Изолированная тератозооспермия: есть ли место антиоксидантной терапии?


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2017.5.124-131

Е.А. Ефремов, Е.В. Касатонова, Я.И. Мельник, А.А. Никушина

Отдел андрологии и репродукции человека НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н. А. Лопаткина – филиал ФГБУ НМИРЦ Минздрава России, Москва, Россия
При идиопатических формах изолированной тератозооспермии появляется все больше новых данных, вводящих в замешательство клиницистов. Некоторые исследователи утверждают, что при 0–1% нормальных форм сперматозоидов морфология сама по себе не может быть прогностическим показателем рождаемости как при естественном планировании беременности, так и при использовании методов вспомогательной репродукции. В связи с этим активно ведется поиск возможных причин тератозооспермии и альтернативных методов терапии помимо известных инвазивных и дорогостоящих процедур. Имеются убедительные данные, согласно которым активные формы кислорода служат основанием появления аномальных сперматозоидов в эякуляте. Аномальная морфология может сопровождаться повреждениями ДНК сперматозоида, нарушениями конденсации хроматина и связанными с ними неудачными исходами беременностей. Большинство исследований демонстрирует положительную динамику при применении антиоксидантов. В данном обзоре литературы рассмотрены механизмы участия оксидативного стресса и фрагментации ДНК в образовании морфологически аномальных сперматозоидов и варианты медикаментозного преодоления тератозооспермии, а также даны собственные рекомендации по применению антиоксидантов в случае идиопатических форм мужского бесплодия.
Ключевые слова: бесплодие, мужской фактор, оксидативный стресс, фрагментация ДНК, репарация ДНК, антиоксидант, ВРТ, терапия

Литература


1. Cooper T.G., Noonan E., et al. World Health Organization reference values for human semen characteristics. Hum Reprod Update. 2010 May–Jun;16(3):231–245. Doi: 10.1093/humupd/dmp048.

2. American Urological Association Education and Research, Inc. (2011) The optimal evaluation of the infertile male: AUA best practice statement. Linthicum (MD): American Urological Association Education and Research, Inc. http://www.auanet.org/guidelines/male-infertility-optimal-evaluation-(reviewed-and-validity-confirmed-2011). Доступ от 21 сентября 2017 г.

3. Kruger T.F., Menkveld R., et al. Sperm morphologic features as a prognostic factor in in vitro fertilization. Fertil Steril. 1986;46:1118–1123.

4. WHO. (2010) WHO Laboratory Manual for the Examination of Human Semen and Sperm-cervical Mucus and Interaction. World Health Organisation. http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/44261/34/97859051060905_rus.pdf Обращение от 10.09.2017.

5. Gatimel N., Moreau J., et al.. Sperm morphology: assessment, pathophysiology, clinical relevance, and state of the art in 2017. Andrology. 2017;5(5):845–862. Doi: 10.1111/andr.12389.

6. Menkveld R. Clinical significance of the low normal sperm morphology value as proposed in the fifth edition of the WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. Asian J Androl. 2010;12(1):47–58. Doi: 10.1038/aja.2009.14.

7. Auger J., Eustache F., et al Sperm morphological defects related to environment, lifestyle and medical history of 1001 male partners of pregnant women from four European cities. Hum Reprod. 2001;16(12):2710–2717.

8. Menkveld R., Holleboom C.A., Rhemrev J.P. Measurement and significance of sperm morphology. Asian Journal of Andrology. 2011;13(1):59–68. Doi:10.1038/aja.2010.67.

9. Carlsen E., Giwercman A., et al. Evidence for decreasing quality of semen during past 50 years. BMJ : British Medical Journal. 1992;305(6854):609–613.

10. Benshushan A., Shoshani O., et al. Is there really a decrease in sperm parameters among healthy young men? A survey of sperm donations during 15 years. J Assist Reprod Genet. 1997;14:347–353.

11. Chen Z., Isaacson K.B., et al. Temporal trends in human semen parameters in New England in the United Stated, 1989–2000. Arch Androl. 2003;49:369–74.

12. Morbeck D.E., Leonard P.H., et al. Sperm morphology: classification drift over time and clinical implications. Fertil Steril. 2011;96(6):1350–1354. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.08.036.

13. Akashi T., Watanabe A., et al. Evaluation of the sperm motility analyzer system (SMAS) for the assessment of sperm quality in infertile men. Syst Biol Reprod Med. 2010;56(6):473–437. Doi: 10.3109/19396361003786293.

