ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Docosahexaenoic acid in the treatment of idiopathic male infertility

I.V. Vinogradov, S.I. Gamidov, M.Yu. Gabliya, O.B. Zhukov, R.I. Ovchinnikov, O.Yu. Malinina, A.Yu. Popova, M.E. Chalyi, E.E. Bragina, A.R. Zhivulko

1) Department of Urology and Operative Nephrology of Peoples' Friendship University of Russia, Москва, Russia; 2) Department of Obstetrics, Gynecology, Perinatology and Reproductology of I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of Minzdrav of Russia (Sechenov University), Moscow, Russia; 3) N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology, Moscow, Russia; 4) Department of Andrology of National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after V.I. Kulakov, Moscow, Russia; 5) Scientific Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneology, Moscow, Russia; 6) Department of Urology and Andrology of M.V. Lomonosov Moscow State University; 7) Central laboratory of Scientific Research Institute of A.N. Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology of M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
Aim: docosahexaenoic acid is one of the most common fatty acids in the cell membranes of sperm. This substance is a structural component of cell membranes, and is responsible for such properties as plasticity and fluidity which are necessary for the implementation of the process of capacitation and acrosome reaction. In addition, docosahexaenoic acid has antioxidant properties. Aim of our study was to assess the effect of dietary supplement docosahexaenoic acid (Brudi PLUS) on such markers of male fertility as the sperm DNA integrity, standard indicators of semen analysis and cryotolerance in infertile men.
Materials and methods: a randomized, multicenter, double-blind, placebo-controlled study was conducted. A total of 109 infertile men were recruited to participate in the study. All patients underwent different analyzes, including semen analysis, sperm DNA fragmentation, MAR-test, test of cryotolerance and electron microscopy analysis of spermatozoa. In active treatment group patients were prescribed to drug containing 350 mg of docosahexaenoic acid 3 times a day for 90 days. In the control group, patients were administered to a placebo with a similar scheme. All analyzes were repeatedly performed after 3-months of therapy.
Results: An increase in the progressive mobility and sperm viability was determined after the test of cryotolerance in the active treatment group. According to electron microscopy analysis of spermatozoa, positive changes were observed in the number of heads of the normal form with the normal structure of chromatin and acrosome, as well as a decrease in the number of spermatozoa with insufficiently condensed chromatin.
Conclusions: the therapy with drug Brudi PLUS in patients with male infertility allows to increase in cryotolerance of sperms as well as decrease in number of sperm ultrastructure defects.

Keywords

docosahexaenoic acid
polyunsaturated fatty acids
infertility
sperm DNA fragmentation
cryotolerance

Введение. Бесплодие – неспособность сексуально активной, не использующей контрацептивы пары достичь беременности в течение 1 года [1]. За последние 20 лет количество инфертильных мужчин выросло с 30 до 50% [1–3].

Оксидативный стресс сегодня рассматривается как один из основных механизмов снижения мужской фертильности [4–6].

С учетом возможного этиопатогенеза мужского бесплодия в многочисленных исследованиях оценивалась эффективность терапии препаратами, содержащими вещества с антиоксидантной активностью, результаты этих работ оказались противоречивыми [7–12].

В последние годы активно изучается роль липидного состава мембран сперматозоидов в физиологических процессах оплодотворения [13–15]. Липиды являются структурным компонентом клеточных мембран и играют важную роль в функционировании клеточных систем [16]. Они выполняют структурную, сигнальную, транспортную и регуляторную функции в клетках [17–19]. Наиболее распространенной полиненасыщенной жирной кислотой (ПНЖК), содержащейся в мембране сперматозоидов, является докозагексаеновая кислота (ДГК), образующая до 30% ее липидного состава [13]. Уровень ДГК в клетках в значительной степени зависит от ее потребления с пищей [20].

В ряде исследований низкое содержание ДГК в сперматозоидах было ассоциировано с субфертильностью и бесплодием [21, 22]. Было показано, что терапия ДГК приводила к повышению текучести и гибкости мембран сперматозоидов [23] – качеств, необходимых для капацитации и акросомальной реакции [15]. Терапия препаратом ДГК приводила к снижению уровня фрагментации ДНК сперматозоидов [24].

Таким образом, применение ДГК в качестве терапии может улучшить функциональные параметры сперматозоидов посредством улучшения липидного состава их мембраны сперматозоидов [13].

Одной из функциональных характеристик сперматозоида является устойчивость к криогенному повреждению. Криоконсервация сперматозоидов является методом сохранения фертильности у ряда пациентов и находит свое применение в программах ВРТ [24, 25]. Общеизвестно, что криоконсервация сперматозоидов сопровождается повреждением сперматозоидов, что может сказываться на эффективности их применения в программах ВРТ [24].

