Мужской фактор. Почему снижается качество спермы и как остановить этот процесс? - Нильс Кристиан Гилмюйден

Осенью 2018 года ученые из США сделали удивительное открытие, связанное с загрязнением окружающей среды. Они исследовали пробы 124 107 мужчин из шести крупных американских городов. Все пробы были сданы между 2007 и 2017 годом. Как и предполагалось, они обнаружили значительное уменьшение количества подвижных сперматозоидов у мужчин в городах Лос-Анджелес, Пало-Альто, Хьюстон, Бостон и Индианаполис. Это уменьшение соответствовало данным других доступных исследований. Удивительный факт заключался в том, что они не смогли обнаружить подобного снижения показателей в шестом крупном городе – Нью-Йорке. Там показатели спермы не менялись с годами. Учение не смогли дать объяснение этому открытию. Между собой они шутили, что все дело в особо чистой питьевой воде и вкусной пицце. Исследователь Питер Шлегель подчеркнул, что люди в Нью-Йорке, как правило, более активны физически, чем население других городов. «Загрязнение окружающей среды, вещества, влияющие на эндокринную систему, недостаток физической активности и нездоровое питание – все вместе, кажется, играет свою роль», – сказал Шлегель.

Весной 2019 года бразильское исследование заключило, что микрочастицы в загрязненном воздухе создают значительную нагрузку на качество спермы, особенно это касается доли сперматозоидов, совершающих поступательные движения. Ученые разделили молодых мышей на четыре группы и подвергли их воздействию загрязненного воздуха. Первая группа находилась под воздействием от зачатия до достижения половой зрелости. Вторая группа – только на внутриутробной стадии, а третья группа – после окончания периода грудного вскармливания до достижения половой зрелости. Четвертая группа вдыхала чистый, фильтрованный воздух на всех фазах развития. Исследователи сосредоточились на загрязняющих частицах, которые попадают в кровь через легкие. Это так называемые мелкодисперсные взвешенные частицы, которые ученые называют PM 2,5. Подобные вещества попадают в воздух при сжигании ископаемого топлива, их диаметр в 30 раз меньше, чем человеческий волос. Мыши подвергались воздействию уличного воздуха из крупного города Сан-Паулу. Исследования спермы проводились в половозрелом возрасте. Выработка спермы у всех групп, дышавших загрязненным воздухом, была понижена. Самые большие изменения эксперты обнаружили в первой группе. Но самое интересное – были выявлены генетические изменения функции яичек. Руководитель исследования Элейн Коста отметила, что эти нарушения имели эпигенетическую природу и никогда ранее не регистрировались при загрязнении воздуха. Эпигенетика описывает, каким образом происходит активация или дезактивация генов, почти как с помощью кнопок «вкл» и «выкл». Таким образом перераспределяется информация в ДНК-последовательности. «Это исследование иллюстрирует, что загрязнение воздуха может быть одной из главных причин снижения фертильности по всему миру», – заявила Коста.

Однако самое сильное беспокойство вызывает Индия, где, согласно отчету от 2019 года, расположены семь из десяти городов с самым загрязненным воздухом. Нью-Дели находится на 11-м месте и, таким образом, стал самой загрязненной столицей в мире, за которой следуют Дакка и Кабул. Пару лет назад уровень загрязнения воздуха в Дели был в 30 раз выше уровня ПДК, установленного ВОЗ. Выбросы от сжигания ископаемого топлива, такого как нефть и уголь, составляют значительную часть загрязнения. Выбросы аммиака, пестицидов и удобрений в результате деятельности сельского хозяйства тоже вносят свой вклад. Многие полагают, что они в безопасности, когда дышат прозрачным воздухом без запахов. Но эксперты считают, что для такой уверенности нет оснований, так как многие ядовитые вещества в воздухе невидимы и неосязаемы.

В этом случае человечество сталкивается с одной из самых распространенных причин смерти во всем мире. Согласно китайскому исследованию на крысах, загрязнение воздуха способствует повышению риска развития импотенции. К тому же отдельные исследования в Гонконге и Тайване выявили стойкую взаимосвязь между воздухом, загрязненным микрочастицами, и снижением качества спермы. Норвежский институт общественного здравоохранения заявил в 2017 году, что воздействие взвешенных частиц в воздухе может вести к ухудшению качества спермы, развитию внутриутробных нарушений, а также к порокам развития нервной системы и нарушению обмена веществ.

Французские ученые удивили весь мир, когда в апреле 2019 году обнаружили тысячи частиц микропластика на склонах Пиреней, в 130 километрах от ближайшего города. Полученные данные доказывают, что микропластик также является загрязнителем воздуха. «В некоторой степени мы допускали обнаружение частиц пластика в горах, – сообщил Деони Аллен. – Но мы не ожидали, что уровень загрязнения в горах в среднем будет пополняться на 11 400 частиц микропластика на квадратный километр каждый месяц». Согласно данным Аллена, в воздух микропластик в основном поступает из городов, хранилищ мусора и в результате опрыскивания сточными водами. Частично озабоченность экспертов связана с тем, что микропластик блокирует пищеварение у рыб и насекомых, как это было продемонстрировано в некоторых исследованиях. К тому же общеизвестно, что химикаты в пластике воздействуют на выработку гормонов и выведение токсинов из организма.

В предыдущем разделе я сослался на свежее исследование, в котором утверждалось, что человек в среднем «съедает» 50 000 частиц микропластика каждый год. В том же самом исследовании было выявлено, что примерно аналогичное количество частиц попадает в человеческий организм при дыхании. К сожалению, не в Пиренеях можно подвергнуться самому сильному воздействию. Летом 2019 года датские исследователи констатировали, что дома человек в среднем вдыхает свыше 11 частиц микропластика каждый час. Это соответствует примерно 100 000 частицам в год. Исследователь Альвис Вианелло и его коллеги при университете Ольборга использовали робота-симулятора с дыхательной системой для достижения результата. Кроме опасений, что попадание в легкие загрязняющих веществ повышает риск развития рака и астмы, есть основания опасаться гормональных сбоев и нарушения репродуктивной способности.

Немецкие и швейцарские исследователи были шокированы этим открытием. Значительная часть обнаруженных частиц была производными пластика, покрышек автомобилей, краски, лака, и, вероятно, синтетических волокон.

Кажется, уже достаточно свидетельств, что загрязнение воздуха отрицательно влияет на качество спермы. Китайское исследование 1346 мужчин, проживающих в городских и сельских районах Чунцина, пришло к выводу, что качество спермы в городах было заметно хуже. Особенно сильные различия обнаружились в морфологии и способности совершать поступательные движения. Этот факт ученые связывают с загрязнением воздуха. Поскольку с 2007 года более половины населения Земли проживает в городах, уровень урбанизации растет, загрязнение воздуха, безусловно, может быть одной из причин резкого снижения качества спермы.