Ожирение и бесплодие. Как излишний вес разрушает женское и мужское репродуктивное здоровье — и что с этим делать

Жировая ткань — полноценный эндокринный орган

До конца XX века считалось, что жировая ткань — пассивная субстанция, служащая только для накопления и хранения энергии, а также ее выделении в виде свободных жирных кислот в зависимости от потребностей организма. Но клинические исследования последних десятилетий продемонстрировали, что жировая ткань — полноценный эндокринный орган. Ее можно сравнить с непрерывно работающей «фабрикой», которая производит адипокины (лептин, адипонектин и другие), влияющие на иммунную, нервную, репродуктивную системы.

У людей с ожирением наблюдается аномальный уровень адипокинов, что приводит к различным нарушениям, в том числе и к бесплодию.

Также доказано, что жировая ткань — место синтеза некоторых половых стероидов, и при избытке жира в организме их уровень повышается. Это приводит к гормональному сбою, снижению женской и мужской фертильности.

Причины женского бесплодия при ожирении

Распространенность нарушений репродуктивного здоровья у женщин с ожирением составляет 40–50%. Каждая третья женщина с ИМТ >30 страдает бесплодием.

У многих тучных женщин наблюдается гиперэстрогения. Эстрогены — женские половые гормоны, которые отвечают за красоту, молодость и фертильность. Они синтезируются из андрогенов под воздействием специального фермента ароматазы.

Процесс трансформации андрогенов в эстрогены происходит в яичниках, надпочечниках, жировой ткани. При избыточном весе возрастает активность ароматазы, поэтому эстрогенов образуется слишком много.

Высокий уровень эстрогенов ускоряет репликацию клеток жировой ткани, что приводит к еще большему набору веса и прогрессированию гиперэстрогении.

Эстрогены тесно связаны с гормонами, вырабатываемыми передней долей гипофиза — фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ) и лютеинизирующим гормоном (ЛГ). ФСГ отвечает за рост и созревание фолликула в яичнике, ЛГ запускает овуляцию.

В норме пиковое повышение ЛГ совпадает с созреванием фолликула: под влиянием гормона фолликул лопается, и яйцеклетка из яичника выходит в маточную трубу для оплодотворения сперматозоидом. При высоком уровне эстрогенов пик ЛГ наблюдается раньше, чем фолликул созревает, что приводит к нарушению овуляции.

Высокий уровень эстрогенов может стать причиной неконтролируемого клеточного деления, в том числе в тканях репродуктивных органов. Например, он способен приводить к гиперплазии эндометрия.

Эндометрий состоит из нескольких слоев. В его функциональном (поверхностном) слое происходит имплантация оплодотворенной яйцеклетки и наступление беременности. Разрастание клеток эндометрия мешает нормальной имплантации яйцеклетки, поэтому беременность не наступает или возникает выкидыш.

Гиперэстрогения приводит к задержкам, которые сменяются длительными менструациями, формированию гормонозависимых опухолей в яичниках, нарушению нормальной структуры шейки матки. Всё это тоже влияет на женскую фертильность. Кроме этого, избыток эстрогенов увеличивает риск развития онкологии.

При ожирении происходит увеличение массы и размеров клеток жировой ткани, накопление жира в тканях печени, сердца, повышение в организме уровня свободных жирных кислот. Изменяется секреция некоторых адипокинов, влияющих на метаболические процессы. Например, снижается уровень адипонектина, повышающего чувствительность тканей к инсулину. Всё это приводит к инсулинорезистентности, которая, в свою очередь, становится причиной гиперинсулинемии.

Инсулинорезистентность затрагивает не все органы. Например, яичники сохраняют чувствительность к инсулину, и на фоне гиперинсулинемии в них запускается патологический процесс. Инсулин и ИФР-I (белок, похожий по функциям на инсулин) через свои рецепторы воздействуют на ткани яичников, повышают активность клеток, синтезирующих андрогены, что приводит к развитию гиперандрогении.