Криоконсервация приводит к снижению содержания омега-3 ПНЖК, в т.ч. ДГК, и увеличению насыщенных жиров в мембране сперматозоидов, что в свою очередь приводит к повышению ригидности и снижению текучести мембран сперматозоидов и как следствие – к снижению оплодотворяющей способности [22, 26].

Таким образом, насыщение мембраны сперматозоида ДГК может приводить к увеличению его криотолерантности.

Бруди ПЛЮС («Бруди Технолоджи», Испания) – комплекс, содержащий стабилизированное и дезодерированное масло тунца с концентрацией ДГК не менее 70%, специально разработан для лечения идиопатических форм мужского бесплодия.

Целью настоящего исследования стала оценка влияния приема продукта Бруди Плюс на структуру сперматозоидов, фрагментацию ДНК сперматозоидов у инфертильных мужчин, а также оценка эффекта его приема на криотолерантность.

Материалы и методы. Дизайн исследования. Многоцентровое двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Для участия в исследовании были набраны 109 пациентов мужского пола в возрасте от 18 до 45 лет, которым ранее был установлен диагноз «мужское бесплодие».

Критерии включения:

  • установленный диагноз – «мужское бесплодие».

Критерии исключения:

  • наличие активных и хронических воспалительных процессов или проводимая терапия с применением антибиотиков в течение предшестовавших 3 мес.;
  • олигоспермия;
  • установленный диагноз «варикоцеле» или соответствующее лечение в течение последних 3 мес.;
  • некрозооспермия;
  • ранее перенесенные операции по поводу водянки яичка или лечения крипторхизма в анамнезе;
  • наличие опухолевых процессов;
  • генетические заболевания;
  • вискозипатия, иммунное бесплодие.

В ходе исследования проводили регистрацию демографических, клинических и лабораторных данных пациентов, давших письменное согласие на обработку и использование в целях изыскательной работы своих персональных данных. Клинические методы диагностики включали сбор анамнеза, осмотр и физикальное обследование. Выполняли следующие лабораторные исследования: спермограмму в соответствии с требованиями ВОЗ от 2010 г., МАР-тест, оценку уровня фрагментации ДНК сперматозоидов, тест криотолерантности сперматозоидов, электронную микроскопию сперматозоидов (ЭМИС).

На визите 0 определяли возможность включения пациента в исследование в соответствии с обозначенными критериями включения/исключения. Проводили сбор жалоб, анамнеза жизни, демографических данных, физикальное обследование. Уточняли результаты предшествовавших медицинских обследований, верифицированные диагнозы, сведения о приеме лекарственных препаратов. Пациент получал направление в центральную лабораторию на сдачу материала. Результаты анализа оценивали в ходе визита 1 (рандомизация, день 1). В ходе визита врач также проводил опрос, подтверждал возможность участия пациента в исследовании и проводил процедуру рандомизации.

Рандомизацию осуществляли с помощью конвертов. Перед началом исследования врач получал два комплекта конвертов, один из которых был предназначен для рандомизации пациента, второй – для раскрытия группы терапии при необходимости.

В день рандомизации врач-исследователь выбирал конверт для рандомизации с наименьшим номером. Пациенту выдавался БАД с номером, указанным внутри конверта.

В случае необходимости раскрытия группы терапии врач-исследователь мог ознакомиться с информацией из конверта (комплект для раскрытия группы терапии) с номером, совпадающим с тем, что был выбран для выдачи БАД пациенту. В ходе исследования необходимости в раскрытии группы лечения пациента не возникало.

На визитах 2 (45-й день лечения ±4 дня) и 3 (90 дней лечения, завершение лечения) проводили оценку безопасности и приверженности пациента терапии. По завершении курса лечения пациент также получал направление в центральную лабораторию на сдачу материала.

Результаты анализа регистрировали в ходе контрольного визита 4 (105±4 дня), в ходе которого также оценивали безопасность проведенной терапии.

Таким образом, в ходе участия в программе максимальный срок наблюдения пациента врачом-исследователем составлял 113 дней.

В связи с потерей связи с пациентами и неявкой для сдачи контрольных анализов из исследования были исключены 4 пациента (см. рисунок).

Исследуемый комплекс и схема лечения. Бруди ПЛЮС («Бруди Технолоджи», Испания) – биологически активная добавка. Капсулы состоят из очищенного, стабилизированного и дезодорированного масла тунца. Одна капсула содержит 350 мг ДГК, до 500 мг других омега-3 жирных кислот, 0,45 мг антиоксиданта (смеси токоферолов [Е307]), 126,41 мг желатина, 48,14 мг глицерина (Е422).

Капсулы с плацебо содержали растительное масло производства компании «Бруди Технолоджи» (Испания).

