Slide 1

Vitamini, oligoelementi i muška
neplodnost
Miro Šimun Alebić


Slide 2


Slide 3

• Neplodnost
SZO definicija

neuspjeh para u ostvarivanju
trudnoće nakon 12 mjeseci
održavanja spolnih odnosa u
cilju zanošenja


Slide 4

13–20% parova
• epidemiologija 25 - 50% muški čimbenik


Slide 5

• anatomske anomalije
• varikokele
• opstrukcije sjemenovoda

• neurološki

• muški čimbenik • poremećaji ejakulacije
neplodnosti –
uzroci
• poremećaji spermatogeneze
• funkcionalni poremećaji
sjemenih stanica
• idiopatski uzroci


Slide 6

• izloženost:
•
•
•
•

teškim metalima
pesticidima
toplini
elektromagnetskom zračenju

• čimbenici
povezani s
muškom
neplodnošćuOKSIDATIVNI
• pušenje
• alkohol
STRES
• kronični stres
• debljina
• urogenitalna trauma
• upala


Slide 7

Poremećaj ravnoteže između

proizvodnje reaktivnih
kisikovih radikala (ROS)
• Oksidativni stres
AOS
ROS

i
zaštitne funkcije
antioksidantnog sustava
(AOS) odgovornog za njihovu
eliminaciju


Slide 8

spermiji su iznimno osjetljivi na
oštećenja uzrokovana
oksidativnim stresom
količine nezasićenih
• Oksidativni stres • velike
masnih kiselina u membrani
AOS
ROS

koje su podložne oksidaciji
(lipidna peroksidacija)

• niska koncentracija enzima
koji mogu neutralizirati
radikale kisika u citoplazmi
spermija


Slide 9

• gubitak integriteta
membrane

• povećanje propusnosti
• Oksidativni stres membrane
AOS
ROS

• inaktivacija unutarstaničnih
enzima
• strukturna oštećenja DNA
• apoptoza


Slide 10

1. broj spermija

• Oksidativni stres
AOS
ROS

2. motilitet
3. povećan udio morfoloških
promjena
4. sposobnost proboja kroz ZP
5. promjene u spermalnoj DNA


Slide 11

• 30% - 80% slučajeva muške
• Oksidativni stres neplodnosti povezano s
posljedicama oštećenja
AOS
spermija uzrokovanih
ROS
oksidativnim stresom
(Tremellen, 2008).


Slide 12

zametne stanice
• male količine ROS od najranijih
stadija razvoja
uključeni u:

• ROS u sjemenu • kondenzaciju kromatina spermija
AOS
ROS

•
•
•
•
•

indukciju apoptoze
proliferaciju spermatogonija
kapacitaciju
akrosomsku reakciju
održavanje stabilnosti
mitohondrijske ovojnice
• regulaciju motiliteta spermija
• prijenos signala


Slide 13

leukociti
• do 1000 puta više od
spermija
• ROS u sjemenu uključeni u:
AOS
• mehanizme stanične
obrane (upalna reakcija)
ROS


Slide 14

glavna antioksidacijska
enzimska trijada u sjemenu:

1. superoksidna dismutaza
• antioksidanti u
(prostata),
sjemenu
2. katalaza (spermiji,
prostata)
AOS
3. glutation peroksidaza
(prostata)
ROS


Slide 15

neenzimski antioksidansi
• glutation

• antioksidanti u
sjemenu
AOS
ROS

• ključna uloga u sintezi DNA i bjelančevina;
• niže razine u nepodnih muškaraca;
• povezan sa smanjenom pokretljivošću i
lošijom morfologijom
• koenzim Q10
• uključen u održavanje energetske ravnoteže
• sudjeluje u 95% ukupne ATP konverzije

• karnitin

• energetski supstrat
• u pozitivnoj korelaciji sa brojem,
pokretljivošću i koncentracijom
pokretljivih spermija

• arginin

• neposredni prekursor NO
• povezan s pokretljivošću spermija


Slide 16

neenzimski antioksidansi
• vitamin E
• popravlja motilitet i značajno unapređuje
funkcionalne osobine spermija u in vitro
uvjetima

• antioksidanti u
sjemenu
AOS

• Cink
• uključen u transkripciju DNA, sintezu
bjelančevina, razvoj i maturaciju spermija
• povezan sa duljinom funkcionalnog životnog
vijeka ejakuliranih spermija
• niske vrijednosti povezane su sa smanjenim
oplodnim potencijalom
• Selen

ROS

• esencijalna komponenta glutation peroksidaze
• testisi sadržavaju visoke koncentracije selena
• niske razine se povezuju sa manjim brojem i
kvalitetom spermija


