ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Varicocele and reproductive function: epidemiology and infertility risk (the eamination of 3632 patients)

V.A. Bozhedomov, A.B. Shomarufov, G.E. Bozhedomova,
 D.A. Okhobotov, D.M. Kamalov, A.A. Kamalov

1) Department of Urology and Andrology, Faculty of Fundamental Medicine, and Head of the Clinic for Men’s Health, Lomonosov Moscow State University; 2) Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; 3) Polyclinic №3, Presidential Administration, Moscow, Russia
Varicocele does not always lead to infertility; varicocelectomy does not always improve sperm. The study objective: to evaluate the quantitative correlation between varicocele and reproductive function with a large sample. Design: a cross-sectional and case control study. Materials and methods: 3632 patients from infertile couples and 276 fertile males. The ejaculate was tested following WHO recommendations (2010), DNA fragmentation was evaluated with chromatin dispersion in agarose gel. Results: we found weak correlation between varicocele degree (VD) and the spermogram parameters: -0.11 for concentration (р<0.001), -0.08 for progressively motile sperm count (PMSC) in the ejaculate (р<0.001), 0.11 for DNA fragmentation (р<0.01), correlation with other parameters was insignificant (p>0.05). The clinical varicocele (V) prevalence in the fertile (F) and the infertile (I) males was the same: 27.2% (75/276) in the F, 31.4% (101/322) in the I1 with oligoasthenotertozoospermia (OAT) syndrome, 34.4% (43/125) in the I2 with OAT (p>0.05). In the general sample of the males from infertile couples V was found insignificantly more frequently in the I2 than in the I1 31.6% (426/1348) and 28.1% (641/2284), respectively (OR=1.13; p<0.05), because of degree 1 varicocele: 23.5% и 20.2%, respectively (OR=1.16; p<0.05). Compared to the males without varicocele, median concentration is 8 mln/ml less in degree I,17mln/ml in degree II and 24 mln/ml in degree III (p<0.001); we found parallel increase in oligozoospermia rate: from 14% without varicocele to 27 and 26% in degree II and III (p<0.05-0.01). The PMSC in degree I varicocele is 10 mln less (-16% of the group without varicocele),in degree II 27 mln less (-44%), in degree III 23 mln less (-38%) (р<0.001); the difference between the groups with degrees II and III is insignificant (p>0.05). The DNA fragmentation was significantly lower only in degree III (p<0.05). We found no difference in the sperm motility and morphology among the groups (p>0.05). Conclusion. In varicocele, the sperm count decreases but in ¾ of cases, concentration is within reference values; there is no difference between degree II and III. The sperm motility and morphology do not depend upon varicocele. The DNA fragmentation is increased in degree III varicocele. The relative risk of infertility in varicocele is low (OR is ≤1.13).

Keywords

male infertility
spermogram
varicocele
DNA fragmentation
oligozoospermia
astenozoospermia
teratozoospermia

Введение. Варикоцеле (В) – распространенное нарушение половых органов, которое может быть связано с мужским бесплодием и гипогонадизмом [1]. По данным ВОЗ конца прошлого века, его распространенность оценивали примерно в 25% у мужчин с аномальным анализом спермы при 12% в нормальной мужской популяции [2]. По последним данным, В диагностируется у 35–40% мужчин с бесплодием [1], при этом среди мужчин с первичным бесплодием оценивается в 35–44%, с вторичным – в 45–81% [3, 4]. Принято считать, что повышенная температура мошонки, гипоксия и рефлюкс токсических метаболитов могут вызывать дисфункцию яичек и бесплодие из-за увеличения оксидативного стресса (ОС) и повреждения ДНК [1, 4–8]. При этом ухудшение параметров спермы связано с более высокой степенью В и возрастом [9, 10].

Однако имеющиеся данные оставляют много неясных вопросов. По-прежнему точная связь между снижением мужской фертильности и В не очевидна: более 2/3 мужчин с В фертильны [11–14]. Варикоцелэктомия далеко не всегда приводит к улучшению качества спермы и восстановлению фертильности: улучшение спермограммы после операции обычно имеет место в 60-80% случаев, беременности в естественном цикле наступают у 30–45% пар [6, 15–19]. Улучшение целостности ДНК спермы после варикоцелэктомии составляет в среднем всего -3,4% (95% ДИ от -2,65 до -4,09) [20].