Избыток андрогенов в женском организме приводит к сбою менструального цикла вплоть до развития заболеваний репродуктивных органов. Частый спутник гиперандрогении — синдром поликистозных яичников, при котором отсутствует или нарушена овуляция.

Еще один фактор, который разрушает женскую фертильность при ожирении, — высокий уровень лепнина. Рецепторы к данному гормону жировой ткани обнаружены в яичниках. Это означает, что лептин способен влиять на их работу. При высоком уровне лептина замедляется созревание доминантного фолликула и нарушается овуляция.

Детерминанты бесплодия тучных мужчин

В 2018 году Минздрав заявлял, что каждый четвертый мужчина в России страдает ожирением. По сравнению с 2003 годом этот показатель вырос втрое.

Клинические исследования показывают, что вероятность бесплодия у мужчин с избыточным весом возрастает на 20%, у мужчин с ожирением — на 36%.

Главный мужской половой гормон — тестостерон. Он вырабатывается в яичках и отвечает за производство сперматозоидов. При ожирении уровень тестостерона снижается, что обусловлено несколькими механизмами:

• При избытке жира в мужском организме ускоряется трансформация тестостерона в эстрадиол — гормон из группы эстрогенов.
• У тучных мужчин развивается инсулинорезистентность и гиперинсулинемия, при которых снижается выработка печенью ГСПГ (белка, связывающего половые гормоны), что ведет к росту уровня эстрадиола.
• У мужчин с ожирением увеличивается концентрация лептина.

Клинические исследования доказывают, что избыток эстрадиола и лептина подавляет работу клеток, которые вырабатывают тестостерон.

У тучных мужчин наблюдаются выраженные отклонения показателей спермограммы от нормы: снижается объем спермы, концентрация и общее количество сперматозоидов. Также у них уменьшается прогрессивная подвижность сперматозоидов — способность двигаться прямолинейно. Именно прогрессивно-подвижные сперматозоиды успешно передвигаются по женскому репродуктивному тракту и в итоге достигают своей цели — оплодотворяют яйцеклетку.

Ожирение также нарушает ДНК сперматозоидов. У мужчин с ожирением вероятность повреждения генетического материала сперматозоидов в 3,8 раза выше, чем у мужчин с избыточным и нормальным весом.

При ожирении у мужчин увеличивается слой жира в мошонке, что приводит к перегреву яичек. Семенники могут нормально работать при температуре 34–35 °C. При постоянном перегреве семенников нарушаются процессы образования спермы, снижается подвижность сперматозоидов. Исследования демонстрируют, что операция по удалению лишнего жира с мошонки улучшает показатели спермограммы.

У тучных мужчин часто встречается апноэ сна, для которого характерна приостановка дыхания во время сна более чем на 10 секунд. Апноэ сна негативно влияет на мужскую фертильность. Существует прямая связь между качеством сна и уровнем тестостерона. Этот гормон вырабатывается во время глубокой стадии сна, которая при апноэ нарушена.

Доказано, что ожирение характеризуется системным воспалительным состоянием, при котором адипоциты непрерывно выделяют воспалительные факторы и вызывают окислительный стресс. Это может приводить к целому букету заболеваний и нарушений, включая дисбаланс половых гормонов и онкологию репродуктивных органов.

Одно из самых тяжелых заболеваний мужской репродуктивной системы — рак простаты, который часто приводит не только к бесплодию, но и смерти. Каждый год в РФ диагностируется более 38 тыс. новых случаев, и всё чаще заболевание атакует молодых мужчин. По смертоносности болезнь занимает третье место после рака легких и желудка.

Всемирный фонд исследований рака провел масштабный метаанализ, в котором было оценено более чем 9 млн мужчин. Результаты анализа показали: ожирение повышает вероятность возникновения рака предстательной железы, а также затрудняет его лечение. Системное воспаление при ожирении ускоряет рост раковых клеток, замедляет их гибель, делает опухоли нечувствительными к химиотерапии.