14. Mortimer S.T., van der Horst G., Mortimer D. The future of computer-aided sperm analysis. Asian Journal of Andrology. 2015;17(4):545-553. Doi:10.4103/1008-682X.154312.

15. Swan S.H., Elkin E.P., Fenster L. The question of declining sperm density revisited: an analysis of studies published 1934–1996. Environ Health Perspect. 2000;108:961–966.

16. Shcheplev P. A., Apolikhin O. I. Male infertility. Discussion of the consensus.. Vestnik reproduktsii. 2010;3-4:37-44. Russian (Щеплев П.А., Аполихин О.И. Мужское бесплодие. Обсуждение консенсуса. Вестник репродукции. 2010;3–4:37–44).

17. Kovac J.R., Smith R.P., et al. Men with a complete absence of normal sperm morphology exhibit high rates of success without assisted reproduction. Asian Journal of Andrology. 2017;19(1):39–42. Doi:10.4103/1008-682X.189211.

18. Lee R.K., Hou J.W., Ho H.Y., et al. Sperm morphology analysis using strict criteria as a prognostic factor in intrauterine insemination. Int J Androl. 2002 Oct;25(5):277–280.

19. Spiessens C,, Vanderschueren D,, et al T. Isolated teratozoospermia and intrauterine insemination. Fertil Steril. 2003;80(5):1185–1189.

20. Van Waart J., Kruger T.F., et al Predictive value of normal sperm morphology in intrauterine insemination (IUI): a structured literature review. Hum Reprod Update. 2001;7(5):495–500.

21. Shabtaie S.A., Gerkowicz S.A., et al. Role of Abnormal Sperm Morphology in Predicting Pregnancy Outcomes. Curr Urol Rep. 2016;17(9):67. Doi: 10.1007/s11934-016-0623-1.

22. Sun Y., Li B., et al. Does sperm morphology affect the outcome of intrauterine insemination in patients with normal sperm concentration and motility? Andrologia. 2012;44(5):299–304. Doi: 10.1111/j.1439-0272.2012.01280.x.

23. Lemmens L., Kos S., et al. Semen Section of the Dutch Foundation for Quality Assessment in Medical Laboratories. Predictive value of sperm morphology and progressively motile sperm count for pregnancy outcomes in intrauterine insemination. Fertil Steril. 2016;105(6):1462–1468. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.02.012.

24. Hotaling J.M., Smith J.F., et al. The relationship between isolated teratozoospermia and clinical pregnancy after in vitro fertilization with or without intracytoplasmic sperm injection: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2011;95(3):1141–1145. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.09.029.

25. French D.B., Sabanegh E.S. Jr, et al. Does severe teratozoospermia affect blastocyst formation, live birth rate, and other clinical outcome parameters in ICSI cycles? Fertil Steril. 2010;93(4):1097–1103. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.10.051.

26. Pereira N., Neri Q.V., et al. Outcomes of Intracytoplasmic Sperm Injection Cycles for Complete Teratozoospermia: A Case-Control Study Using Paired Sibling Oocytes. Biomed Res Int. 2015;2015:470819. Doi: 10.1155/2015/470819.

27. He B., Cheng J.P., et al.

28. Bragina E.E., Sorokina T.M., et al. Genetically determined forms of pathozoospermia. Review of literature and research results. Andrologiya i genital’naya khirurgiya. 2015;16(3):29-39. Doi:10.17650/2070-9781-2015-16-3-29-39. Russian (Брагина Е.Е., Сорокина Т.М., и др. Генетически обусловленные формы патозооспермии. Обзор литературы и результаты исследований. Андрология и генитальная хирургия. 2015;16(3):29–39. Doi:10.17650/2070-9781-2015-16-3-29-39).

29. Kihaile P., Hirotsuru K., et al. Fertilization rrates of small-headed sperm in conventional IVF and ICSI. Arch Androl. 2003;49:327–329.

30. Yeung C.H., Tüttelmann F., et al. Coiled sperm from infertile patients: characteristics, associated factors and biological implication. Hum Reprod. 2009;24(6):1288–1295. Doi: 10.1093/humrep/dep017.

31. Buck Louis G.M., Sundaram R., et al. Semen quality and time to pregnancy: the Longitudinal Investigation of Fertility and the Environment Study. Fertil Steril. 2014;101(2):453–62. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.10.022.