Поэтому по-прежнему актуальны многие вопросы, связывающие В и мужскую фертильность. Насколько на фоне В снижается качество спермы и повышается риск бесплодия? Какова роль дополнительных факторов? Кому действительно необходима варикоцелэктомия?

В этой статье мы представим данные по эпидемиологии В у пациентов из бесплодных пар, охарактеризуем взаимосвязь варикоцеле с показателями спермы и реальной фертильностью.

Цель исследования: оценить количественную взаимосвязь между В и репродуктивной функцией на большой выборке.

Тип исследования: многоцентровое поперечное и случай–контроль.

Материалы и методы. Ретроспективно проанализированы электронные истории болезни 3632 мужчин в возрасте от 18 до 45 лет, обратившихся в клиники уроандрологического профиля Москвы, где работают авторы, по поводу отсутствия желанной беременности в браке более 1 года. Пациенты прошли комплексное клинико-лабораторное обследование в соответствии с рекомендациями ВОЗ [3, 21, 22]. Наличие и степень выраженности В оценивали в соответствии с рекомендациями WHO [3] и EAU [1]. Аналогично были обследованы 276 фертильных мужчин, обратившихся по различным поводам (диспансеризация, сексуальные проблемы, симптомы нижних мочевых путей и др.), от которых в течение 3 мес., предшествовавших обращению, наступила спонтанная беременность без какого-либо специфического лечения. Эти мужчины сформировали контрольную группу; исход наступившей беременности при этом не учитывался.

На первом этапе провели корреляционный анализ взаимосвязи наличия и степени В с показателями спермограммы (n=3908): объемом, концентрацией, подвижностью различных категорий, морфологией, расчетным числом прогрессивно подвижных сперматозоидов в эякуляте (ЧППСЭ: объем х концентрация х доля прогрессивно подвижных сперматозоидов), фрагментацией ДНК и др., а также данными клинического обследования. Критерии включения: возраст мужчины – 18–45 лет, наличие или отсутствие и степень В по данным физикального обследования, результаты исследования спермы по критериям ВОЗ [21], анамнестические данные о продолжительности бесплодия, наличии/отсутствии беременности от мужчины в прошлом, в т.ч. в течение последних 3 мес., регулярная половая жизнь без контрацепции не реже 1 раза/нед. Критерии исключения: отсутствие необходимых клинико-лабораторных данных, пациенты с концентрацией сперматозоидов менее 1 млн/мл, как имеющие высокий риск генетических аномалий [1, 23].

На втором этапе сравнили распространенность В различной степени в группах: 1) фертильных мужчин (n=276), 2) пациентов из пар с первичным бесплодием (n=2284) и 3) вторичным бесплодием (n=1348), а также в подгруппах с олигоастенотератозооспермией (ОАТ-синдром). Критерии включения: в группу 1 – установленный факт наступившей беременности в течение последних 3 мес. (с учетом продолжительности цикла сперматогенеза); в группу 2 – отсутствие беременностей у женщин-партнерш как в браке, так и до брака; в группу 3 – известен факт беременностей у партнерш более 1 года назад независимо от их исхода; для подгрупп с ОАТ-синдромом – соответствие данному диагнозу по критериям ВОЗ [21]. Критерии исключения: отсутствие необходимых клинико-лабораторных данных, пациенты с концентрацией сперматозоидов менее 1 млн/мл, нерегулярная половая жизнь без контрацепции реже 1 раза/нед., тяжелые соматические и психические заболевания. Группы были сопоставимыми, статистические различия по перечню учитываемых показателей, кроме дискриминантного – факта и времени наступления беременности, между группами отсутствовали.

Используемые методы исследования: общеклиническое обследование, оценка качества эякулята в соответствии с требованиями ВОЗ [21], определение антиспермальных антител (АСАТ) методом MAR%IgG и IgA (SpermMar Kit, FertiPro, Belgium), определение фрагментации ДНК сперматозоидов методом дисперсии хроматина в агарозном геле [24].

