7 червня, 2024
Зайві кілограми – зайві клопоти: як ожиріння впливає на фертильність
Відомо, що жирова тканина відіграє важливу роль у регуляції багатьох фізіологічних механізмів, таких як, наприклад, обмін глюкози та ліпідів, гормональна регуляція імунних реакцій і запального процесу, стрес-адаптація й багатьох інших. Це відбувається завдяки секреції низки цитокінів, які мають назву адипокінів (адипоцитокіни, ліпоцитокіни). Сімейство адипокінів включає жироспецифічні цитокіни, секретовані адипоцитами, зокрема лептин, адипонектин, резистин, вісфатін і оментин, а також неадипозоспецифічні цитокіни, як-от ретинол-зв’язуючий білок 4, ліпокалін 2, хемерин, інтерлейкіни 6, 1β і фактор некрозу пухлини α. На сьогодні існує значна кількість наукових даних щодо впливу дисфункції жирової тканини на розвиток неплідності через адипокіни [1]. Їх нормальний рівень є вкрай важливим для підтримки функціональної цілісності гіпоталамо-гіпофізарно-гонадної вертикалі, а також регуляції овуляції, успішної імплантації ембріона та перебігу вагітності.
Ключові слова: ожиріння, індекс маси тіла, фертильність, екстракорпоральне запліднення, адипокіни, лептин, адипонектин.
Не є секретом той факт, що жінкам із надмірною вагою й ожирінням потрібно більше часу та зусиль для того, щоб завагітніти, виносити й народити дитину. Також збільшення індексу маси тіла (ІМТ) є однією із причин розвитку гестаційного діабету та артеріальної гіпертензії (за даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, ІМТ ≥25 кг/м2 свідчить про наявність надмірної ваги, тоді як ІМТ >30 кг/м2 – про ожиріння).
Ранні ознаки порушеного фолікуло- та овогенезу внаслідок гормонального дисбалансу мають насторожувати жінку із зайвою вагою щодо її потенційно порушеної фертильності. Вважається, що зміна нейроендокринних механізмів функціонування яєчників є одним із основних факторів, який впливає на овуляцію та сприйнятливість ендометрія. Якщо додати, що жінки з ожирінням, навіть із нормальним менструальним циклом і, вочевидь, нормальною фертильністю, мають нижчі рівні циркулюючих гонадотропінів, естрадіолу та інгібіну В у фолікулярній фазі, то стає зрозумілим, що вплив зайвих кілограмів на синтез цих гормонів має гальмівний характер.
Наявність зайвої ваги у жінок, які проходять лікування від безпліддя з використанням допоміжних репродуктивних технологій (ДРТ), є прогностично несприятливим фактором, а іноді й причиною невдалих спроб завагітніти, порівняно із жінками, які не мають підвищеного ІМТ.
Це пов’язано з тим, що надмірна вага та ожиріння корелюють із низькою якістю ооцитів, а також зі зниженою рецептивністю матки й, відповідно, поганими умовами для імплантації [4]. Таким чином, жінкам, які звертаються до програм ДРТ, обов’язково слід рекомендувати знизити вагу для покращення показників фертильності й підвищення результативності процедури екстракорпорального запліднення (ЕКЗ).
Багатьма науковцями й клініцистами неодноразово було доведено, що нормалізація ваги у жінок, які страждають на ановуляцію, покращує показники фертильності за рахунок вирівнювання менструального циклу та збільшення ймовірності спонтанної овуляції й зачаття.
Втрата ваги на 5-10% може значно покращити рівень фертильності; більше того, зменшення маси тіла лише на 5% приводить до зниження рівнів вільного тестостерону, лютеїнізуючого гормону та інсуліну паралельно з підвищенням частоти овуляції.
Так, група науковців [8] протягом року проводила дослідження впливу фізичних вправ на рівень фертильності у жінок із синдромом полікістозних яєчників (СПКЯ), з’ясовуючи кореляційні зв’язки між ІМТ та рівнем анимюллерового гормону (АМГ), який вимірювали на початку експерименту та після 12 тижнів аеробних вправ під наглядом. Дослідники зафіксували підвищення рівня АМГ у жінок із СПКЯ, які втрачали вагу завдяки фізичному навантаженню. Отже, помірні аеробні тренування протягом лише 12 тижнів мають значний позитивний вплив на репродуктивну функцію завдяки зміні маркерів фертильності.
Зв’язок зайвої ваги та показників фертильності формується на рівні біохімічних механізмів метаболізації статевих гормонів за рахунок підвищення периферичної ароматизації андрогенів в естрогени, а також через формування гіперандрогенії у жінок із резистентністю до інсуліну та гіперінсулінемією. Крім того, має місце зниження рівнів глобуліну, який зв’язує статеві гормони; гормону росту, а також білка 3, який зв’язує інсуліноподібний фактор росту, що супроводжується зростанням концентрації лептину.
