Ανδρική Υπογονιμότητα και Οξειδωτικό Στρες: Ο Ρόλος του Μικρο-περιβάλλοντος στην Ποιότητα του Σπέρματος
Είναι πλέον ευρέως γνωστό ότι η ανδρική υπογονιμότητα συμβάλλει εξίσου με τη γυναικεία στο πρόβλημα γονιμότητας ενός ζευγαριού. Η διαρκής παραγωγή σπερματοζωαρίων (σπερματογένεση) σε επαρκή αριθμό, με καλή κινητικότητα, μορφολογία και ακέραιο γενετικό υλικό είναι αδιαμφισβήτητα ζωτικής σημασίας. Τι γνωρίζουμε όμως για το μικρο-περιβάλλον στο οποίο δημιουργούνται, ωριμάζουν και απελευθερώνονται τα σπερματοζωαρίματα και πώς αυτό επηρεάζει τη γονιμότητα του άνδρα;
Η κυτταρική δραστηριότητα στο σώμα μας – άρα και ο κυτταρικός μεταβολισμός που συνεπάγεται αυτής – οδηγεί στην παραγωγή μεταβολικών παραπροϊόντων, γνωστών ως Δραστικές Μορφές Οξυγόνου ή Δραστικές Ρίζες Οξυγόνου (Reactive Oxygen Species – ROS). Οι ROS μπορούν να έχουν τόσο θετική όσο και αρνητική επίδραση στην «υγεία» των σπερματοζωαρίων, αναλόγως με τη συγκέντρωσή τους στο ανδρικό αναπαραγωγικό σύστημα.
Όταν οι ROS βρίσκονται σε ιδανική συγκέντρωση, λειτουργούν ως «αγγελιοφόροι» των κυττάρων, προκειμένου να βοηθούν στην ωρίμανση και ενεργοποίηση των σπερματοζωαρίων, έτσι ώστε να μπορέσουν με τη σειρά τους να προσδεθούν και να συζευχθούν επιτυχώς με το ωάριο. Από την άλλη πλευρά, η ανεξέλεγκτη παραγωγή τους μπορεί να διαταράξει την απαραίτητη ισορροπία μεταξύ των ROS και των αντιοξειδωτικών ενώσεων που λειτουργούν ως ρυθμιστές. Η διαταραχή αυτή οδηγεί σε αυτό που ονομάζουμε Οξειδωτικό Στρες.
Το οξειδωτικό στρες μπορεί να έχει καταστροφικές επιπτώσεις για τα σπερματοζωάρια. Τα ίδια έχουν περιορισμένες δυνατότητες να αμυνθούν σε μια ενδεχόμενη υπερσυγκέντρωση, καθώς το περιορισμένο κυτταρόπλασμά τους δεν τους επιτρέπει να διαθέτουν ανεπτυγμένους αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς. Ο Agarwal και οι συνεργάτες του, γνωστοί για τις πολυετείς μελέτες τους επάνω στο αντικείμενο, ανέφεραν ότι οι άνδρες με προβλήματα υπογονιμότητας εμφανίζουν από 30% έως και 80% περισσότερα ROS στο σπερματικό τους υγρό σε σύγκριση με τους γόνιμους άνδρες. Λόγω των αυξανόμενων γνώσεων γι’ αυτές τις επιπτώσεις, πλέον χρησιμοποιείται διεθνώς ο κλινικός όρος male oxidative stress infertility (MOSI) για να χαρακτηρίσει τους άνδρες με ποσοτικά και ποιοτικά προβλήματα στο σπέρμα που συνοδεύονται από υψηλές τιμές οξειδωτικού στρες.
Οι κυτταρικές μεμβράνες των σπερματοζωαρίων είναι πλούσιες σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα. Η υπερπληθώρα των ROS μπορεί εύκολα να αποσταθεροποιήσει αυτά τα λιπαρά οξέα, γεγονός που οδηγεί στην ακινητοποίηση του μαστιγίου και συνεπώς μειώνει σημαντικά την κινητικότητα. Πέραν αυτού, τα ROS μπορούν να αποσταθεροποιήσουν τόσο τις πρωτεϊνικές δομές όσο και το γενετικό υλικό των σπερματοζωαρίων. Αποτέλεσμα αυτού είναι η μείωση της ζωτικότητάς τους και της ικανότητας γονιμοποίησης του ωαρίου, ενώ παράλληλα αυξάνεται ο κίνδυνος απώλειας μιας κύησης. Τα σπερματοζωάρια με υψηλό δείκτη κατάτμησης DNA (DNA fragmentation) συνήθως δημιουργούν χαμηλής ποιότητας έμβρυα, τα οποία έχουν μειωμένη δυνατότητα να οδηγήσουν σε μια επιτυχή και ολοκληρωμένη εγκυμοσύνη.
