22 липня, 2024
Тіоктова кислота і чоловіче здоров’я
Тіоктова кислота (також відома як альфа-ліпоєва кислота) – кофактор для основних метаболічних ферментів сімейства дегідрогеназ в організмі людини. Ці ферменти відіграють важливу роль у циклі лимонної кислоти та мають вирішальне значення для процесів аеробного дихання. В дієтичних добавках та як лікарський засіб використовується синтетична тіоктова кислота, для якої доведені численні корисні ефекти, включаючи протипухлинний, протидіабетичний, противірусний, протизапальний та антиоксидантний [1]. У цьому огляді представлено результати досліджень, під час проведення яких вивчали роль тіоктової кислоти у виробленні тестостерону в чоловіків.
Підтримка адекватного рівня тестостерону є центральною темою наукових досліджень, присвячених чоловічому здоров’ю. Крім ролі як основного стероїдного гормона, що регулює сексуальне збудження і статевий розвиток, тестостерон бере участь у таких процесах, як розвиток м’язів, збільшення щільності кісток, регуляція настрою та енергійності [2]. Дослідження пов’язують низький рівень тестостерону в чоловіків із різними проблемами зі здоров’ям, як-от рак [3], діабет [4], серцево-судинні захворювання [5], остеопороз, хвороба Альцгеймера [6], Паркінсона [7], депресія [8], постійна втома [9]. Отже, підтримка оптимального рівня тестостерону в чоловіків – важливе завдання в контексті профілактики та лікування різних захворювань.
Тіоктова кислота та її вплив на рівень тестостерону після токсичних впливів
S.A. Banihani [1] нещодавно опублікував вичерпний огляд 20 експериментальних досліджень, під час проведення яких вивчали вплив тіоктової кислоти на рівень тестостерону у разі токсичного порушення чоловічої репродуктивної функції. Слід зауважити, що всі ці випробування проводилися після 2006 року та в різних країнах світу. Щури-самці були основними об’єктами, котрі зазнавали дії низки репродуктивних токсикантів, включаючи фармацевтичні препарати, токсичні метали, пестициди та різні органічні хімікати, які часто зустрічаються в промислових умовах. У більшості досліджень була продемонстрована дивовижна здатність тіоктової кислоти компенсувати зниження рівня тестостерону, що спостерігалося при токсичних впливах на гонади. В цих дослідженнях in vivo найвища введена доза тіоктової кислоти становила 100 мг/кг маси тіла, що при екстраполяції на людину приблизно еквівалентно 16,7 мг/кг маси тіла [10]. Найменша введена доза тіоктової кислоти складала ≈20 мг/кг маси тіла щура, що в перерахунку на людину відповідає ≈3,3 мг/кг маси тіла [10]. Тривалість введення тіоктової кислоти в різних дослідженнях значно варіювалася (від одноразового введення до 10-тижневого курсу). Проаналізувавши сукупність даних, автори дійшли висновку, що застосування тіоктової кислоти при станах тестикулярної токсичності має значні терапевтичні перспективи [1].
Клінічні дослідження тіоктової кислоти в разі безпліддя та гіпогонадизму
Під час дослідження, проведеного в 2019 році за участю безплідних чоловіків, які щодня отримували тіоктову кислоту, виявлено покращення рівня тестостерону в сироватці крові, зниження активності окислювального стресу [11]. Зокрема, в цьому дослідженні Haidari та співавт. оцінили вплив добавки тіоктової кислоти на експресію глутатіон-S‑трансферази (GST) – ферменту актиоксидантного захисту. Рандомізоване плацебо-контрольоване клінічне дослідження з потрійним засліпленням проводилося за участю 44 безплідних чоловіків з ідіопатичною астенозооспермією. Чоловіків рандомізували для отримання 600 мг тіоктової кислоти або плацебо 1 р/день протягом 12 тиж. Під час випробування в учасників брали зразки сперми та венозної крові для вимірювання експресії GST, рівнів активних форм кисню (АФК) і профілю репродуктивних гормонів.
