למוות של תאי ליידיג, לשיבוש מחסום הדם-אשכים ולזרעת זרע לא תקינה.

RNA של זרע, כולל RNA שליח (mRNA), RNA ארוך שאינו מקודד (lncRNAs), מיקרו RNA (miRNAs), RNAs בעלי אינטראקציה עם Piwi (piRNAs), והעברה של RNAs קטנים שמקורם ב-RNA (tsRNAs), ממלאים תפקידים חיוניים בזרע. , הפריה והתפתחות עוברים.

נמצא כי מיRNA של זרע מסוימים מעוררים תגובות דלקתיות ופוגעים בהומאוסטזיס של ברזל, מטבוליזם של גלוקוז, רקומבינציה מיוטית, הפריה והבשלה ותנועתיות של הזרע.