Από πού προέρχονται τα ROS και πώς ανιχνεύεται το οξειδωτικό στρες;
Η προέλευση των ενεργών μορφών οξυγόνου ποικίλλει και χωρίζεται σε ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες:
Ενδογενείς παράγοντες: Περιλαμβάνουν τα λευκοκύτταρα (κατά τη διάρκεια μιας μόλυνσης ή φλεγμονής του αναπαραγωγικού συστήματος), την παρουσία πρόωρων ή μη λειτουργικών σπερματοζωαρίων, την κυρσοκήλη προχωρημένου βαθμού και την παχυσαρκία.
Εξωγενείς παράγοντες: Σχετίζονται με την κακή ποιότητα της καθημερινής ζωής, όπως το κάπνισμα, η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ και καφεΐνης, καθώς και η χρήση εξαρτησιογόνων ουσιών. Επίσης, επιβαρυντικά λειτουργούν η έκθεση σε ακτινοβολία, η υπερβολική θερμότητα στον ορχικό ιστό και η έκθεση σε φθαλικές ενώσεις (phthalates) που περιέχονται σε καθημερινά πλαστικά προϊόντα.
Για την ανίχνευση του προβλήματος υπάρχουν διάφορα διαγνωστικά τεστ (έμμεσης ή άμεσης ανίχνευσης). Ένα από τα πιο ευρέως γνωστά, οικονομικά και απλά τεστ είναι το MiOXSYS (male infertility oxidative system), το οποίο εξετάζει το στατικό ισοζύγιο μεταξύ ROS και αντιοξειδωτικών, απαιτώντας πολύ μικρό όγκο δείγματος. Επιπλέον, χρησιμοποιείται η κυτταρομετρία ροής, η οποία ανιχνεύει τα επίπεδα της 8-υδροξυ-δεοξυγουανοσίνης σε δείγματα σπέρματος με αυξημένο βαθμό κατατμημένου γενετικού υλικού. Αν και η κυτταρομετρία ροής είναι πιο σύνθετη μέθοδος και δεν μετρά άμεσα την αναλογία οξειδωτικών/αντιοξειδωτικών όπως το MiOXSYS, προσφέρει τη δυνατότητα ανάλυσης μεγάλου αριθμού κυττάρων με αλλοιωμένο γενετικό υλικό.
Πώς μπορεί να αντιμετωπιστεί το οξειδωτικό στρες;
Η χορήγηση αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων για διάστημα περίπου 3 μηνών αποτελεί μία από τις επικρατέστερες μεθόδους αντιμετώπισης. Ωστόσο, είναι εξαιρετικά βασικό να προηγείται ένας σωστός και ολοκληρωμένος έλεγχος. Ο ασθενής θα πρέπει να έχει πραγματοποιήσει πλήρες σπερμοδιάγραμμα και υπέρηχο όρχεων, ώστε να αποκλειστεί η ύπαρξη ενεργού φλεγμονής ή ανατομικής παθολογίας (όπως η προχωρημένη κυρσοκήλη) που ευθύνεται για το οξειδωτικό στρες, καθώς και να αξιολογήσει τυχόν επιβλαβείς καθημερινές δραστηριότητες.
Εφόσον δεν ανευρίσκεται συγκεκριμένο αίτιο για την υπογονιμότητα του ασθενούς (ιδιοπαθής υπογονιμότητα), τότε η έναρξη μιας αντιοξειδωτικής θεραπείας κρίνεται ιδιαίτερα ωφέλιμη. Λόγω της μεγάλης ποικιλίας σκευασμάτων στην αγορά, η επιλογή του κατάλληλου συμπληρώματος θα πρέπει να γίνεται προσεκτικά από ειδικό επιστήμονα ή διατροφολόγο αναπαραγωγής.
