Представлене дослідження є першим проспективним дослідженням, що комплексно оцінює основні та додаткові параметри спермограми, композиційний склад спермальної плазми на предмет маркерів придаткових статевих залоз, лептину, неорганічних іонів, прозапальних цитокінів при надмірній масі тіла / ожирінні у чоловіків репродуктивного віку. Підтверджено, що зростання ІМТ несприятливо позначається на вище зазначених параметрах та, відповідно, негативно впливає на фертильний потенціал пацієнтів.
У рамках другої частини дисертаційної роботи, як інструмент для підтвердження наявних або з’ясування суперечливих спостережень, що отримані під час досліджень біологічного матеріалу чоловіків, були використані тваринні моделі. У експеримент було включено 30 статевозрілих білих нелінійних щурів-самців масою тіла 250–300 г, яких випадковим чином розподілили на 3 групи (по 10 самців у кожній). Контрольна група (КГ) отримувала стандартний раціон; перша дослідна група тварин перебувала на дієті з високим вмістом жиру (ВЖД) – стандартний корм був доповнений смальцем таким чином, щоб частка жиру становила 45% добового калоражу; друга дослідна група споживала корм з високим вмістом жиру та цукру (ВЖЦД) – 40 % ккал складали жири та 46 % припадало на вуглеводи.
Продемонстровано, що після 7 тижнів перебування щурів на дієті з високим вмістом жиру та цукру, коефіцієнт вісцерального жиру зріс на 40 % (р < 0.05), що вказує на значні метаболічні зміни у цій групі та, відповідно, більш ефективне застосування ВЖЦД для моделювання ожиріння в щурів. Запропоновані висококалорійні раціони не спричинили значних змін таких показників, як приріст маси тіла, індекс Лі та гонадосоматичний індекс (p > 0.05).
Показано, що на тлі висококалорійного харчування в щурів виявляли характерні ознаки дисліпідемії – концентрації загального холестерину плазми крові у ВЖД групі зросли на 24.5% (p = 0.035), у ВЖЦД – на 29.8% (p = 0.035); коефіцієнт атерогенності – зріс у 1.8–2.1 раза (р < 0.05); а вміст фракції ліпопротеїнів низької щільності у групах зростав у 1.9–2.1 раза (p = 0.025). Не виявлено суттєвої різниці щодо рівня глюкози плазми крові між групами (p > 0.05). Концентрація лептину крові щурів до початку експерименту між групами не відрізнялася і становила 0.4–0.44 нг/мл (p = 0.05), а після 7 тижнів застосування дієт спостерігалося незначне зростання рівнів лептину в усіх групах тварин: у ВЖД на 9.0%, у ВЖЦД – на 14% від початкових даних (p < 0.05).
При аналізі епідидимальної сперми виявлено, що рухливість сперматозоїдів погіршувалася: у ВЖД групі була на 13% нижчою, а серед тварин, що споживали ВЖЦД, – на 18% порівняно з КГ (p < 0.05). Загальна кількість виділених сперматозоїдів та життєздатність не показали істотної різниці між групами (p > 0.05).
У представленій роботі вперше в Україні описано функціональний стан мітохондрій інтактних сперматозоїдів на тлі дієт-індукованого ожиріння. Було показано, що серед тварин на ВЖЦД базальна швидкість дихання сперматозоїдів становила 0.040 ± 0.013 нМ/О2/10млн.клітин/хв та майже вдвічі перевищувала показники контролю (p = 0.015).
Максимальна швидкість дихання, що є мірою здатності клітин реагувати на підвищену потребу в енергії, у ВЖЦД групі тварин була вищою на 30% (p = 0.04). Реєструвалося зниження резервної дихальної здатності мітохондрій сперматозоїдів на тлі харчування висококалорійними дієтами, однак статистично значущої різниці між групами не виявлено (p > 0.05). Показано, що оптимальна концентрація протонофора для досягнення максимальних показників дихання інтактних статевих клітин становила 0.5 мкМ/л FCCP (карбоніл-ціанід-p-трифлорметоксифенілгідразону). Підтверджено, що вимірювання споживання кисню є досить чутливим маркером функціонального стану мітохондрій. Отримані результати доповнюють наукові дані у сфері біоенергетики сперматозоїдів за фізіологічних умов та дії різних зовнішніх чинників, а також розширюють розуміння впливу надмірного відкладення жирової тканини на показники фертильного потенціалу чоловіків.