32. Nikfar S., Rahimi R., et al. A meta-analysis of the efficacy of sulfasalazine in comparison with 5-aminosalicylates in the induction of improvement and maintenance of remission in patients with ulcerative colitis. Dig Dis Sci. 2009;54(6):1157–1170. Doi: 10.1007/s10620-008-0481-x.

33. Sun F., Ko E., Martin R.H. Is there a relationship between sperm chromosome abnormalities and sperm morphology? Reproductive Biology and Endocrinology. 2006;4:1. Doi:10.1186/1477-7827-4-1.

34. Moskovtsev S.I., Lecker I., et al. Cause-specific treatment in patients with high sperm DNA damage resulted in significant DNA improvement. Syst Biol Reprod Med. 2009;55(2):109–115. Doi: 10.1080/19396360902787944.

35. Machev N., Gosset P., Viville S. Chromosome abnormalities in sperm from infertile men with normal somatic karyotypes: teratozoospermia. Cytogenet Genome Res. 2005;111(3–4):352–357. Doi: 10.1159/000086910.

36. Auger J., Jouannet P., Eustache F. Another look at human sperm morphology. Hum Reprod. 2016;31(1):10–23. Doi: 10.1093/humrep/dev251.

37. Prasivoravong J., Marcelli F., et al. Beneficial effects of varicocele embolization on semen parameters. Basic Clin Androl. 2014;24:9. Doi: 10.1186/2051-4190-24-9. eCollection 2014.

38. Rengan A.K., Agarwal A., et al. An investigation of excess residual cytoplasm in human spermatozoa and its distinction from the cytoplasmic droplet. Reprod Biol Endocrinol 2012;10:92. Doi: 10.1186/1477-7827-10-92

39. Aziz N., Saleh R.A., et al. Novel association between sperm reactive oxygen species production, sperm morphological defects, and the sperm deformity index. Fertil Steril. 2004;81:349–354. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2003.06.026.

40. Patel C.J., Sundaram R., Buck Louis G.M. A data-driven search for semen-related phenotypes in conception delay. Andrology. 2017;5(1):95–102. Doi:10.1111/andr.12288.

41. Coutton C., Escoffier J., et al. Teratozoospermia: spotlight on the main genetic actors in the human. Hum Reprod Update. 2015;21(4):455–485. Doi: 10.1093/humupd/dmv020.

42. Gavriliouk D., Aitken R.J. Damage to Sperm DNA Mediated by Reactive Oxygen Species: Its Impact on Human Reproduction and the Health Trajectory of Offspring. Adv Exp Med Biol. 2015;868:23–47.

43. Agarwal A., Tvrda E., Sharma R. Relationship amongst teratozoospermia, seminal oxidative stress and male infertility. Reproductive Biology and Endocrinology : RB&E. 2014;12:45. Doi:10.1186/1477-7827-12-45.

44. Varshini J., Srinag B.S., et al. Poor sperm quality and advancing age are associated with increased sperm DNA damage in infertile men. Andrologia. 2012;44:642–649. Doi: 10.1111/j.1439–0272.2011.01243.x.

45. Avendano C., Franchi A., et al. Fragmentation of DNA in morphologically normal human spermatozoa. Fertil Steril. 2009;91:1077–1084. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.01.015.

46. Oliveira J.B., Massaro F.C., et al. Correlation between semen analysis by motile sperm organelle morphology examination and sperm DNA damage. Fertil Steril. 2010;94:1937–1940. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.01.042.

47. Rudneva S.A., Bragina E.E., et al. Fragmentation of DNA in spermatozoa and its relationship to the disturbance of spermatogenesis. Andrologiya i genital’naya khirurgiya. 2014;15(4):26–33. Doi:10.17650/2070-9781-2014-4-26-33. Russian (Руднева С.А., Брагина Е.Е., и др. Фрагментация ДНК в сперматозоидах и ее взаимосвязь с нарушением сперматогенеза. Андрология и генитальная хирургия. 2014;15(4):26–33. Doi:10.17650/2070-9781-2014-4-26-33).

48. Hamada A.J., Montgomery B., Agarwal A. Male infertility: a critical review of pharmacologic management. Expert Opin Pharmacother. 2012;13(17):2511–2531. Doi: 10.1517/14656566.2012.740011.

49. Safarinejad M.R., Safarinejad S., et al. Effects of the reduced form of coenzyme Q10 (ubiquinol) on semen parameters in men with idiopathic infertility: a double-blind, placebo controlled, randomized study. J Urol. 2012;188(2):526–531. Doi: 10.1016/j.juro.2012.03.131.

