Біохімічні аспекти неплідності

БІОХІМІЧНІ АСПЕКТИ НЕПЛІДНОСТІ
Під поняттям неплідності розуміють неспроможність завагітніти після щонайменше 1 року регулярного статевого життя. З огляду на етіологічні чинники, при неплідності розрізняють наступні групи:

Невстановлені причини 28%

Чоловічі фактори 25%

Відсутність овуляції 21%

Пошкодження маткової труби 14%

Ендометріоз 6%

Фактори, пов'язані зі статевими зносинами 5%

Інші гормональні причини < 1%
Гормони, що беруть участь у репродуктивних процесах (жінки)
1.
Гонадотропін-релізинг гормон (GnRH)
Виробляється і надходить у кров з гіпоталамуса. Секреція GnRH здійснюється ритмічно (пульсаційно) і підвищується під час сну. Частота і амплітуда викидів цього гормону змінюється протягом місячного циклу, а пульсаційний, ритмічний тип секреції свідчить про нормальне функціонування. Продукція GnRH зростає в періоді статевого дозрівання.
Механізм дії включає зв'язування зі специфічними рецепторами клітин передньої частки гіпофіза, наступну активацію аденілатциклази і подальшу реалізацію впливу через цАМФ і протеїн-кінази. Ефект GnRH проявляється у стимуляції синтезу і секреції гонадотропінів (FSH, LH) передньою часткою гіпофіза.
2. Гонадотропіни
Як фолікулостимулюючий (FSH), так і лютеїнізуючий (LH) гормони продукуються і виділяються гіпофізом. Обидва цих гормони є глікопротеїнами. Секреція гонадотропінів здійснюється пульсаційно, що відповідає ритмові виділення GnRH. FSH має коротший період піврозпаду і

менш чутливий до дії GnRH, аніж LH, що зумовлює меншу амплітуду його викидів. Механізм дії гонадотропінів включає аденілатциклазу і систему цАМФ, кожний з гормонів має специфічні рецептори на клітинах-мішенях яєчників.
Ефект дії гонадотропінів суттєво відрізняється:
FSH:
• стимулює ріст і дозрівання Граафових пухирців;
• стимулює продукцію естрогенів клітинами зернистої зони, що.у свою чергу, посилює вплив FSH на зернисті клітини;
• збільшує число рецепторів LH.
LH:
• стимулює клітини фолікулів до продукції андрогенів, які використовуються клітинами зернистої зони як попередники естрогенів;
• забезпечує кінцеве визрівання домінуючого фолікула, овуляцію і розвиток жовтого тіла;
• забезпечує функціонування жовтого тіла після овуляції і стимулює продукцію прогестерону.
Механізм регуляції виділення гонадотропінів відомий. GnRH стимулює синтез і секрецію гонадотропінів. Естрогени здійснюють на GnRH зворотний від'ємний вплив у низьких концентраціях і додатній - у високих. Прогестерон гальмує виділення FSH і LH на рівні гіпофіза. Інший гормон - інгібін - має від'ємний вплив лише на секрецію FSH. Інгібітори і стимулятори FSH продукуються також локально клітинами зернистої зони і їх роль до кінця не вияснена.
3. Естрогени
Стероїдні гормони продукуються клітинами зернистої зони фолікулів яєчників під впливом FSH. Механізм дії включає зв'язування гормону зі специфічними цитоплазматичними рецепторами органів-мішеней, результатом якого є утворення активних гормон-рецепторних комплексів, що

