Наука в Сибири. Различия репродуктивных функций мужчин трех этнических групп
Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» изучают влияние этнического фактора на мужскую фертильность. По их результатам, буряты и якуты оказались более близки между собой по основным антропометрическим (физическим) параметрам, но значительно отличались от славян по этим и другим показателям, например сперматогенезу и уровню репродуктивных гормонов. Кроме того, в ходе исследования биологи выяснили, что влияет на характеристики мужского репродуктивного потенциала популяции.
Практически во всех регионах мира отмечается снижение фертильности (способности воспроизводить потомство) мужского населения. За последние 50 лет у мужчин репродуктивного возраста продукция сперматозоидов снизилась вдвое, появилось больше морфологических нарушений репродуктивной системы, а количество зарегистрированных в России супружеских пар с бесплодием возросло до 20 %.
«Причин быстрого снижения мужской фертильности несколько: климатические и экологические факторы, связанные с загрязнением окружающей среды, стресс, неправильный образ жизни, вредные социальные привычки (курение, алкоголь, избыточное питание), генетические факторы (например, полиморфизм гена андрогенного рецептора). В связи с многонациональным составом РФ важно учитывать и этнические особенности репродуктивной функции. Проблема изучения и сохранения мужского репродуктивного потенциала становится всё глобальнее, а популяционных исследований мужской фертильности в РФ практически не проводится, наша работа на эту тему — одна из первых», — рассказала главный научный сотрудник сектора прикладных репродуктивных технологий человека ФИЦ ИЦиГ СО РАН профессор, доктор биологических наук Людмила Владимировна Осадчук.
В исследовании приняли участие 1 900 мужчин активного репродуктивного возраста из шести городов: Минска, Архангельска, Новосибирска, Кемерова, Улан-Удэ и Якутска. Новосибирск был выбран как начальная точка, родной город исследователей. В Кемерове изучалось влияние экологического фактора на мужскую фертильность, так как город имеет не очень благоприятную экологическую обстановку, этническое влияние — в Улан-Удэ и Якутске.
Исследование включало в себя более 45 параметров. Проводился осмотр наружных гениталий врачом-андрологом, анкетирование на национальные корни, вредные привычки и профвредность, взятие периферической крови для определения уровня репродуктивных гормонов (тестостерон, эстрадиол, ингибин B и другие), цинка, основных метаболитов (холестерин, глюкоза, мочевая кислота и другие), исследование эякулята (объем, рН, концентрация и доля подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов). Основная доля участников состояла из студентов и преподавателей вузов.
Все этнические группы отличались по сперматогенезу. У славян отмечены более высокие показатели по сравнению с азиатскими этническими группами (общее количество сперматозоидов (СП): 201,3 млн/эякулят — у славян, 145,9 млн/эякулят — у бурятов и 105,1 млн/эякулят — у якутов). У якутов отмечали низкую долю морфологически нормальных сперматозоидов. По словам ученых, это может быть связано с климатоэкологическими условиями региона и этническим фактором. Интересно, что мужчины с хорошим сперматогенезом имеют лучшее общее здоровье — репродуктивная функция сильно коррелирует с его состоянием, и если есть нарушения в этой системе, то есть и целый ряд других, например сердечно-сосудистых, легочных и прочих заболеваний.
«В ходе работы мы увидели, что сперматогенез снижается к восточным районам РФ. Славяне значительно отличаются от бурят и якутов, тогда как буряты и якуты близки по антропометрическим показателям: масса тела, размах рук, рост, окружность бедер, трохантерный индекс (отношение роста к длине ноги), — славяне имели более высокие значения. Размах рук — очень важный показатель, он должен приблизительно равняться росту человека. Нарушение этого соотношения говорит об андрогенной недостаточности в пубертатный период. Дело в том, что репродуктивные гормоны (тестостерон, эстрадиол) участвуют не только в функционировании семенников, формировании половой дифференцировки и так далее, но и влияют на развитие костей», — отметила Людмила Осадчук.
Половые гормоны коррелируют с антропометрическими показателями и являются главным опосредующим звеном, определяющим рост и пропорции тела. У бурятов и якутов основной гормон, который отвечает за формирование скелета, регуляцию продольного роста костей, — это эстрадиол, в то время как у славян эту функцию выполняет тестостерон. Исследователи предполагают, что повышенный уровень эстрадиола и пониженный уровень тестостерона (по сравнению со славянами) в период пубертата способствуют замедлению роста костей скелета и закрытию эпифизарных пластинок (зон роста) трубчатых костей.
Отличия в разных группах есть и по реактивности на социальные факторы среды, например курение.
«Оказалось, что доля курящих славян меньше. Однако курят они в среднем больше 13 сигарет в день, тогда как буряты — 9, якуты — 8. У курящих резко меняется метаболизм, уровень липидов и глюкозы превышает норму, снижается уровень цинка, ухудшается антиоксидантная система организма. Славяне больше привержены курению, негативный эффект курения на их репродуктивную функцию проявляется наиболее сильно, у бурятов же он не выражен совсем. Возможно, это связано с тем, что у них очень сильные антиоксидантные свойства организма», — прокомментировала Людмила Осадчук.
По предположениям ученых, основные причины этнических различий связаны с генетическим бэкграундом (генетическим фоном). Например, важную роль играют полиморфизмы гена андрогенового рецептора, поскольку большинство физиологических эффектов андрогенов (стероидных мужских половых гормонов) опосредуется через этот рецептор, а нарушение регуляции репродуктивных процессов андрогенами может являться одной из причин мужского бесплодия и субфертильности.
В дальнейшем исследователи намерены провести межэтнические сравнения ассоциированных с мужской фертильностью спектров SNPs и генной изменчивости, которые идентифицированы с помощью полноэкзомного секвенирования. «Мы будем анализировать ассоциации однонуклеотидного полиморфизма (SNP) с показателями сперматогенеза и уровнями репродуктивных гормонов. Планируем выявить генетические факторы, определяющие этнические различия, сравнивая этнические группы по множествам ассоциированных генов и их SNPs с индикаторами сперматогенеза и гормонального профиля», — сказала Людмила Осадчук.