Пациенты группы активного лечения принимали БАД по 1 капсуле 3 раза в сутки в течение 90 дней. Таким образом, суточная доза ДГК составила 1050 мг. Пациенты из конт-рольной группы принимали плацебо по аналогичной схеме.

Статистические методы. Обработку данных и все статистические расчеты проводили с использованием статистического пакета R v.3.3.3. Нормальность распределения оценивали посредством теста Колмогорова–Смирнова. Для сравнения показателей, имевших нормальное распределение, использовали Т-тест Стьюдента, показатели, распределение которых не соответствовало нормальному, сравнивали с помощью теста Манна–Уитни. Различие между сравниваемыми величинами признавали статистически значимым при р<0,05.

Результаты. Влияние на криотолерантность сперматозоидов. По окончании курса лечения в группе пациентов, принимавших Бруди ПЛЮС, прогрессивная подвижность сперматозоидов после теста на криотолерантность увеличилась. Средние изменения между группами статистически значимо не различались. Медианные изменения от визита 1 к визиту 4 между группами статистически неразличимы (табл. 1).

После проведенного лечения в группе пациентов, принимавших Бруди ПЛЮС, наблюдалось увеличение жизнеспособности после теста на криотолерантность. Средние и медианы изменения между группами статистически значимо различаются (табл. 2).

Влияние на ультраструктуру сперматозоидов. Влияние терапии на количество интактных головок нормальной формы с нормальным строением хроматина и акросомы. При анализе показателя было выявлено, что, несмотря на исходную разницу по данному показателю в начале лечения в 18,3%, после проведения терапии показатель достиг нормального значения лишь в группе Бруди ПЛЮС, тогда как в группе плацебо он имел отрицательную динамику и снизился на 45,3% (табл. 3).

Влияние терапии на количество сперматозоидов с недостаточно конденсированным незрелым хроматином. Исходно в группе плацебо определялся нормальный средний показатель числа сперматозоидов с незрелым хроматином, в группе Бруди Плюс он был превышен в среднем на 4,13. После курса лечения исследуемыми продуктами в группе Бруди Плюс он, напротив, нормализовался, тогда как отсутствие активного лечения в группе плацебо привело к увеличению показателя на 8,43 единицы и выходу его за границы допустимых значений (табл. 4).

Влияние на стандартные параметры эякулята и целостность генетического материала сперматозоидов. При сравнении данных группы активного лечения и плацебо по показателям объема, консистенции, pH, количества сперматозоидов в 1 мл эякулята, общего количества сперматозоидов в эякуляте, прогрессивной подвижности, непрогрессивной подвижности, неподвижных сперматозоидов, нормальных форм, патологических форм, незрелых клеток спермотозодов, уровня фрагментации ДНК сперматозоидов и процента сперматозоидов, связанных антиспермальными антителами, статистически значимой разницы выявлено не было.

Обсуждение. В ходе настоящего исследования с участием 105 пациентов была проведена оценка эффективности продукта Бруди ПЛЮС для пациентов с мужским бесплодием.

Результаты исследования показали положительное влияние Бруди ПЛЮС на прогрессивную подвижность и жизнеспособность сперматозоидов в криотолерантном тесте, что безусловно является следствием криопротективных свойств ДГК. Эти данные согласуются с результатами, полученными в исследованиях на животных моделях, где применение ДГК приводило к увеличению криотолернатности сперматозоидов [27, 28].

Анализ первых двух показателей может также говорить о том, что ДГК способствует восстановлению структуры митохондрий, которые обеспечивают сперматозоиды энергией, необходимой для их движения, а также стабилизирует фосфолипидные мембраны сперматозоидов. Такой эффект может быть обусловлен и антиоксидантной активностью этого вещества.

По данным ЭМИС и в нашем исследовании было выявлено положительное влияние терапии ДГК на целостность генетического материала сперматозоидов и их морфологию. В ходе лечения отмечалась выраженная положительная динамика количества интактных головок нормальной формы с нормальным строением хроматина и акросомы, количества сперматозоидов с недостаточно конденсированным незрелым хроматином.

В целом в данном исследовании получены результаты, которые могут говорить о положительном эффекте продукта Бруди Плюс на мужскую фертильность.

Заключение. Терапия с применение биологически активной добавки Бруди Плюс повышает криотолерантность, способствует нормальному формированию генетического материала и снижает частоту ультраструктурных нарушений сперматозоидов, что говорит о целесообразности применения данного продукта в лечении мужского бесплодия.

About the Authors

Corresponding author: A.R. Zhivulko – urologist, Ph.D. student at the Department of Urology and Operative Nephrology of Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia; e-mail: a.zhivulko@yandex.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.