зміщуючись до ядра, зв'язуються з ядерними рецепторами і стимулюють синтез специфічних білків. Дія естрогенів не обмежується лише репродуктивною системою, що буде предметом додаткового обговорення.
Ефекти естрогенів:
• забезечують умови для репродукціїі і вторинні статеві ознаки;
• матка - стимулюють кровопостачання і проліферацію залоз ендометрію;
• шийка матки - стимулюють секрецію слизу шийковими залозами;
• піхва - стимулюють проліферацію епітелію слизової оболонки;
• молочні залози - стимулюють розростання молочних шляхів (збільшення кількості вивідних проток і секреторних відділів).
4. Прогестерон
Стероїдний гормон, продукується жовтим тілом яєчника у другій фазі менструального циклу під впливом LH.
Ефекти прогестерону:
• впливаючи на ендометрій, попередньо підготований естрогенами, викликає фазу секреції, необхідну для імплантації зародка;
• стимулює розростання секреторних відділів молочних залоз;
• на основі механізму зворотного зв'язку пригнічує секрецію GnRH гіпоталамусом і LH гіпофізом;
• має температурний ефект, підвищує температуру тіла на 0,2-0,5°С.
5. Інгібін
Глікопротеїн, продукується фолікулами яєчників. Ймовірно, що інгібін вибірково гальмує секрецію FSH на рівні гіпофіза.
Глобулін, що зв'язує статеві гормони (SHBG)
SHBG зв’язує як естрадіол, так і тестостерон плазми крові, проявляючи вищу афінність до тестостерону. Концентрація SHBG у жінок вдвічі вища, аніж у чоловіків. Лабораторні дослідження враховують головним чином загальну концентрацію гормону, а не його вільну фракцію.
Фактори, що впливають на концентрацію SHBG, наведені у табл. 1.

Фізіологія виділення андрогенів
До найважливіших андрогенів належать: тестостерон, андростендіон, дегідроепіандростерон (DHEA) і дегідроепіандростерону сульфат (DHEA-S).
Тестостерон, який виділяється у найменшій кількості, є найактивнішим і найбільш ефективним андрогеном. Рівень циркулюючого тестостерону залежить не лише від його безпосереднього виділення наднирниками і яєчниками, але також від периферійного метаболізму слабших андрогенів, головним чином андростендіону, і, в меншій мірі, DHEA та DHEA-S. Разом з тим, кора наднирників є головним джерелом андрогенів, що має особливо важливе значення у жінок.
Нижче наведені нормальні показники циркулюючих андрогенів у жінок, що перебувають у фолікулярній фазі менструального циклу, у репродуктивному періоді:
Тестостерон 0,6-2,0 нмоль/л
Андростендіон 3,3-9,9 нмоль/л
DHEA 11-45 нмоль/л
DHEA-S 3,5-11,8 цмоль/л
Вищий рівень DHEA-S порівняно з DHEA спричинений значно довшим періодом його піврозпаду (8-12 год для DHEA-S та 30-60 хв для DHEA).

Отже, гіпоталамус специфічним пульсаційним способом виділяє GnRH, який
повинні сприймати і інтерпретувати відповідні клітини-мішені гіпофіза.
GnRH стимулює секрецію гонадотропінів FSH і LH до досягнення ними
відповідної концентрації і співвідношення в крові. FSH і LH впливають на
яєчники, причому інтенсивність цього впливу контролюється механізмом
зворотного зв'язку. Між GnRH і FSH-LH функціонує так звана. коротка
петля від'ємного зворотного зв'язку. Естрогени у низьких концентраціях
пригнічують функцію гіпоталамуса і гіпофіза, а у високих - стимулюють.
Прогестерон здійснює гальмівний вплив на гіпоталамус і гіпофіз. Інгібін
вибірково пригнічує секрецію FSH на рівні гіпофіза і, правдоподібно,
гіпоталамуса.