У результаті було встановлено, що експресія GST у групі втручання була значно вищою, ніж у контрольній групі. Крім того, наприкінці дослідження активність GST додатково зросла, а рівень АФК значно знизився порівняно з початковим. Окрім того, в групі втручання показано підвищення рівня тестостерону через 12 тиж. Автори дійшли висновку, що 12-тижневий прийом тіоктової кислоти зумовлює покращення рівня репродуктивних гормонів у сироватці крові та значно зменшує утворення АФК, підвищує експресію генів, активність GST у спермі [11].
Нещодавно опубліковане дослідження показало, що нутрицевтична комбінація тіоктової (800 мг), фолієвої кислоти (400 мг), яблучного екстракту (300 мг) і міоінозитолу (2000 мг) при споживанні 2 р/день протягом 3 міс значно посилила вироблення тестостерону в чоловіків із субклінічним гіпогонадизмом [12]. Склад тіла, резистентність до інсуліну, тестикулярну та еректильну функцію досліджували в 15 чоловіків (середній вік – 39,5 року; індекс маси тіла (ІМТ) – 30,2±3,8 кг/м2) із субклінічним гіпогонадизмом, який визначали за рівня тестостерону <14 нмоль/л і нормального рівня лютеїнізувального гормона (ЛГ). У результаті на 3-й місяць прийому комбінованої добавки в чоловіків значно знизилися ІМТ, масовий відсоток жиру в організмі, інсулінемія, індекс НОМА та рівень глюкози в крові. Рівні тестостерону, ЛГ і загальна оцінка за Міжнародним індексом еректильної функції значно підвищилися порівняно з початковими рівнями. Отже, перші клінічні дослідження продемонстрували потенціал тіоктової кислоти покращувати склад тіла, чутливість до інсуліну та вироблення тестостерону в чоловіків [11, 12].
Механізми, за допомогою яких тіоктова кислота посилює вироблення тестостерону
Збільшення продукції оксиду азоту
Зниження кровотоку в яєчках чинить шкідливий вплив на вироблення тестостерону [13]. Один із потенційних механізмів посилення продукування тестостерону включає стимулювання синтезу тестикулярного оксиду азоту – сигнальної молекули та вазодилататора. Тіоктова кислота продемонструвала здатність посилювати активність синтази оксиду азоту, особливо ендотеліальної [14], а також у такий спосіб полегшувати продукцію оксиду азоту [15]. Механізм, за допомогою якого тіоктова кислота посилює вироблення оксиду азоту, може включати активацію сигнального шляху PI3K/Akt [16]. Отже, тіоктова кислота може підвищувати рівень тестостерону в чоловіків, потенційно підвищуючи ефективність сперматогенезу, шляхом сприяння виробленню оксиду азоту і покращення кровотоку.
Посилення антиоксидантного захисту яєчок
Пошук у базі даних PubMed видає >5 тис. статей, які прямо чи опосередковано пов’язують тіоктову кислоту з антиоксидантними властивостями [1]. Тіоктова кислота є потужним відновником, ефективно віддаючи електрони, та має здатність протидіяти окислювальним і потенційно шкідливим ефектам різних типів прооксидантів. Після введення в клітинні системи тіоктова кислота бере на себе роль потужного інактиватора та стабілізатора вільних радикалів [17]. Зокрема, тіоктова кислота продемонструвала здатність відновлювати в чоловічих статевих залозах активність антиоксидантних ферментів, включаючи каталазу, супероксиддисмутазу, глутатіонредуктазу та глутатіонпероксидазу. В експериментах на моделі індукованої тестикулярної токсичності тіоктова кислота відновлювала вміст глутатіону в яєчках [18-21]. Крім того, тіоктова кислота знижувала рівень фрагментів малонового альдегіду – побічних продуктів окислювального ушкодження клітин у результаті перекисного окислення поліненасичених жирних кислот [20, 22].
Вважається, що в основі посилення антиоксидантного захисту під дією тіоктової кислоти лежить механізм активації сигнального шляху Nrf2, а також антиапоптозний ефект [23]. Можна припустити, що одним із механізмів, за допомогою якого тіоктова кислота підвищує вироблення тестостерону в чоловіків, є зміцнення антиоксидантних захисних механізмів у яєчках при одночасному зменшенні шкідливого впливу окисного ушкодження цього репродуктивного органа.
