Kvalita spermatu plzeňských vysokoškolských studentů

Souhrn

Východisko.
Zhoršování kvality spermatu představuje problém pro lidskou populaci. Jednou z možností hodnocení plodnosti u mužů je hodnocení parametrů spermiogramu. Cílem bylo sledování spermiogramu a imunologických vlastností ejakulátu našich vysokoškoláků.

Metody a výsledky.
Základní hodnocení vzorků získaných od 110 vysokoškoláků bylo prováděno podle kritérií Světové zdravotnické organizace. Průkaz přítomnosti spermaglutinačních protilátek jsme prováděli pomocí přímého mixed-antiglobulin-reaction-testu pro IgG a IgA. K detekci intraakrozomálních proteinů jsme použili monoklonální protilátky a následnou sekundární imunofluorescenci. Anamnestická data jsme získali cíleným dotazníkem. Normozoospermie byla zjištěna u 72 %, oligozoospermie ve 14 %, astenozoospermie v 5 %, teratozoospermie ve 4 % a oligoastenozoospermie v 5 % případů. Na 5% hladině významnosti jsme nepotvrdili negativní vliv nikotinismu, užívání drog, nošení těsného prádla, horkých koupelí a saunování na kvalitu spermatu. Ve skupině s patologickým spermiogramem významné procento studentů konzumuje více jak dvakrát týdně konzervované či kořeněné potraviny oproti skupině s normálním spermiogramem. Fyziologické nálezy intraakrozomálních proteinů jsme nalezli u 75 % normospermatiků a u 43 % patologických spermiogramů. Výskyt spermaglutinačních protilátek byl nevýznamný.

Závěry.
Na kvalitě spermatu se podílí celá řada vnitřních i vnějších faktorů. Náhodně vybraná skupina našich vysokoškolských studentů měla lepší parametry ejakulátu, než jsme původně očekávali.

Klíčová slova:
kvalita spermatu, ejakulát, spermiogram.

Současné zhoršování kvality ejakulátu, dané nejen poklesem koncentrace spermií, ale i zvyšujícím se podílem morfologických abnormalit spermií a vznikem imunopatologických reakcí, znesnadňuje fertilizační proces, koreluje s plodností dnešních mužů, a představuje tak významný problém pro lidskou populaci. Mužský faktor je zodpovědný za 40–50 % infertilit párů (1–5). Vnitřní příčiny mužské snížené plodnosti se rozlišují jako pretestikulární (ageneze varlat, Klinefelterův syndrom, hypogonadotropní hypogonadismus), testikulární (oboustranný kryptorchismus, varikokéla, Sertoli-cell-only syndrom) a posttestikulární (obstrukční azoospermie, zánětlivá onemocnění, anatomické malformace genitálu vrozené a poúrazové, poruchy ejakulace – retrográdní ejakulace, přítomnost antispermatických protilátek) (6). Dále ke snížené plodnosti přispívají některé exogenní vlivy, stresový či ekologický faktor (zhoršující se kvalita životního prostředí) (4, 7–9), ale zřejmě i spotřeba kávy, alkoholu, tabákových výrobků, drog a léků. Například studie sledující vliv žvýkání tabáku na kvalitu spermatu u indiánů ukázala významnou asociaci se snížením kvality spermatu (10). Kouření cigaret, ale i vysoké koncentrace přízemního ozónu v atmosféře mohou spustit zánětlivou reakci v mužském genitálním traktu, či umožnit vznik cirkulujících toxických látek a zapříčinit tak snížení koncentrace spermií v ejakulátu (5). Negativně ovlivňují spermiogenezi rovněž různé fyzikální faktory z okolí (radioaktivní, elektromagnetické, tepelné záření) či konzumace potravin upravených konzervačními látkami nebo obsahující estrogeny. Zcela nedávné studie upozorňují, že elektromagnetické vlnění emitované mobilními telefony může u mužů snižovat fertilizační potenciál (3, 11–14).