Менструація
Початок регулярних менструацій (менархе) має місце між 11 і 13 роком життя, а період менопаузи звичайно розвивається у жінок між 45 і 55 роками.
Менструальний цикл триває близько 28 днів. Коротші цикли (<21 дня) мають назву олігоменорагії (опсоменореї), довші (>36 днів) - поліменорагії
(тардоменореї). Менструальний цикл включає дві фази - фолікулярну
(передовуляторну), що має різну тривалість (переважно 14-16 днів), і
лютеїнову (постовуляторну), що триває 11-16 днів.
У кінці попереднього менструального циклу і на початку наступного спостерігається підвищення рівня FSH і LH, причому концентрація FSH перевищує концентрацію LH. У міру свого росту стимульовані фолікули про- дукують щораз більшу кількість естрогенів. Зростаюча концентрація естрогенів на основі механізму оберненого зв'язку здійснює гальмівний вплив на гіпоталамус і гіпофіз, що зумовлює зменшення рівня FSH і LH.
Ендометрій реагує на стимуляцію естрогенами потовщенням слизової і проліферацією залоз, шийковий слиз при цьому стає прозорим і тягучим.
Подальше збільшення концентрації естрогенів веде до визрівання Граафових

пухирців і виражених проявів додатнього зворотного зв'язку з гіпоталамусом
і гіпофізом - зростання рівня гонадотропінів (особливо LH). LH забезпечує дозрівання яйцеклітини і лопання фолікула в процесі овуляції. Жовте тіло, що утворюється після овуляції, під впливом стимулюючої дії LH починає продукувати прогестерон. Пік секреції прогестерону спостерігать близько 21-
24 дня циклу. Прогестерон стимуляє подальші перетворення ендометрію, готуючи його до імплантації зародка. Якщо запліднення не відбулося, рівень прогестерону зменшується, а втрата гормонального прикриття зумовлює відторгнення ендометрію і менструацію.
Гормони, що беруть участь у репродуктивних процесах
(чоловіки)
1. Гонадотропін-релізинг гормон (GnRH)
Подібно як у жінок, секреція відбувається пульсаційно і зростає вночі. GnRH стимулює виділення FSH і LH передньою часткою гіпофіза.
2. Гонадотропіни
FSH:
• стимулює сперматогенез (впливаючи на сперматогенний епітелій сім'яних ка- нальців);

• стимулює клітини Сертолі до продукції андроген-зв'язуючого білку (ABG), який транспортує андрогени до осередків сперматогенезу;
• збільшує кількість рецепторів LH на клітинах Лейдіга.
LH:
впливає на клітини Лейдіга яєчок, стимулюючи продукцію тестостерону.
GnRH стимулює виділення гонадотропінів передньою часткою гіпофіза.
Секреція LH гальмується тестостероном, а секреція FSH інгібіном, продукованим клітинами Сертолі.
3. Тестостерон
У чоловіків стероїдні гормони продукуються головним чином клітинами
Лейдіга яєчок. Механізм дії тестостерону і інших стероїдних гормонів
(естрогенів і т.п.) аналогічні. Транспорт тестостерону в плазмі крові здійснює
SHBG.
Дія тестостерону включає:
• забезпечення диференціації за чоловічим типом у ході ембріогенезу;
• розвиток і підтримання вторинних статевих ознак;
• участь у сперматогенезі;
• загальний анаболічний ефект і прискорення росту;
• регуляцію виділення гонадотропінів.
Більш як 95% тестостерону плазми крові зв'язано з білками (з них 10% - з
SHBG, решта 85% - з альбуміном).
4. Інгібін
Цей гормон ідентичний інгібіну жінок. Виробляється клітинами Сертолі і вибірково гальмує виділення FSH.
Отже, у чоловіків, так само як і в жінок, GnRH виділяється гіпоталамусом
пульсаційно і, діючи на гіпофіз, стимулює секрецію FSH і LH. Ці

гонадотропіни активують вироблення тестостерону і інгібіну яєчками.
Тестостерон, за принципом зворотного зв'язку впливаючи на гіпоталамус та
гіпофіз, пригнічує виділення LH.
Інгібін діє на гіпофіз, вибірково гальмуючи продукцію FSH, а також,
можливо, на гіпоталамус. Як FSH, так і LH стимулюються одним і тим
самим гормоном (GnRH), і, правдоподібно, продукуються ідентичними
клітинами гіпофіза, тому проблема їх вибіркового пригнічення вимагає
поглибленого вивчення.
Діагностика неплідності у жінок