Стимуляція вироблення ЛГ
Синтез тестостерону в клітинах Лейдіга регулюється ЛГ – глікопротеїном, який виділяється з передньої частки гіпофіза у відповідь на гонадотропін-рилізинг-гормон. Численні дослідження виявили здатність добавок тіоктової кислоти підвищувати рівень ЛГ у чоловіків [24-26]. Наприклад, у щурів, котрі зазнавали впливу карбімазолу, яким згодом перорально вводили добавку тіоктової кислоти в дозі 60 мг/кг на день протягом 1 міс, спостерігалося значне підвищення рівня ЛГ порівняно з контрольною групою [26]. Тіоктова кислота продемонструвала здатність відновлювати рівень ЛГ на моделі ураження яєчок пестицидами в щурів-самців [24]. У поєднанні ці результати свідчать про те, що тіоктова кислота може відігравати певну роль у посиленні вироблення ЛГ або відновленні знижених рівнів ЛГ після впливу токсичних репродуктивних агентів.
Посилення тестикулярного стероїдоґенезу
Тестостерон синтезується з холестерину шляхом складного ферментативного процесу. В чоловіків >95% тестостерону виробляється в яєчках (здебільшого в клітинах Лейдіга), а решта утворюється в надниркових залозах. Зовнішні фактори, як-от ліки, хімічні речовини, харчові компоненти, можуть впливати на продукцію тестостерону [1]. В умовах індукованої тестикулярної токсичності ключові ферменти, як-от 3β-гідроксистероїд-дегідрогеназа (3β-HSD) і 17β-гідроксистероїд-дегідрогеназа (17β-HSD), відіграють вирішальну роль на кінцевих стадіях синтезу тестостерону з молекул-попередників, як-от андростендіол, андростендіон. Індикатором ефективності стероїдоґенезу в яєчках є експресія стероїдогенного гострого регуляторного білка (StAR) – транспортного протеїну, відповідального за перенесення холестерину між зовнішньою та внутрішньою мітохондріальними мембранами [1].
Вивчення впливу тіоктової кислоти на ферменти синтезу тестостерону та наслідки для загального продукування тестостерону – активний напрям досліджень [1]. Сучасні дані свідчать про те, що тіоктова кислота справді може підсилювати метаболізм стероїдів. Зокрема, було показано, що тіоктова кислота модулює активність 3β-HSD і 17β-HSD3 типу, а також посилює експресію та активність StAR. Ці дії у комплексі сприяють збільшенню вироблення тестостерону [27].
Підтримання належного рівня вироблення енергії
Як зазначалося вище, тіоктова кислота відіграє важливу роль у реакціях енергетичного обміну. Виконуючи роль кофактора для ферментів, які беруть участь у ключових метаболічних процесах, включаючи піруватдегідрогеназу та альфакетоглутаратдегідрогеназу, тіоктова кислота підтримує роботу циклу лимонної кислоти [28]. Ці ферменти відіграють ключову роль у розщепленні поживних речовин і виробленні енергії у формі аденозинтрифосфату (АТФ). Активно підтримуючи ці ферментативні процеси, тіоктова кислота сприяє ефективному виробленню енергії у клітинах, включаючи ті, що беруть участь у синтезі тестостерону.
Висновки та перспективи
Значний обсяг досліджень послідовно свідчить про те, що тіоктова кислота має здатність ефективно відновлювати знижений рівень тестостерону в умовах тестикулярної токсичності, спричиненої різними хімічними агентами. Тіоктова кислота впливає на рівень тестостерону за допомогою різноманітних механізмів: збільшення продукування оксиду азоту, посилення антиоксидантного захисного механізму яєчок, підвищення рівня ЛГ, посилення тестикулярного стероїдоґенезу та підтримка оптимального рівня вироблення енергії. Ці складні процеси в сукупності підкреслюють потенційне терапевтичне значення тіоктової кислоти в лікуванні наслідків тестикулярної токсичності та її корисну роль у підтримці рівня тестостерону і загального здоров’я чоловіків.
Список літератури знаходиться в редакції.
Підготував Ігор Петренко
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 13-14 (574-575), 2024 р
