Długotrwałe podwyższanie temperatury jąder, np. poprzez wielogodzinne siedzenie, częste korzystanie z sauny czy noszenie ciasnej bielizny, wywołuje stres oksydacyjny w nasieniu i prowadzi do uszkodzeń DNA plemników. Badacze z Instytutu Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu jako pierwsi potwierdzili tę zależność w grupie zawodowych kierowców.
Ich wyniki stały się inspiracją do przygotowania kampanii społecznej #NieGrzejJajek, której celem jest zwiększenie świadomości mężczyzn na temat realnego wpływu przegrzewania jąder na płodność.
Powtarzająca się ekspozycja jąder na podwyższoną temperaturę jest jednym z najczęstszych, a jednocześnie najmniej uświadamianych czynników pogarszających męską płodność. Problem ma wymiar globalny: jakość nasienia spada w populacji od ponad 60 lat, a czynnik męski odpowiada za około połowę przypadków niepłodności. Według szacunków na świecie z problemem tym zmaga się obecnie blisko 50 mln par, w tym ponad 1,5 mln w Polsce.
Badania pod kierunkiem dr hab. Moniki Frączek, prof. IGC PAN w Poznaniu, prowadzone we współpracy z Pomorskim Uniwersytetem Medycznym w Szczecinie i Narodowym Uniwersytetem Lwowskim, pokazały, że kluczowym mechanizmem stojącym za tym zjawiskiem jest stres oksydacyjny, czyli zaburzenie równowagi między wolnymi rodnikami a antyoksydantami w nasieniu. A jednym z istotnych, choć często lekceważonych elementów ryzyka, jest zaburzona termoregulacja jąder.
– Natura wyniosła jądra poza jamę brzuszną po to, by zapewnić im niższą temperaturę niż ma reszta ciała. Prawidłowa spermatogeneza (proces powstawania plemników – przyp. PAP) zachodzi, gdy w jądrach jest co najmniej o 2 stopnie chłodniej, a więc około 34,5–35,0 stopni Celsjusza. Jeśli ten delikatny układ termoregulacyjny jest regularnie zaburzany, jakość nasienia spada – wyjaśniła w rozmowie PAP prof. Frączek.
W ramach projektu naukowcy przebadali nasienie od ponad 300 mężczyzn w wieku reprodukcyjnym, należących do jednej z pięciu grup: niepłodnych z żylakami powrózka nasiennego, niepłodnych z przebytym w dzieciństwie wnętrostwem (niezstąpieniem jąder do moszny), kierowców zawodowych narażonych na przewlekłą pozycję siedzącą, mężczyzn niepłodnych nie narażonych na hipertermię jąder oraz grupę kontrolną mężczyzn płodnych. Tak zaprojektowane badanie pozwoliło porównać wpływ przegrzewania jąder o charakterze klinicznym oraz środowiskowym.
– Analizowaliśmy nie tylko podstawowe parametry nasienia, ale również wskaźniki dotyczące struktury i funkcji plemników, parametry oksydacyjne, biochemiczne, immunologiczne i epigenetyczne. Dzięki temu mogliśmy odpowiedzieć na pytanie, jakie mechanizmy faktycznie uruchamia podwyższona temperatura – powiedziała prof. Frączek.
Okazało się, że zarówno długie siedzenie, jak i niektóre choroby jąder, takie jak żylaki powrózka nasiennego, podnoszą temperaturę w mosznie. W takiej sytuacji metabolizm plemników przyspiesza i zaczynają one wytwarzać zwiększone ilości reaktywnych form tlenu, czyli bardzo aktywnych cząsteczek, które naturalnie powstają w organizmie, ale w nadmiarze stają się szkodliwe. Plemniki są komórkami szczególnie podatnymi na ich destrukcyjne działanie.
Antyoksydanty obecne w płynnej części nasienia (plazma nasienna) zwykle neutralizują te cząsteczki, lecz przy długotrwałym przegrzewaniu ich zapas szybciej się wyczerpuje. Kiedy brakuje antyoksydantów, reaktywne formy tlenu zaczynają uszkadzać DNA plemników, osłabiają ich jakość i uruchamiają procesy ich programowanej śmierci.