Влияние женского и мужского ожирения на эффективность вспомогательных репродуктивных технологий

Женское ожирение — неблагоприятный прогностический фактор при использовании вспомогательных репродуктивных технологий (ЭКО, ИКСИ). Метаанализ 6500 циклов ЭКО—ИКСИ показал, что у женщин с ожирением вероятность успешной имплантации эмбриона, наступления беременности и живорождения ниже, чем у женщин с нормальным весом.

Исследования демонстрируют, что ожирение в 2,5 раза увеличивает риск самопроизвольного прерывания беременности как при естественном, так и при искусственном зачатии. И одна из возможных причин — нарушение формирования децидуальной оболочки.

Децидуальная оболочка — видоизмененные на фоне беременности функциональный слой эндометрия. Она необходима для нормальной имплантации эмбриона, формирования плаценты, служит для плода питательным и защитным слоем. Нарушение децидуализации ведет к выкидышу.

Одно из самых распространенных осложнений ВРТ— синдром гиперстимуляции яичников (СГЯ). Он может возникнуть в ответ на вводимые в женский организм гормоны, которые стимулируют суперовуляцию — созревание нескольких яйцеклеток. В результате яичники производят слишком много половых гормонов, что приводит к системному поражению эндотелия, повышенной проницаемости сосудов и перемещению жидкости из сосудистой системы в полости организма. СГЯ может снижать мочевыделительную функцию почек, вызывать тромбозы, респираторные нарушения.

Ученые Белгородского государственного университета проанализировали 671 цикл ЭКО и выяснили, что синдром гиперстимуляции яичников гораздо чаще возникает у женщин с ожирением, чем у женщин с нормальным весом. Также исследователи обнаружили, что к факторам риска СГЯ относятся молодой возраст и высокий уровень пролактина.

Отрицательно влияет на исходы ВРТ и мужское ожирение. Ученые Университета Аделаиды провели исследование с участием 305 пар, проходящих цикл ВРТ. Все пары были разделены на 4 группы в зависимости от ИМТ отца. Количество сперматозоидов в эякуляте у мужчин с нормальным весом было гораздо выше, чем у мужчин с избыточным весом или ожирением.

Чем больше был ИМТ мужчины, тем чаще требовалось применение ИКСИ. Ни одной паре, где ИМТ мужчины был более 35, не назначалось классическое ЭКО.

При проведении стандартного ЭКО в пробирке соединяются сперматозоиды и ооциты и оплодотворение происходит самостоятельно: самый шустрый сперматозоид находит зрелую яйцеклетку и ее оплодотворяет. Если у мужчины есть проблемы с количеством, подвижностью сперматозоидов, то применяют ИКСИ: эмбриолог отбирает наиболее активный сперматозоид и вводит его в цитоплазму яйцеклетки, что значительно повышает шансы оплодотворения.

Также исследователи изучили влияние ИМТ отцов на процесс развития эмбрионов и уровень живорождения.

Количество эмбрионов, достигших стадии бластоцисты, у испытуемых с нормальным ИМТ было больше. От отцов с нормальным весом в 2–4 раза чаще рождались дети, чем от тучных мужчин.

Снижение веса — «золотой стандарт» лечения бесплодия при ожирении

Современная медицина располагает обширным арсеналом способов лечения бесплодия. Кроме ВРТ к ним относятся гормональная терапия, генная терапия, хирургические вмешательства, которые проводятся при наличии аномалий репродуктивных органов.

Но «золотой стандарт» лечение бесплодия при ожирении — снижение веса. Если человек не будет худеть, то никакое лечение не даст результата.

Например, у тучных женщин результаты лечения бесплодия ниже, чем у нормальной популяции. Им требуются более высокие дозировки гормональных средств, более длительный курс лечения препаратами для стимуляции овуляции.

Согласно клиническим исследованиям, снижение веса значительно улучшает фертильность женщин. Похудение способствует восстановлению нормального менструального цикла, овуляции, улучшает эндокринные показатели, от которых также зависит репродуктивная функция.

У мужчин при снижении веса увеличиваются объем спермы, количество и концентрация спермотазоидов, уровень тестостерона, снижается уровень эстрадиола.