Лептин виділяється переважно жировою тканиною, але він є й продуктом секреції клітин травного тракту, плаценти, гіпоталамуса, гіпофіза, грудної залози та інших органів [2]. Рецептор лептину (LEPR) є частиною трансмембранного комплексу, який активно експресується, у тому числі у клітинах судинного сплетення мозку. Високі рівні циркулюючого лептину можуть спричинити довготривале зниження експресії LEPR у мозку жінок із ожирінням, поглиблюючи проблему зайвої ваги, а це, у свою чергу, призводить до більш вираженого зміщення індексу відношення лептину до ІМТ, погіршуючи фертильний анамнез, включаючи зниження ефективності програм ЕКЗ.
Крім того, більш високі рівні лептину в сироватці крові у жінок з ожирінням корелюють із вищими рівнями лептину у фолікулярній рідині. Дослідження in vitro показали, що лептин впливає на стероїдогенез у гранульозних клітинах і зменшує вироблення естрогенів та прогестерону залежно від його дози. Механізми, за допомогою яких лептин регулює стероїдогенез у гранульозних клітинах людини, були досліджені Q. Lin et al. в експериментах, проведених на 40 лініях гранульозних клітин, отриманих із експлантованих зразків яєчників людини під час програм ЕКЗ [5]. Експерименти продемонстрували, що гранульозні клітини людини після впливу високих доз рекомбінантного людського лептину дозозалежно пригнічують стимульоване вироблення прогестерону зі зниженням рівня матричної РНК стероїдогенного гострого регуляторного білка (StAR), який виробляється для синтезу прогестерону. Таким чином, лептин перешкоджає гонадотропін-стимульованій секреції прогестерону в цих клітинах.
Група дослідників [3] встановила, що зменшення експресії рецепторів до адипонектину AdipoR1 та AdipoR2 спостерігалося в ендометрії жінок із повторними невдалими спробами застосування програм ДРТ порівняно із жінками, показники фертильності яких були в діапазоні фізіологічної норми. Це свідчить про важливу роль адипонектину у формуванні сприйнятливості матки та вказує на ще одну можливу причину невдалих спроб імплантації й завмерлої вагітності у жінок із метаболічним синдромом.
Якщо розглядати механізми зміни фертильності на клітинному та субклітинному рівнях, то слід зазначити, що зайва вага може впливати на фертильність жінки через низку негативних факторів: порушення проліферативних процесів зростаючого фолікулу, формування якісних і кількісних хромосомних дефектів ооцитів, розлад власне процесу запліднення, порушення мітохондріальної динаміки зиготи. Все це у підсумку призводить до аномального ембріогенезу.
Надлишок вільних жирних кислот у крові жінки із зайвою вагою має токсичний ефект на ендометрій та клітини яєчника, викликаючи стійке ураження тканин і хронічне запалення [6]. Науковці дослідили ооцити, які не вдалося запліднити в циклах ЕКЗ у жінок із ожирінням, і зафіксували в них невпорядковані мейотичні веретена зі зміщеними метафазними пластинками.
Високий рівень циркулюючих вільних жирних кислот пошкоджує нежирові клітини шляхом збільшення активних форм кисню, що, у свою чергу, викликає мітохондріальний стрес і призводить до апоптозу клітин, включаючи ооцити. Цей ефект завжди пов’язаний із хронічним запаленням яєчників низького ступеня й супроводжується підвищенням рівня циркулюючого С-реактивного білка та прозапальних цитокінів [7], а також концентрації лактату та тригліцеридів у фолікулярній рідині.
Література
- Сазонова Т.М., Христенко О.В., Федота О.М. Генетичні особливості гормональної регуляції енергетичного обміну (огляд літератури). Актуальні проблеми сучасної медицини. 2019, Вип. 4, 13-21.
- Adiga U., Banawalikar N., Rai T. Association of leptin and leptin receptor gene polymorphisms with insulin resistance in pregnant women: a cross-sectional study. F1000Research. 2022, 11, 692.
- Bohlouli S., Rabzia A, Sadeghi E., Chobsaz F., Khazaei M. In vitro anti-proliferative effect of adiponectin on human endometriotic stromal cells through AdipoR1 and AdipoR2 gene receptor expression. Iranian Biomedical Journal. 2016, 20(1), 12-17.
- Gonzalez M., Robker R., Rose R. Obesity and oocyte quality: significant implications for ART and emerging mechanistic insights. Biology of Reproduction. 2022, 106(2), 338-350.
- Lin Q., Poon S., Chen J., Cheng L., HoYuen B., Leung P. Leptin interferes with 3’,5’-Cyclic Adenosine Monophosphate (cAMP) signaling to inhibit steroidogenesis in human granulosa cells. Reproductive Biology and Endocrinology. 2009, 7, 115.
- Shi M., Sirard M. Metabolism of fatty acids in follicular cells, oocytes, and blastocysts. Reprod Fertil. 2022, 3(2), 96-108.
- Snider A., Wood J. Obesity induces ovarian inflammation and reduces oocyte quality. Reproduction. 2019, 158 (3), 79-90.
- Taghavi M., Sardar M., Ayyaz F., Rokni H. Effect of aerobic training program on obesity and insulin resistance in young women with polycystic ovary syndrome. Iran. J. of Diab. and Obesity. 2011, 3(1), 41-45.