Статистические методы исследования с применением «Microsoft Excel» и «Statistica» (StatSoft, США). Анализ соответствия вида распределения признака закону нормального распределения проводили по критерию Шапиро–Уилка (Shapiro–Wilk/S-W). Средние значения по группам представляли в виде M±SD, медианы, 25–75% процентилей, диапазона «невыпадающих значений». Значимость различий между группами проверяли с помощью критериев Стьюдента (t), Манна–Уитни (M-W), знаков (Z), ХИ-квадрат (χ); для анализа корреляционной зависимости применяли непараметрические критерии Спирмена (R) и Гама (γ); различия считали значимыми при p<0,05.

124-1.jpg (358 KB)

Все мужчины дали информированное согласие на использование данных их обследования в научных целях.

Результаты. Возраст фертильных мужчин, включенных в исследование, – 32,1±5,5 лет; пациентов из бесплодных пар, включенных в исследование, – 33,1±5,7 года (p>0,05); в отдельных группах и подгруппах – в табл. 2.

Результаты корреляционного анализа между степенью В и показателями качества эякулята для разных групп и подгрупп представлены в табл. 1. Во всех группах и подгруппах существует значимая отрицательная взаимосвязь между степенью В и концентрацией сперматозоидов: -0,15 (p<0,05) для фертильных, -0,11 для всей выборки из бесплодных пар (p<0,001), в т.ч. -0,10 при ОАТ-синдроме (p=0,05). Процент прогрессивно подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов, объем и другие показатели эякулята не зависят от степени В ни в одной из оцениваемых групп (p>0,05). ЧППСЭ снижается пропорционально степени В, но сила связи меньше, чем для концентрации, и значима только для всей выборки мужчин из бесплодных пар (-0,08; p<0,001). Аналогично взаимосвязь между фрагментацией ДНК сперматозоидов и степенью В значима только для всей выборки мужчин из бесплодных пар (0,11; p<0,001), но не для фертильных и с ОАТ-синдромом (p>0,05).

Анализ распространенности В показал (табл. 2), что у мужчин из бесплодных пар (n=3632) В диагностировано в 1073 (29,5%) случаях: 783 (21,6%) – первая степень, 250 (6,9%) – вторая, 40 (1,1%) – третья. При первичном бесплодии (табл. 2) 28,1% случаев диагностированного В, в т.ч. первая степень – 20,2%, вторая – 6,9%, третья – 1,0%. При вторичном бесплодии (n=1348) В встречалось незначительно чаще, чем при первичном, – 31,6% (ОШ=1,13; p<0,05), в т.ч. первая степень – 23,5% (ОШ=1,16; p<0,05), вторая – 6,8% (p>0,05), третья – 1,3% (p>0,05).

В подгруппах бесплодных мужчин с ОАТ-синдромом (рис. 1) В при первичном бесплодии (n=322) имело место: первая степень – у 20,8%, вторая – у 9,3%, третья – у 1,2% пациентов. При вторичном бесплодии с ОАТ-синдромом (n=125): соответственно – 15,2%, 16,0 и 3,2% случаев. Различия между данными подгруппами не существенны (p>0,05). Мужчины с вторичным бесплодием как в общей выборке, так и для ОАТ-синдрома были старше, чем с первичным бесплодием и фертильные (табл.2; p<0,001), но разница составляла всего 3,9–4,4 года.

У фертильных мужчин В обнаружено в 27,2% случаев, в т.ч. первая – в 18,8%, вторая – в 7,6%, и третья – в 0,8%. Различия по сравнению с фертильными у мужчин из бесплодных пар значимы только для частоты случаев В второй степени в подгруппе с ОАТ-синдромом и вторичным бесплодием (ОШ=2,1; p<0,02).

Сведения о средних значениях показателей спермограммы и распростренности отдельных диагнозов (олиго-, астено-, тератозооспермия и др.) у мужчин с разной степенью В представлены в табл. 3.

125-1.jpg (247 KB)

Объем эякулята пациентов с В в среднем не отличался от тех, у кого В не было (p>0,05), случаи олигоспермии в обоих случаях были редкими: 4% в отсутствие В и 0–7% при В разных степеней; но между группами с В имелись небольшие, но значимые различия (табл. 3).