KOHORTA

Vysokoškoláky jsme oslovili prostřednictvím inzerátů rozmístěných ve veřejných prostorách plzeňských fakult (zastoupení jednotlivých univerzit) (graf 1). Podmínkou účasti na studii byl věk do 30 let, dodržení třídenní sexuální abstinence před odběrem a dobrý zdravotní stav, tj. bez akutního infekčního onemocnění v době odběru.

Po podepsání informovaného souhlasu jsme od studentů průměrného věku 23 (20–29) let získali 110 vzorků ejakulátu, u nichž byl hodnocen spermiogram, přítomnost spermaglutinačních protilátek a intraakrosomálních proteinů.

POUŽITÉ METODY

Administrativní část zahrnovala podepsání informovaného souhlasu a vyplnění cíleného dotazníku, který posloužil jako zdroj anamnestických dat (obsahoval i dotazy ohledně kouření, užívání drog, konzumace kávy, alkoholu, konzervovaných a kořeněných potravin, nošení těsného prádla, koupání v horké lázni, saunování, frekvence pohlavních styků, typ používané antikoncepce, počet sexuálních partnerek (partnerů) ke dni odběru).

Vzorky byly odebírány masturbací do čistých širokohrdlých nádobek. Základní hodnocení spermiogramu jsme provedli po 30 minutovém zkapalnění ejakulátů podle kritérií Světové zdravotnické organizace (WHO) – objem a viskozita ejakulátu, koncentrace spermií, kvalita pohybu spermií dle McLeoda, procento pohyblivých spermií, hodnocení morfologie spermií.

Spermaglutinační protilátky v semenné plazmě jsme prokazovali pomocí přímého komerčního MAR-testu (přímý smíšený antiimunoglobulinový test) pro IgG a IgA (FertiPro). V přítomnosti protilátek proti spermiím dochází ke vzniku pohyblivých shluků spermií a latexových partikulí, které jsme sledovali pod inverzním mikroskopem (zvětšení 200×). Aglutinace, na jejichž vzniku se podílelo více než 50 % spermií, jsme hodnotili jako pozitivní.

Podstatou imunodetekce intraakrozomálních proteinů je specifická reakce monoklonální protilátky Hs 8, Hs 14 nebo Hs 36 k daným antigenům (proteinům) a akrozomu lidské spermie; 20 μl spermií získaných swim-up-ouvou metodou se rozetře na podložní sklo. Po zaschnutí při pokojové teplotě se fixuje 10 minut acetonem, následně promývá fosfátovým pufrem (PBS) a inkubuje s monoklonálními protilátkami (Hs 8, Hs 14, Hs 36), původně připravenými v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd České republiky (15–18), inkubovány 45 min při 37 °C (protilátky byly naředěny v PBS na koncentraci imunoglobulinu 20 μg/ml). Po promytí v PBS jsou roztěry buněk inkubovány (45 min, 37 °C) se sekundární protilátkou značenou fluorescein izothiocyanátem. Vzorky jsou pak montovány do Vectashieldu H-1200 a hodnoceny pod imunofluorescenčním mikroskopem. Hodnotili jsme procento imunofluorescenčně označených spermií (17, 18).

VÝSLEDKY

Normozoospermie byla zjištěna u 72 %, oligozoospermie ve 14 %, astenozoospermie v 5 %, teratozoospermie ve 4 % a oligoastenozoospermie v 5 % případů (graf 2).

Průměrné hodnoty souboru (objem 3 ml; koncentrace spermií 57,6 mil./ml; celkové množství spermií v ejakulátu 176,24 mil.) odpovídaly normálním hodnotám dle WHO (tab. 1).

Dobrou motilitu spermií vykazovalo 90 % vzorků. Nálezy spermaglutinačních protilátek v izotypu IgA ve 4 případech byly nevýznamné, v izotypu IgG se jednalo o 3 záchyty, z toho 2 významné (60 % H-H : aglutinace hlavička k hlavičce, 50 % T-T: aglutinace bičík k bičíku).

Fyziologické hodnoty intraakrozomálních proteinů byly nalezeny u 75 % normospermatiků a u 43 % patologických spermiogramů (tab. 2). Vzorek byl hodnocen jako pozitivní při označení nejméně 90 % spermií.