Первинна аменорея - проявляється у жінок віком понад 18 років відсутністю менструацій, незалежно від наявності чи відсутності вторинних статевих ознак.
Вторинна аменорея - припинення усталених менструацій терміном понад 6 місяців. При дослідженні причин аменореї першим тестом вибору
найчастіше є тест навантаження прогестероном. Жінці призначають
прогестерон у дозі 5 мг/добу протягом 5-10 днів. Маткова кровотеча після
відміни прогестерону свідчить про нормальну реакцію ендометрію.
Одночасно вона є віддзеркаленням рівня естрогенів, достатнього для забезпечення проліферації ендометрію. Якщо у прогестероновому тесті реакція на дію гормону відсутня, хворій призначають естрогени для стимуляції проліферації ендометрію. після чого повторно навантажують прогестероном. Відсутність менструальної кровотечі у цьому випадку свідчить про необхідність детальнішого обстеження осі гіпоталамус-гіпофіз- гонади.

Нормальний рівень прогестерону в середині лютеїнової фази звичайно є
свідченням овуляції. Ця інтепретація може вважатися справедливою для переважної більшості хворих, однак при невстановленій причині неплідності призначають детальніше обстеження з метою виявлення мінімальних порушень лютеїнової фази.
За результатами анамнезу і зовнішнього обстеження можна виявити деякі причини жіночої неплідності, наприклад:
• запальні захворювання кишківника і малого тазу, наслідком чого можуть бути спайки чи зарощення просвіту маткових труб;
• гірсутизм - можливість полікістозу яєчників;
• збільшення молочних залоз - галакторея.
Гістеросальпінгографія
Рентгенологічне дослідження, яке полягає в оцінці проходження контрасту через канал шийки матки, порожнину матки і яйцеводи до малого тазу.

Звичайно виконується між 5 та 10 днями циклу, коли немає ризику вагітності, служить для оцінки прохідності маткових труб.
Лапароскопія
Дозволяє побачити репродуктивні органи, а при додатковому використанні контрасту оцінити їх прохідність і анатомічну будову. Лапароскопічне дослідження дозволяє виявити ендометріоз - присутність поза порожниною матки ендометрюїдних тканин, чутливих до дії гормонів менструального циклу. Ймовірним наслідком ендометріозу може бути прирощення або пошкодження маткових труб, що призводить до неплідності, викликаної механічними факторами. Слабкий або помірний ендометріоз може бути
єдиним виявом причин неплідності обстежуваного подружжя, однак діагноз при цьому залишається невстановленим.
Посткоїтальний тест (РСТ) і тест "агресивності" шийкового слизу
Ці тести проводять для виявлення факторів шийкового слизу, які можуть створювати перешкоди для запліднення. Для проведення РСТ, подружжю слід з'явитися до клініки після ранкового статевого акту. Момент звертання повинен співпадати з очікуваною овуляцією, коли склад шийкового слизу є найсприятливішим для запліднення. Пробу шийкового слизу досліджують під мікроскопом на предмет наявності у ньому живих і рухливих сперматозоїдів. Виявлення у забраному в часі овуляції шийковому слизі мертвих сперматозоїдів свідчить про присутність у ньому фактора блокування рухливості сперматозоїдів.
Тест агресивності шийкового слизу
На предметне скельце з цервікальним слизом поміщають сперму чоловіка і спостерігають за рухливістю сперматозоїдів через 1 та 10 хвилин. Порушення рухливості або виявлення значної кількості мертвих сперматозоїдів свідчить про шийкову етіологію неплідності (наявність антитіл проти сперматозоїдів).
Біопсія ендометрію

