Кризис мужской фертильности - какое отношение к нему имеют загрязнители окружающей среды

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) недавно сообщила, что примерно каждая шестая пара в мире страдает бесплодием. В течение многих лет в бесплодии пары обвиняли женщин, особенно в африканских странах .

Но теперь известно, что мужское бесплодие составляет около 50% от общего числа случаев. И у мужчин во всем мире, включая Африку, наблюдается тревожная тенденция к снижению количества и качества спермы.

Существует множество причин мужского бесплодия. Однако ясно, что загрязнители окружающей среды играют большую роль в снижении рождаемости во всем мире. Растет озабоченность по поводу таких веществ, как пер- и полифторалкильные вещества, наноматериалы и соединения, разрушающие эндокринную систему. Эти вещества встречаются повсеместно в современной повседневной жизни . Большинство из них присутствует в продуктах личной гигиены, таких как мыло, шампуни и лаки для волос, а также в пищевой пленке, бутылках с водой и многих других предметах.

Другими загрязняющими веществами, распространенность которых растет и появляются признаки попадания в нашу пищевую цепочку, являются пестициды и лекарства. Недавние исследования в нашей лаборатории обнаружили их большое количество в прибрежной морской среде Фолс-Бей, а также в реках и воздухе в сельскохозяйственных районах южноафриканской провинции Западный Кейп.

Наше исследование предполагает, что эти «загрязняющие вещества, вызывающие беспокойство», могут удивительным образом способствовать кризису мужского бесплодия.

В нашем исследовании мы описали влияние загрязняющих веществ, таких как фармацевтические препараты и пестициды, на мужскую репродуктивную функцию. Мы предполагаем, что они могут влиять на репродуктивную способность мужчин, либо взаимодействуя с их мозгом, либо напрямую воздействуя на репродуктивные органы, такие как яички.

Общественность должна быть осведомлена о воздействии загрязняющих веществ в окружающей среде на репродуктивное здоровье. Наше исследование может помочь найти возможную причину необъяснимого бесплодия. Это также может привести к профилактическому лечению.

Влияние на мужскую фертильность

Наше исследование показывает, что у животных, включая людей, большинство загрязняющих веществ нарушают функцию гормонов. Они влияют на гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось.

Аксис — часть эндокринной системы , контролирующая репродуктивные функции — способность вырабатывать сперматозоиды у мужчин и яйцеклетки у женщин. Когда ось нарушена, репродуктивные гормоны не высвобождаются, как обычно. Это влияет на скорость и качество выработки спермы.

Мы сообщаем, что  загрязняющие вещества также могут воздействовать непосредственно на яички, нарушая гематотестикулярный барьер. Этот физический барьер защищает развивающуюся сперму от вредных веществ, которые могут присутствовать в кровотоке. Как только загрязняющие вещества пересекают барьер, эти соединения попадают в отсеки яичка, где вырабатываются сперматозоиды, и могут взаимодействовать с клетками, участвующими в производстве сперматозоидов. Эти клетки также играют важную роль в регулировании производства гормонов, таких как тестостерон. Загрязняющие вещества могут либо непосредственно повредить эти клетки, либо помешать их функционированию.

Загрязняющие вещества также могут напрямую повредить ДНК сперматозоидов, что приведет к генетическим изменениям, которые могут повлиять на качество сперматозоидов и их способность оплодотворять яйцеклетку. Это может привести к бесплодию или поставить под угрозу здоровье детей.

Наследие отцов

То, как факторы окружающей среды влияют на фертильность и вызывают эффекты в течение нескольких поколений, может включать эпигеном сперматозоидов. Эти механизмы далеки от полного понимания. Но эти эпигенетические метки могут влиять на работу генов внутри сперматозоидов без изменения основной последовательности ДНК .

Изменения могут передаваться от родителей к их детям. Это может произойти двумя способами: когда зародышевые клетки, производящие сперму, подвергаются воздействию загрязняющих веществ, и когда затрагивается сама сперма. В обоих случаях эпигенетические изменения могут передаваться будущим поколениям, которые не подвергались непосредственному воздействию загрязняющих веществ.

Одной из категорий соединений, влияние которых на эпигенетические метки было тщательно  изучено , являются нестероидные противовоспалительные препараты, такие как парацетамол и ибупрофен. Эти препараты используются для лечения боли и воспаления.

Наши исследования показывают, что они также оказывают неблагоприятное воздействие на репродуктивное здоровье детей. Например, воздействие этих фармацевтических препаратов во время беременности может привести к снижению уровня тестостерона и изменениям в генах, участвующих в развитии нервной системы у мальчиков. Дальнейшие исследования также показали , что, когда взрослые подвергались воздействию инсектицидов, их сперматозоиды несли метки в генах, участвующих в неврологических функциях, включая предрасположенность к расстройствам аутистического спектра, шизофрении и биполярному расстройству.

Эти последствия могут быть особенно значительными, когда воздействие загрязняющих веществ, вызывающих опасения, носит кумулятивный характер. И это часто так. Эти загрязняющие вещества могут накапливаться в окружающей среде и попадать в наш организм различными путями, через пищу, питьевую воду, воздействие на работе или во время отдыха.

Но есть решения, чтобы ограничить их воздействие.

Брать на себя ответственность

Очевидны многочисленные пути, по которым загрязняющие вещества, вызывающие нашу озабоченность, загрязняют почву, воду и воздух. Но обнаружить и уничтожить эти загрязнители непросто. Так как же нам уменьшить их воздействие на нас?

Текущие меры контроля включают нормативно-правовую базу для ограничения использования определенных пестицидов  или  фармацевтических препаратов и разработки более безопасных альтернатив. Необходимо принять меры индивидуальной защиты, такие как использование воздушных и водяных фильтров, а также сокращение использования пластиковых изделий, которые могут содержать опасные загрязняющие вещества.

Кампании общественного здравоохранения могут повысить осведомленность о рисках воздействия или о разработке новых технологий, которые могут более точно обнаруживать и количественно определять эти загрязнители в окружающей среде.

Люди, особенно мужчины, должны быть осведомлены о росте мужского бесплодия и о том, как улучшение их собственного здоровья и предотвращение воздействия загрязняющих веществ могут увеличить их шансы на отцовство.

1. Даниэль Марку

   Доктор философии, исследователь в области репродукции и генетики, Университет Восточной Англии

2. Лиана Мари

   Старший преподаватель, Западно-Капский университет

3. Шеннен Кейзер

   Преподаватель, Западно-Капский университет

Источник