Na 5% hladině významnosti jsme nepotvrdili negativní vliv nikotinismu, užívání drog, nošení těsného prádla (navzdory všeobecně rozšířenému názoru), horkých koupelí a saunování na kvalitu spermatu. Ve skupině s patologickým spermiogramem bylo zjištěno mírně vyšší procento sportujících a také pijících denně kávu a alkohol a výrazně vyšší procento studentů konzumujících více než dvakrát týdně konzervované či kořeněné potraviny oproti skupině s normálním spermiogramem (tab. 3).

Prezervativ při každém styku používá jen 12 % studentů, 55 % jen někdy a 33 % nikdy (graf 3).

Průměrný počet sexuálních partnerek (partnerů) byl 5,3 (0–37). 64% respondentů uvádělo nepravidelnou frekvenci pohlavních styků, 1× za 2–3 dny 33 % a každodenní 3 % (graf 4).

DISKUZE A ZÁVĚR

Možností jak hodnotit mužskou fertilitu je mimo jiné sledování parametrů spermiogramu, především koncentrace spermií v ejakulátu (referenční hodnoty dle WHO > 20 mil./ml, přesto se nedá tvrdit, že nižší hodnoty znamenají neplodnost (19)), jejich motility (pokud 50 % a více spermií vykazuje pohyb stupně 1–2, nebo 25 % pohyb stupně 3–4) a morfologie (> 30 % spermií s normální morfologií je hodnoceno jako normální) (20), vyšetřování důležitých proteinů v akrozomu spermie (1, 15–18) a sledování spermaglutinačních protilátek v lidském ejakulátu (klinicky významné jsou při shluknutí více než 50 % spermií (20)).

Mezi další důležité markery snížené kvality spermatu a poškození spermií patří imunogennost seminální plazmy a povrchových spermiových antigenů a nepřítomnost akrozomálních proteinů (1). Sledování protilátek proti spermiím a detekce intraakrozomálních proteinů se tak stávají dalšími významnými ukazateli mužské plodnosti.

Nedávná dánská studie (21) ukázala náhodný vztah mezi zvýšenou frekvencí snížené plodnosti otců a hypospadie u jejich synů v porovnání spermiologických parametrů fertilních zdravých otců a zdravých synů. Na počtu 64 otců synů s hypospadií autoři prokázali nejen zvýšenou četnost hypospadie, ale i sníženou kvalitu ejakulátu. Otcové i synové zřejmě sdílejí společný gen pro reprodukční dysfunkce, ale autoři současně nevylučují i účast četných zevních faktorů.

Také vliv automaticky zahřívaných sedadel v moderních vozech silně ovlivňuje skrotální teplotu (22), která jako stresový faktor může negativně ovlivňovat kvalitu spermií především při dlouhých jízdách.

Na kvalitě spermatu se podílí celá řada vnitřních i vnějších faktorů. Náhodně vybraná skupina našich vysokoškolských studentů měla lepší parametry ejakulátu, než jsme původně očekávali. Pozitivní průkaz intraakrozomálních proteinů u 75,0 % normospermatiků oproti pozitivitě u 43,3 % vzorků ze skupiny s patologickým spermiogramem potvrzuje užitečnost použití monoklonálních protilátek k určení stavu akrozomu, potažmo kvality spermií, čehož bylo již využito u pacientů v IVF programu (15). V neposlední řadě studie umožnila náhled do sexuálního života studentů. Snažili jsme se najít souvislost mezi laboratorními výsledky a zjištěnými anamnestickými daty.

Zkratky

MAR-test – Mixed-Antiglobulin-Reaction-Test

PBS – Phosphate Buffered Saline

WHO – Světová zdravotnická organizace (World Health Organization)

Práce byla podpořena grantem MSM 002 162 0812.

doc. MUDr. Zdenka Ulčová-Gallová, DrSc.

Gynekologicko-porodnická klinika LF UK a FN

Alej svobody 80, 304 02 Plzeň–Lochotín

fax: +420 377 617 290, e-mail: ulcova@fnplzen.cz