Τα πιο αποτελεσματικά και μελετημένα αντιοξειδωτικά στοιχεία που πρέπει να αναζητούνται στα συμπληρώματα είναι ο ψευδάργυρος, οι βιταμίνες C και E, το σελήνιο, οι L-καρνιτίνες, το φολικό οξύ και το συνένζυμο Q10. Οι Alahmar και Sengupta το 2021 έδειξαν ότι η λήψη αυτών των συστατικών μπορεί να αυξήσει τον αριθμό των σπερματοζωαρίων, να βελτιώσει την κινητικότητα και τη μορφολογία τους, και να μειώσει τα επίπεδα κατακερματισμού του DNA.
Οι έρευνες συγκλίνουν στο ότι η συλλογική δράση και η ιδανική αναλογία αυτών των αντιοξειδωτικών προσφέρει πολύ καλύτερα αποτελέσματα στην ποιότητα του σπέρματος συγκριτικά με τη λήψη του κάθε στοιχείου μεμονωμένα. Ενδεικτικά, ο Greco και οι συνεργάτες του το 2013 συνέκριναν 64 άνδρες με ιδιοπαθή υπογονιμότητα και αυξημένο δείκτη κατάτμησης DNA οι οποίοι έλαβαν καθημερινά βιταμίνες C και E για 2 μήνες, με μια ομάδα που έλαβε εικονική θεραπεία (placebo). Τα αποτελέσματα έδειξαν δραστική μείωση στα επίπεδα κατακερματισμού του DNA, αν και η κινητικότητα και η συγκέντρωση δεν παρουσίασαν σημαντική μεταβολή.
Σε μια άλλη μεγάλη έρευνα από τους Moslem και Tavanbakhsh, η οποία διεξήχθη σε 690 άνδρες με ασθενο-τερατο-ζωοσπερμία (μέσο όρο ηλικίας 30 ετών), εξετάστηκε η επίδραση του συνδυασμού βιταμίνης Ε και σεληνίου για 100 ημέρες. Τα ευρήματα έδειξαν ότι 362 άνδρες (πάνω από το 50%) εμφάνισαν βελτιωμένη κινητικότητα και μορφολογία σπέρματος, 75 άνδρες (περίπου το 10%) πέτυχαν αυθόρμητη εγκυμοσύνη με τις συντρόφους τους, ενώ 253 άνδρες δεν ανταποκρίθηκαν στη συγκεκριμένη θεραπεία. Αυτά τα δεδομένα εναρμονίζονται πλήρως με τις κλινικές παρατηρήσεις στα ανδρολογικά εργαστήρια, όπου ένα σημαντικό ποσοστό ασθενών βελτιώνει αισθητά τις τιμές του μετά το τρίμηνο, ενώ ένα άλλο μέρος ασθενών δεν παρουσιάζει ανταπόκριση.
Εξαιρετικά θετικά είναι τα δεδομένα και για τον ψευδάργυρο, ο οποίος αποτελεί κυρίαρχο συστατικό των περισσότερων σκευασμάτων. Μελέτες προτείνουν ότι η χορήγηση περίπου 20 mg ψευδαργύρου ημερησίως για 3 μήνες σε άνδρες με προβλήματα κινητικότητας και μορφολογίας αυξάνει σημαντικά τα ποσοστά των σπερματοζωαρίων με προωθητική κινητικότητα, καθώς και τον συνολικό τους αριθμό.
Συμπεράσματα
Είναι εξαιρετικά σημαντικό το γεγονός ότι εμπλουτίζουμε διαρκώς τις γνώσεις μας για τη δράση του οξειδωτικού στρες και των αντιοξειδωτικών στην ανδρική αναπαραγωγική υγεία. Αν και έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε προκειμένου να κατανοήσουμε απόλυτα τη βιολογική επίδραση των ROS στο σπέρμα, τα μέχρι τώρα δεδομένα μάς επιτρέπουν να αναπτύσσουμε ολοένα και πιο αποτελεσματικές και στοχευμένες στρατηγικές αντιμετώπισης της ανδρικής υπογονιμότητας.