Slide 17

• ROS
I MPO
AOS
ROS

•

ispiranje, centrifugiranje, inkubacija
u raznim medijima mogu rezultirati
povećanom produkcijom ROS od
strane spermija

•

separacija spermija od
antioksidantima bogate sjemene
tekućine


Slide 18

• sjeme neplodnih muškaraca:
 osjetljivije na oksidativni stres kojem
je izloženo u MPO procesu

• ROS
i MPO
AOS
ROS

 potrebna je veća antioksidantna
zaštita


Slide 19

• Preporučene dnevne
doze vitamina i minerala s
antioksidativnim
djelovanjem prema direktivi
Europske komisije
2008/100/EC

Vitamini

RDA

Minerali

RDA

A (carotenoids)

800 μg

zinc

10 mg

E (tocopherols)

12 mg

selenium

55 μg

C (ascorbic
acid)

80 mg

copper

1 mg

B1 (thiamine)

1.1 mg

chrome

40 μg

B2 (riboflavin)

1.4 mg

magnesium

2 mg

B3 (niacin)

16 mg

iron

14 mg

B5 (pantothenic
acid)

6 mg

B6 (pyridoxine)

1.4 mg

B7 (biotin)

50 μg

B12
(cobalamine)

2.5 μg


Slide 20

• suplementi
antioksidansa

AOS

vitamin E

in vivo pokretljivost i
in vitro aktivnost
spermija

ROS
Suleiman SA, Ali ME, Zaki ZM, el-Malik EM, Nasr MA. Lipid peroxidation and
human sperm motility: protective role of vitamin E. J Androl 1996; 17 :530e7.
Kessopoulou E, Powers HJ, Sharma KK, Pearson MJ, Russell JM, Cooke ID, et al.
A double-blind randomized placebo cross-over controlled trial using the
antioxidant vitamin E to treat reactive oxygen species associated male infertility. Fertil Steril 1995;64
:825e31.


Slide 21

• suplementi
antioksidansa

AOS

CINK

broj i pokretljivost
spermija

ROS
Caldamone AA, Freytag MK, Cockett AT. Seminal zinc and male infertility. Urology 1979;
13:2801.
Netter A, Hartoma R, Nahoul K. Effect of zinc administration on plasma testosterone,
dihydrosterosterone, and sperm count. Arch Androl 1981
Tikkiwal M, Ajmera RL, Mathur NK. Effect of zinc administration on seminal
zinc and fertility of oligospermic males. Indian J Physiol Pharmacol 1987;31:30


Slide 22

Selen

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

kontradiktoran
Vezina D, Mauffette F, Roberts KD, Bleau G. Selenium-vitamin E supplementation in infertile
men. Effects on semen parameters and micronutrient levels and distribution.Biol Trace Elem Res
1996;53:65e83.
Keskes-Ammar L, Feki-Chakroun N, Rebai T, Sahnoun Z, Ghozzi H, Hammami S, et al. Sperm
oxidative stress and the effect of an oral vitamin E and selenium supplement on semen quality in
infertile men.
Arch Androl 2003;49:83
Oldereid NB, Thomassen Y, Purvis K. Selenium in human male reproductive organs.Hum Reprod
1998;13
:2172
Foresta C, Flohe L, Garolla A, Roveri A, Ursini F, Maiorino M. Male fertility is
linked to the selenoprotein phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase.Biol Reprod
2002;67:967
Scott R, MacPherson A, Yates RW, Hussain B, Dixon J. The effect of oral sele nium
supplementation on human sperm motility.Br J Urol1998;82:76.
Iwanier K, Zachara BA. Selenium supplementation enhances the element concentration in blood
and seminal fluid but does not change the spermatozoalquality characteristics in subfertile men.J
Androl 1995; 16 :441.
Hawkes WC, Turek PJ. Effects of dietary selenium on sperm motility in healthy men.J
Androl2001;22:764


Slide 23

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

glutation
tripeptid

pokretljivost i
morfologija
Lenzi A, Lombardo F, Gandini L, Culasso F, Dondero F. Glutathione therapy for male infertility.
Arch Androl 1992; 29:65e8.
Lenzi A, Culasso F, Gandini L, Lombardo F, Dondero F. Placebo-controlled, double-blind, crossover trial of glutathione therapy in male infertility.Hum Reprod 1993;8:1657
e62.
Lenzi A, Picardo M, Gandini L, Lombardo F, Terminali O, Passi S, et al. Glutathione treatment of
dyspermia: effect on the lipoperoxidation process.Hum
Reprod 1994;9:2044e50