Концентрация сперматозоидов существенно меньше во всех группах с В, и чем больше степень В, тем меньше средняя концентрация (табл. 3). Наблюдаемые изменения были высокодостоверны для всех сравниваемых групп (p<0,001); параллельно росло число случаев олигозооспермии: с 14% в группе без В до 27 и 26% в группах второй и третьей степеней (p<0,05-0,01). Сравнение медиан (распределение значений концентрации существенно отличается от нормального) показало (рис. 2), что при В первой степени концентрации меньше на 8 млн/мл (p<0,001), чем у мужчин без В, при второй – на 17 (p<0,001), при третьей – на 24 млн/мл (p<0,001). Различия в концентрации между группами с разной степенью В значимы (табл. 3, рис. 2): при второй и третьей степенях концентрация сперматозоидов меньше, чем при первой, на 6 (p<0,001) и 16 млн/мл (p<0,01) соответственно; чаще при этом наблюдается олигозооспермия (ОШ=1,44 и 1,5 соответственно; p<0,01). Различия между группами с второй и третьей степенями по распространенности олигозооспермии статистически не значимы (p>0,05).

126-1.jpg (116 KB)

Процент прогрессивно подвижных сперматозоидов и распространенность астенозооспермии не значимы для всех сравниваемых групп (табл. 3; p>0,05). Но за счет различий в концентрации расчетное ЧППСЭ тем меньше, чем больше степень варикоцеле (табл. 3; p<0,5–0,001). Значение медианы данного показателя (рис. 3) при первой степени меньше на 10 млн (-16% по отношению к средней в группе без В; p<0,001), второй – на 27 (-44%; p<0,001), третьей – на 23 млн (-38%; p<0,001), но различия между группами с разной степенью В для ЧППСЭ не значимы (рис. 3; p>0,05).

Различия в проценте морфологически аномальных сперматозоидов и случаев тератозооспермии отсутствуют для всех групп (табл. 3; p>0,05), кроме увеличения распространенности тератозооспермии при В третьей степени по сравнению с первой (p<0,05).

Фрагментация ДНК сперматозоидов при В в среднем больше и встречается чаще (табл. 3; p<0,05), максимально выраженные изменения наблюдаются при третьей степени В (p<0,05).

Иммунное бесплодие (MAR-IgG>50%) чаще диагностировано у пациентов без В (табл. 3; р<0,05); при третьей степени АСАТ диагностированы реже, чем при первой (р<0,05).

Концентрация спермальных лейкоцитов была у пациентов с В меньше, чем без В (табл. 3; р<0,01–0,001); при второй и третьей степенях – меньше, чем при первой (р<0,01).

Обсуждение. Из результатов обследования 3632 мужчин из бесплодных пар и 276 фертильных мужчин следует, что наличие клинического В сопровождается уменьшением концентрации и качества сперматозоидов, что соответствует выводам многих опубликованных работ [4,6–10, 14, 25, 26]. По сравнению с мужчинами без В медиана концентрации, по нашим данным, при I ст. меньше на 8 млн/мл, II – на 17, III – на 24 млн/мл. Однако сила корреляционной зависимости между степенью В и концентрацией для всех обследованных групп весьма слаба: от -0,10 до -0,15; клинически значимое снижение концентрации – олигозооспермия – диагностировано только в 18–27% случаев В. Тот факт, что у большинства мужчин с В спермограмма соответствует диагнозу «нормозооспермия», отмечали многие исследователи [10, 11, 15, 16]. Расчет ЧППСЭ показал, что этот показатель снижен у мужчин с В, но различия между группами с разной степенью В незначимы. Ухудшение качества сперматозоидов, признаком чего является увеличение процента аномальных форм и фрагментации ДНК, описанное некоторыми исследователями [7, 8, 26], по нашим данным, становится статистически значимым только при третьей степени В.

Взаимосвязь В и аутоиммунных реакций против сперматозоидов была предметом анализа в одной из наших публикаций ранее [27].