50. Nadjarzadeh A., Shidfar F., et al. Effect of Coenzyme Q10 supplementation on antioxidant enzymes activity and oxidative stress of seminal plasma: a double-blind randomised clinical trial. Andrologia. 2014;46(2):177–183. Doi: 10.1111/and.12062.

51. Haseen Ahmed S.D., et al. Relationship of seminal free L-Carnitine with functional spermatozoal characteristics: Results from an observational study conducted in a tertiary care hospital of Karachi, Pakistan. J Pak Med Assoc. 2017;67(2):280–284.

52. Zhao J., Dong X. et al. Zinc levels in seminal plasma and their correlation with male infertility: A systematic review and meta-analysis. Scientific Reports. 2016;6:22386. Doi:10.1038/srep22386.

53. Moslemi M.K., Tavanbakhsh S. Selenium-vitamin E supplementation in infertile men: effects on semen parameters and pregnancy rate. Int J Gen Med. 2011;4:99–104. Doi: 10.2147/IJGM.S16275.

54. Abd-Elrazek A.M., Ahmed-Farid O.A.H. Protective effect of L-carnitine and L-arginine against busulfan-induced oligospermia in adult rat. Andrologia. 2017 Apr 25. Doi: 10.1111/and.12806.

55. Kamalov A.A., Aboyan I.A., et al. Application of the biologically active Androdos® complex in patients with pathospermia and immunological factor of infertility. Results of a multicenter clinical trial. Farmateka. 2014;4 (277):32–44. Russian (Камалов А.А., Абоян И.А., и др. Применение биологически активного комплекса Андродоз® у пациентов с патоспермией и иммунологическим фактором инфертильности. Результаты мультицентрового клинического исследования. Фарматека. 2014;4 (277):32–44).

56. Dendeberov E.S., Vinogradov I.V. Experience in the application of the AndroDoz biocomplex for the fertilization of patients with idiopathic pathospermia. Effective pharmacotherapy. Urologiya i Nefrologiya. 2014;4(41):24–26. Russian (Дендеберов Е.С., Виноградов И.В. Опыт применения биокомплекса АндроДоз для фертилизации больных с идиопатической патоспермией. Эффективная фармакотерапия. Урология и нефрология. 2014;4(41):24–26).

57. Tsukanov A.Yu., Delitsin A.S. Effect of AndroDoz on the quality of seminal plasma. Andrologiya i genital’naya khirurgiya. 2017;18(1):99-101. Doi:10.17650/2070-9781-2017-18-1-99-101. Russian (Цуканов А.Ю., Делицин А.С. Влияние андродоза на качество семенной плазмы. Андрология и генитальная хирургия. 2017;18(1):99–101. Doi:10.17650/2070-9781-2017-18-1-99-101).

58. Zini A., San Gabriel M., Baazeem A. Antioxidants and sperm DNA damage: a clinical perspective. J Assist Reprod Genet 2009;26(8):427–432. Doi: 10.1007/s10815-009-9343-5.

59. Aitken R.J., Paterson M., et al. Redox regulation of tyrosine phosphorylation in human spermatozoa and its role in the control of human sperm function. J Cell Sci 1995;108(Pt 5):2017–2025.

60. Khaki A., Novin M.G., et al. Comparative study of the effects of gentamicin, neomycin, streptomycin and ofloxacin antibiotics on sperm parameters and testis apoptosis in rats. Pak J Biol Sci. 2008;11(13):1683–1639.

61. Yadav S.B., Suryakar A.N., et al. Effect of antioxidants and antibiotics on levels of seminal oxidative stress in leukocytospermic infertile men. Indian J Clin Biochem. 2006;21(1):152–156.

62. Azadi L., Abbasi H., et al. Zaditen (Ketotifen), as mast cell blocker, improves sperm quality, chromatin integrity and pregnancy rate after varicocelectomy. Int J Androl 2010;t34(5 Pt 1):446–452. Doi: 10.1111/j.1365-2605.2010.01112.x

63. Ramasamy R., Stahl P.J., Schlegel P.N. Medical therapy for spermatogenic failure. Asian Journal of Andrology. 2012;14(1):57–60.

64. Tang W.H., Jiang H., et al.

65. Baccetti B., Strehler E., et al. The effect of follicle stimulating hormone therapy on human sperm structure (Notulae seminologicae 11). Hum Reprod 1997;12:1955–1968.

66. ElSheikh M.G., Hosny M.B., et al. Combination of vitamin E and clomiphene citrate in treating patients with idiopathic oligoasthenozoospermia: A prospective, randomized trial. Andrology. 2015;3(5):864–867.