Slide 24

L-karnitin

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

metabolit L-lizina i L- metionina

ukupan broj,
koncentracija pokretnih,
pokretljivost
Lenzi A, Lombardo F, Sgro P, Salacone P, Caponecchia L, Dondero F, et al. Use of carnitine
therapy in selected cases of male factor infertility: a double-blind crossover trial. Fertil Steril
2003; 79 :292 e 300.
Lenzi A, Sgro P, Salacone P, Paoli D, Gilio B, Lombardo F, et al. A placebocontrolled double-blind randomized trial of the use of combined l-carnitine and l-acetylcarnitine treatment in men with asthenozoospermia. Fertil Steril 2004;81:1578e84.
Balercia G, Regoli F, Armeni T, Koverech A, Mantero F, Boscaro M. Placebocontrolled double-blind randomized trial on the use of L-carnitine, L-acetylcarnitine, or combined L-carnitine and L-acetylcarnitine in men with idiopathic
asthenozoospermia.Fertil Steril 2005;84 :662e71.
Sigman M, Glass S, Campagnone J, Pryor JL. Carnitine for the treatment ofidiopathic
asthenospermia: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial.Fertil Steril 2006;85:1409
e14


Slide 25

arginin

• suplementi
antioksidansa

AOS

aminokiselina

in vivo i in vitro
pokretljivost u
astenozoospermičnih
muškaraca

ROS
Scibona M, Meschini P, Capparelli S, Pecori C, Rossi P, Menchini Fabris GF. L-arginine
and male infertility.
Minerva Urol Nefrol 1994;46:251e3.
Morales ME, Rico G, Bravo C, Tapia R, Alvarez C, Mendez JD. Progressive motility
increase caused by L-arginine and polyamines in sperm from patients
with idiopathic and diabetic asthenozoospermia.
Ginecol Obstet Mex 2003;71:297e303


Slide 26

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

astaksantin
karotenoid
Haematococcus pluvialis

pokretljivost i
kapacitacija
spermija
Comhaire FH1, El Garem Y, Mahmoud A, Eertmans F, Schoonjans F. Combined
conventional/antioxidant "Astaxanthin" treatment for male infertility: a double blind, randomized trial.
Asian J Androl. 2005 Sep;7(3):257-62.


Slide 27

Kombinacija nekih od navedenih

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS


Slide 28

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

• sustavni pregled randomiziranih studija (17 studija,
1665 ispitanika)
• oralni antioksidansi (vitamini C i E, cink, selen,
folati, karnitin and karotenoidi) i - kvaliteta
sjemena; stopa trudnoća
• MEDLINE, EMBASE, Cochrane Library
• 14 /17 (82%) istraživanja je pokazalo poboljšanje u
kvaliteti sjemena i/ili stopama trudnoća
• značajno povećanje stopa trudnoća nakon
uzimanja antioksidansa terapije
Zaključak: Korištenje oralnih antioksidansa u
muškaraca sa smanjenim oplodnim potencijalom
može unaprijediti kvalitetu sjemena i povećati
vjerojatnost postizanja trudnoće.
Ross C et al. A systematic review of the effect of oral
antioxidants on male infertility. Reprod Biomed
Online. 2010; 20: 711–72


Slide 29

• suplementi
antioksidansa

• pregledna studija (20 studija)
• procjena učinka uzimanja oralnih
antioksidansa na posljedice
oksidativnog stresa i oštećenja DNA
spermija
• 19/20 – značajno smanjenje posljedica
oksidativnog stresa
• poboljšanje pokretljivosti
• pozitivna povezanost sa vjerojatnošću
postizanja trudnoće

AOS
ROS

Gharagozloo P and Aitken RJ. The role of
sperm oxidative stress in male infertility and
the significance of oral antioxidant therapy.
Hum Reprod. 2011; 26: 1628–1240.


Slide 30

• 34 studije (2876 parova)

• suplementi
antioksidansa

AOS
ROS

• porod: veća vjerojatnost u ispitanika koji
su uzimali oralne antioksidanse
• OR = 4.85, 95%; CI 1.92 -12.24;
P = 0.0008

• Showell MG, Brown J, Yazdani A,
Stankiewicz MT and Hart RJ.
Antioxidants for male subfertility.
Cochrane Database
CD007411

Syst

Rev. 2011;


Slide 31

• Zaključak:

• prevladavanje čimbenika
koji doprinose oksidativnom
stresu nad čimbenicima koji
se opiru tom štetnom
utjecaju može dovesti do
smanjenja oplodnog
potencijala
sjemena/spermija u in vivo i
in vitro uvjetima


Slide 32

• Zaključak:

• u porastu je snaga
znanstvenih dokaza da
uzimanje peroralnih
antioksidansa može
poboljšati kvalitetu sjemena
u neplodnih muškaraca


Slide 33