Полягає у гістологічному дослідженні проби ендометрію, взятої у певний день циклу і визначенні відповідності його гістологічних характеристик фазі менструального циклу. Дозволяє виявити порушення лютеїнової фази циклу.
Гормональні дослідження
Ці дослідження повинні виявити у пацієнтки овуляцію. Лише близько 50% ановуляторних жінок виявляють вторинну аменорею. Ановуляторні цикли можуть супроводжуватися ненормально слабкою або надмір вираженою менструацією, а також первинною або вторинною аменореєю, хоча інколи ановуляторний цикл може супроводжуватися нормальною менструацією.
Найважливіші прояви овуляції:
• шийковий слиз в часі овуляції стає прозорим і тягучим;
• периовуляторні (міжменструальні) болі;
• зміна базальної температури тіла - в часі овуляції температура трохи знижується, а після овуляції внаслідок дії прогестерону стає вищою, ніж перед овуляцією.

Основний рівень гормонів
Для правильної інтерпретації результатів цих досліджень і виключення будь- яких сумнівів важливо зафіксувати час взяття проби і співставити його з відповідною фазою менструального циклу. При первинній та вторинній аменореї циклічність відсутня, тому у цих випадках час взяття проби для дослідження не має суттєвого значення.
FSH, LH, естрадіол - рання фолікулярна або периовуляторна фаза.

Прогестерон - лютеїнова фаза. Залежить від тривалості циклу. Наприклад, при 28-32-денному циклі припадає на 21-24 добу; при довших, 32-36-денних циклах, припадає на 24-28 добу.
Пролактин, тестостерон, андростендіон - можна визначати незалежно від фази циклу.
Інтерпретація результатів дослідження гормонального рівня
Високий рівень FSH і LH у поєднанні з низьким рівнем естрадіолу зустрічається при атрофії яєчників. Може бути спричинений хромосомними аномаліями, такими як синдром Тернера, який проявляється первинною

аменореєю. Високий рівень LH, підвищений або нормальний рівень FSH у поєднанні з підвищеним рівнем естрадіолу можуть свідчити про малопоширений синдром фемінізуючих яєчок. Для нього характерне також підвищення рівня тестостерону. Синдром фемінізуючих яєчок зумовлений відсутністю відповіді органівмішеней на дію тестостерону. Не дивлячись на чоловічий ХУ каріотип, дитина розвивається за жіночим типом. Виявом є первинна аменорея. Рівень естрогенів забезпечує розвиток молочних залоз, однак у таких хворих відсутня матка і зарощена піхва, замість цього розвиваються яєчка. Низький або нормальний рівень FSH і LH у поєднанні зі зниженим рівнем естрадіолу свідчить про дисфункцію гіпоталамуса або гіпофіза. У таких хворих виявляється аменорея, але якщо рівень естрадіолу достатній для забезпечення проліферації ендометрію, можуть мати місце нерегулярні менструації у поєднанні з ановуляторними циклами. Подібна симптоматика спостерігається при аменореї функціонального генезу, при якій, однак, рівень FSH буде нормальним. Серед найважливіших етіологічних чинників функціональної аменореї слід назвати: анорексію
(психогенну відсутність апетиту), втрату ваги, надмір спортивних навантажень. Так, інтенсивні тренування викликають зміни взаємних пропорцій окремих складників маси тіла у професійних спортсменок: збільшення безжирової маси і втрату жирової тканини, що може призвести до порушень менструації. Менструації переважно припиняються, якщо маса тіла зменшується нижче рівня, при якому вони вперше мали місце (менархе).
Низький рівень FSH і LH, нерегулярні менструації, високий рівень андрогенів чи естрогенів виявляють у хворих з стероїд-продукуючими пухлинами, наприклад, пухлинами яєчників або наднирників. У цих випадках нерегулярні менструації зумовлені від'ємним зворотним зв'язком.