To jednak nie jedyny skutek przegrzewania. Naukowcy wykazali, że może ono wpływać także na funkcje prostaty i najądrza – narządów, które dostarczają większość antyoksydantów do ejakulatu. Tym samym skutki przewlekłej hipertermii wykraczają poza same jądra.
– Jako pierwsi wykazaliśmy istnienie silnej korelacji między nasilonym wytwarzaniem wolnych rodników tlenowych w mitochondriach plemnikowych a stopniem fragmentacji DNA plemników u mężczyzn wykonujących zawód kierowcy – zaznaczyła prof. Frączek.
– To ważny dowód, że czynnik środowiskowy, jak wielogodzinna pozycja siedząca, może wywoływać zmiany w plemnikach porównywalne z obserwowanymi w żylakach powrózka nasiennego, które są jedną z najczęstszych przyczyn męskiej niepłodności – dodała.
Naukowczyni wyjaśniła, że do nadmiernego przegrzewania jąder dochodzi w wielu codziennych sytuacjach, z których większość osób nawet nie zdaje sobie sprawy. Choć od lat dużo mówi się o tym, że mężczyźni nie powinni trzymać laptopa na kolanach czy nosić ciasnej bielizny, szczególnie ze sztucznych materiałów, mało kto łączy zaburzenia ich płodności z pracą siedzącą, długą jazdą samochodem, saunowaniem czy nawet intensywnym treningiem.
– Przegrzewanie jąder może być skutkiem gorących kąpieli, regularnych wizyt w saunie, trzymania komputera na kolanach, nieodpowiedniej bielizny, ale również bardzo intensywnego wysiłku fizycznego czy długich tras pokonywanych samochodem. W takiej sytuacji powinno się robić częste przerwy, np. co dwie godziny zatrzymać się na kilka minut, wysiąść z auta i przejść się, po to, aby ciepło z jąder mogło być w naturalny sposób odprowadzane na zewnątrz. Nie wymaga to dużego poświęcenia ani wysiłku, tylko świadomości, że może to ochronić płodność – podkreśliła prof. Frączek.
Zwróciła uwagę, że nawet jednorazowa 20-minutowa wizyta w saunie powoduje spadek liczby plemników już kilka dni po ekspozycji.
Na szczęście, jak powiedziała, pogorszenie płodności wywołane temperaturą jest w dużej mierze odwracalne. – Pod warunkiem, że usuniemy czynnik ryzyka. Pełny cykl odnowy plemników to około 72-74 dni. Jeśli więc para stara się o dziecko, warto w tym czasie ograniczyć czynniki zwiększające temperaturę w mosznie – poradziła.
Badaczka przypomniała również, że jednym z istotnych czynników ryzyka męskiej niepłodności jest otyłość, zwłaszcza otyłość brzuszna. Mało kto jednak zdaje sobie sprawę, że jej wpływ także ma związek z przegrzewaniem jąder, ponieważ nadmierna tkanka tłuszczowa w okolicy brzucha jest dodatkowym magazynem energii cieplnej i utrudnia schładzanie jąder.
Wyniki projektu naukowców z IGC PAN otwierają nowe perspektywy diagnostyczne i terapeutyczne. Stały się także podstawą do przygotowania kampanii społecznej #NieGrzejJajek, która ma zwiększyć świadomość mężczyzn na temat wpływu przegrzewania jąder na płodność. Akcja została przygotowana przez Stowarzyszenie Nasz Bocian. Instytut Genetyki Człowieka jest jej partnerem merytorycznym, a patronat nad kampanią objęło Polskie Towarzystwo Andrologiczne.
Jak podsumowała prof. Frączek, najważniejsze przesłanie płynące z opisanych badań, to fakt, że w wielu przypadkach wystarczy zmiana stylu życia, by poprawić jakość nasienia i zwiększyć szanse na zostanie ojcem.
