По данным исследований, мужское бесплодие в пятидесяти процентах случаев имеет неясную природу возникновения, а при определенных формах врачи не выявляют сперматозоиды даже в эякуляте. Новое научное исследование выявило неожиданные взаимосвязи с состоянием кишечника: состав микрофлоры у мужчин различался в зависимости от того, происходит ли формирование сперматозоидов в яичках.

Проблемы с зачатием затрагивают до пятнадцати процентов пар, находящихся в репродуктивном возрасте, при этом мужской фактор играет роль примерно в сорок-пяти – пятидесяти процентах случаев. Одной из наиболее серьезных форм мужского бесплодия является необструктивная азооспермия — состояние, характеризующееся отсутствием сперматозоидов в эякуляте вследствие нарушений их формирования в яичках.

В некоторых случаях отдельные участки тканей все же способны к производству сперматозоидов. Для их обнаружения врачи проводят микрохирургическую операцию mTESE, после чего могут использовать полученные клетки для оплодотворения. В сорок-шестидесяти процентах случаев удается успешно извлечь сперматозоиды.

В данном исследовании внимание ученых было сосредоточено на кишечной микробиоте – совокупности бактерий, населяющих пищеварительный тракт. Она играет роль не только в процессе переваривания пищи и функционировании иммунной системы. Как продемонстрировали предыдущие научные работы, вещества, производимые кишечными бактериями, могут проникать в кровь и оказывать влияние на другие органы. Предполагаемая связь между кишечником и яичками описывается как ось «кишечник — яички», через которую микробиота потенциально влияет на воспалительные процессы, гормональный обмен и состояние защитного барьера яичек.

Для оценки справедливости выдвинутой гипотезы урологи из Тайбэйского госпиталя ветеранов и Национального университета Ян-Мин Цзяодуна (Тайвань, КНР) провели сравнительный анализ микробиома у 39 мужчин. В выборку вошли 14 пациентов с обструктивной азооспермией – состоянием, при котором сперматозоиды образуются, но не выводятся из-за препятствия в пути следования. Остальные 25 мужчин страдали необструктивной формой заболевания. Среди последних у 13 удалось обнаружить сперматозоиды в яичках посредством mTESE, тогда как у 12 микрохирургическое вмешательство оказалось безрезультатным. Важно отметить, что возраст, индекс массы тела и уровни гормонов – тестостерона, пролактина и эстрадиола – не демонстрировали существенных различий между подгруппами мужчин с необструктивной азооспермией.

Однако анализ состава бактериальной среды выявил заметные отличия как у пациентов с различными формами азооспермии, так и внутри группы, характеризующейся нарушенным производством сперматозоидов. В частности, доля представителей типа Bacteroidota оказалась ниже у мужчин с необструктивной формой (23,47%) по сравнению с обструктивной (28,47%), а концентрация Proteobacteria – 9,72% против 3,76%. Данные результаты описали в статье для журнала Journal of Assisted Reproduction and Genetics.

Значительные различия были зафиксированы и в микробиоме мужчин с необструктивной азооспермией, в зависимости от исхода хирургического вмешательства. Из общего числа идентифицированных бактериальных последовательностей (5762) лишь 330, или 5,7%, присутствовали у всех участников исследования. При этом 2653 разновидности были обнаружены исключительно у пациентов, у которых не удалось извлечь сперматозоиды, а еще 2779 – у тех, кто успешно получил материал. Таким образом, состав кишечной микрофлоры значительно различался между этими двумя группами.

Заметно отличалось распределение между двумя основными категориями бактерий: Firmicutes и Bacteroidota. У мужчин, которым хирургическим путем удалось получить сперматозоиды, Firmicutesони формировали в среднем 72%, тогда как в других образцах этот показатель составлял приблизительно 59%. Доля Bacteroidotaв свою очередь, оказалась меньше — около 18% против 30%. Таким образом, соотношение Firmicutes к Bacteroidotaу мужчин, у которых удалось получить сперму, оказалось существенно более высоким.

В ходе исследования авторы определили конкретный вид бактерий, который был обнаружен на фоне других микроорганизмов. У мужчин, у которых удалось извлечь сперматозоиды, наблюдалось более высокое количество представителей определенных родов Finegoldia, Anaerococcus и Peptoniphilus, что также демонстрировало значительные различия в количестве Finegoldia magna. Это грамположительная анаэробная
бактерия типа Firmicutes Данный вид относится к нормальной человеческой микрофлоре и может присутствовать в кишечнике, дыхательных путях и половых органах.

После этого урологи попытались выяснить, возможно ли использовать характеристики микробиома для прогнозирования исхода хирургического вмешательства. Соотношение Firmicutes и BacteroidotaРезультаты продемонстрировали чувствительность теста на уровне 76,9% и специфичность – 75%, при установленном пороговом значении в 2,20. Finegoldia magnaВ случае, если доля бактерии составляла не менее 8,7% от общего объема микробиома, отмечалась специфичность в 100%. Подобный уровень не был зафиксирован ни у одного из двенадцати мужчин, которым не удалось получить сперматозоиды. Тем не менее, чувствительность снижалась до 46,2%.

Причины, по которым кишечная микрофлора может оказывать влияние на функционирование яичек, остаются предметом дискуссий. Одним из вероятных объяснений является образование короткоцепочечных жирных кислот в процессе переработки клетчатки бактериями. Например, бутират – масляная кислота, обеспечивающая питание клеток толстой кишки – способен воздействовать на кишечный барьер и модулировать воспалительные процессы.

Предыдущие исследования, проведенные на мышах, показали, что микроорганизмы, продуцирующие это вещество, способны поддерживать защитный барьер яичек и способствовать повышению уровня тестостерона в них. Альтернативный возможный механизм связан с Proteobacteria: Данная группа бактерий синтезирует липополисахариды, которые при поступлении в кровоток могут инициировать воспалительные процессы и окислительный стресс.

Это не свидетельствует о том, что микрофлора кишечника является причиной бесплодия или, напротив, способствует выработке сперматозоидов яичками. Проведенное исследование носит наблюдательный характер, а для анализа микробиома был взят лишь один образец кала. Специалисты в области урологии подчеркнули важность проведения более масштабных исследований. Тем не менее, это представляет собой первый систематический анализ микробиома кишечника у мужчин с необструктивной азооспермией.