67. Bozhedomov V.A., Lipatova N.A., et al. Using L- and acetyl-L-carnintines in combination with clomiphene citrate and antioxidant complex for treating idiopathic male infertility: a prospective randomized trial. Urologiia. 2017;(3):22–32.

68. Dimitriadis F., Tsambalas S., et al. Effects of phosphodiesterase-5 inhibitors on Leydig cell secretory function in oligoasthenospermic infertile men: a randomized trial. BJU Int. 2010;106(8):1181–1185. Doi: 10.1111/j.1464-410X.2010.09243.x.

69. Efremov E. A., Efremov G. D., et al. Effect of phosphodiesterase type 5 inhibitors on spermatogenesis in an experiment in rats. Meditsinskii vestnik Bashkortostana. 2013;2:55–58. Russian (Ефремов Е.А., Ефремов Г.Д.и др. Влияние ингибиторов фосфодиэстеразы 5-го типа на сперматогенез в эксперименте на крысах. Медицинский вестник Башкортостана. 2013;2:55–58).

70. Okada H., Tatsumi N., et al. Formation of reactive oxygen species by spermatozoa from asthenospermic patients: response to treatment with pentoxifylline. J Urol 1997;57(6):2140–2146.

71. Kamalov A.A. , Bozhedomov V.A. , Vartanyan E.V. et al. Andrology. Pharmacology without errors / ed. acad. of RAS Kamalov A.A. Rukovodstvo dlya vrachei. E-noto Podol’sk, 2017. S. 384. Russian (Камалов А.А., Божедомов В.А., Вартанян Э.В. и др. Андрология. Фармакология без ошибок / под ред. акад. РАН Камалова А.А. Руководство для врачей. Е-ното Подольск, 2017. С. 384).

72. Kamalov A.A., Efremov E.A., Okhobotov D.A. Drug therapy for male infertility. Novaya apteka. 2007;3:28–32. Russian (Камалов А.А., Ефремов Е.А., Охоботов Д.А. Лекарственная терапия мужского бесплодия. Новая аптека. 2007;3:28–32).

73. Dorofeev S.D., Efremov E.A., Simakov V.V. Managemebt of idiopathic pathospermia. Effective pharmacotherapy. Urologiya i Nefrologiya. 2015;2. Russian (Дорофеев С.Д., Ефремов Е.А., Симаков В.В. Терапия идиопатической патоспермии. Эффективная фармакотерапия. Урология и Нефрология. 2015;2).

74. Adapted version. The scheme was developed in 2007. Efremov E.A., Okhobotov D.A. for the report «Drug therapy of male infertility» at the X Congress of the Russian Society of Urology. Russian (Адаптированная версия. Схема разработана в 2007 г. Ефремовым Е.А. и Охоботовым Д.А. для доклада «Лекарственная терапия мужского бесплодия» на Х Конгрессе Российского общества урологов).

75. Efremov E.A.,. Kasatonova E.V., Mel’nik Ya.I. et al. On the issue of the male contribution to miscarriage and impairment of early embryogenesis. Effective pharmacotherapy. Urologiya i Nefrologiya. 2016;4(33):18–31. Russian (Ефремов Е.А., Касатонова Е.В., Мельник Я.И. и др. К вопросу о мужском вкладе в невынашивание беременности и нарушения раннего эмбриогенеза. Эффективная фармакотерапия. Урология и Нефрология. 2016;4 (33):18–31).

76. Efremov E.A., Kasatonova E.V., Mel’nik Ya.I. et al. Antioxidant therapy of male infertility as an opportunity to improve outcomes of assisted reproductive technologies. Effective pharmacotherapy. Urologiya i Nefrologiya. 2017;4(22):32–43. Russian (Ефремов Е.А., Касатонова Е.В., Мельник Я.И. и др. Антиоксидантная терапия мужского бесплодия как возможность улучшить исходы вспомогательных репродуктивных технологий. Эффективная фармакотерапия. Урология и Нефрология. 2017;4(22):32–43).


Об авторах / Для корреспонденции


А в т о р д л я с в я з и: Е. В. Касатонова – научный сотрудник отдела андрологии и репродукции человека НИИ
урологии и интервенционной радиологии им. Н. А. Лопаткина – филиал ФГБУ НМИРЦ Минздрава России,
Москва, Россия; e-mail:kasatonova@yandex.ru


Бионика Медиа