Наши данные о распространенности В у мужчин из бесплодных пар и в целом и при первичном бесплодии близки к опубликованным: 28,1% в общей выборке и 31,4% при ОАТ-синдроме. Это несколько чаще, чем в одних работах [2, 13], и реже, чем в других [4, 28, 29]. Но при этом мы не обнаружили доминирования В у мужчин с вторичным бесплодием (50–80%), о чем писали некоторые авторы в 1990-е гг. [2, 30, 31] и что нередко цитируют до сих пор [29]. По нашим данным, у мужчин из вторично бесплодных пар клиническое В диагностировано в 31,6%, в т.ч. у 34,4% в случае ОАТ-синдрома. Различия могут быть связаны с тем, что мы не учитывали субклинических форм, а также с особенностями обследованной выборки (жители мегаполиса). Но главное, по нашему мнению, то, что в основе представления о столь высокой распространенности В при вторичном бесплодии лежат недостаточно корректные данные. В частности, в работе J. L. Gorelick, M. Goldstein [30] из 1099 бесплодных мужчин только 98 (9%) были с вторичным бесплодием и у 79 из них (81%) было диагностировано В (весьма малочисленная группа). Данные M. A. Witt и L. I. Lipshultz [31] более представительны: авторы оценили 2989 бесплодных мужчин и сообщили, что В идентифицировано у 69% мужчин с вторичным бесплодием. Но, как утверждают U. Levinger et al. [32], увеличение распространенности В у мужчин с вторичным бесплодием служит результатом возрастного увеличения распространенности В, так как эти мужчины, как правило, старше мужчин с первичным бесплодием [29, 32]. В нашей выборке различия в возрасте при первичном и вторичном бесплодии также были существенными, но составляли всего 3,9–4,4 года.

Оценить относительный риск развития бесплодия при В, по нашим данным, невозможно: распространенность В и отдельных стадий у фертильных мужчин и пациентов из бесплодных пар статистически не различаются: 27,2 и 29,5%. Если считать, что распространенность В при вторичном бесплодии более показательна – качество спермы при В быстрее ухудшается со временем, то соотношение между распространенностью В при вторичном бесплодии по сравнению с первичным можно считать суррогатным маркером такого риска. Эта величина, по нашим данным, составляет 1,13, т.е. весьма мала.

По нашему мнению, полученные данные подтверждают точку зрения, согласно которой В не является независимым фактором риска бесплодия, а лишь значимым ко-фактором, приводящим к снижению фертильности при наличии неких дополнительных факторов риска генетической природы, повреждений и/или образа жизни. Эту точку зрения почти 20 лет назад высказал J. L. Marmar [34] – автор известной методики коррекции В. Из генетических и эпигенетических факторов риска можно выделить мутации и полиморфизмы генов FAM47C, ATPase1A4, HSPA2, SPA17 и APOA1 и др. [35,36], из приобретенных – развитие аутоиммунных реакций против сперматозоидов [27], ожирение и курение [10]. Поэтому лишь в части случаев и в весьма разной степени помогает операция.

Заключение. Из результатов выполненного нами клинико-лабораторного обследования 3632 мужчин из бесплодных пар и 276 фертильных мужчин следует, что В сопровождается уменьшением концентрации сперматозоидов пропорционально степени В: на 8, 17 и 24 млн/мл для ст. I, II и III соответственно по сравнению с мужчинами без В. При этом в ¾ случаев концентрация сперматозоидов остается в границах референсных значений. Расчетное ЧППСЭ при В меньше, чем без В, но различия между группами с разной степенью В не существенны. Ухудшение качества сперматозоидов, признаком чего является увеличение процента аномальных форм и фрагментации ДНК, становится статистически значимым только при третьей степени В. Зависимость количества и качества сперматозоидов от В слабая (R=0,08–0,11). Клиническое В несколько чаще (ОШ=1,13) встречается у мужчин из вторично бесплодных пар, чем с первичным бесплодием, но по сравнению с фертильными различия не существенны (31,6%, 28,1 и 27,2% соответственно); нет различий и для подгрупп с ОАТ-синдромом. Поэтому корректно оценить риск развития бесплодия при В невозможно. По нашему мнению, В является ко-фактором и приводит к бесплодию при наличии неких дополнительных факторов риска генетической природы и/или образа жизни. Изучение комплекса факторов, снижающих фертильность у пациентов с В, должно быть предметом дальнейших исследований.

About the Authors

Corresponding author: V.A. Bozhedomov – Doctor of Medical Sciences, Professor, Department of Urology and Andrology, Faculty of Fundamental Medicine, and Head of the Clinic for Men’s Health, Lomonosov Moscow State University; Leading Researcher at Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia; e-mail: vbojedomov@mail.ru

Similar Articles

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