Карнитин в лечении бесплодия мужчин

За последние 15 лет были проведены исследования, которые указывают на прямую связь между перекисным окислением липидов семенной жидкости и снижением фертильности у мужчин. Карнитин при бесплодии помогает избавиться от продуктов пероксидации, не нанося вреда организму.

Роль в человеческом организме

L-карнитин — это производное ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты), которая способно на 20% от потребностей организма синтезироваться эндогенно, а на 80% попадает из продуктов животного происхождения. L-карнитин применен как одно из средств комплексного лечения мужского бесплодия, и фертильность принявших участие в эксперименте мужчин, повысилась на 29%.

31% супружеских пар после проведения исследования смогли забеременеть, тогда как в контрольной группе беременности достигли только 3,85% участвующих пар.

Особые свойства L-карнитина при бесплодии у мужчин связаны с его антиоксидантным действием. Основная функция карнитина — участие в липидном обмене веществ, а именно транспорт длинноцепочечных молекул активированных жирных кислот внутрь митохондрий для дальнейшего преобразования химических связей этой молекулы в АТФ.

L-карнитин связывает избыток ацетил-КоА, что и является первичным антиоксидантным действием. Он принимает участие при выведении чужеродных для организма веществ и токсинов через почки.

Помимо L-карнитина, выраженным антиоксидантным действием и основным звеном обменных процессов митохондрий является коэнзим Q10 (убихинон), который осуществляет перенос электронов во время синтеза АТФ. Карнитин и убихинон выпускают под видом таких препаратов, как Карнитон и Кудесан. Прием мужчиной L-карнитина по 3 г/сут вместе с другими антиоксидантами способен значительно улучшить качество спермы.

Влияние на репродуктивную функцию

В 2013 году кафедрой Башкирского национального университета было проведено исследование, призванное выявить влияние L-карнитина на некоторые формы бесплодия. У 60 мужчин из принявших участие пар выявили идиопатическую патозооспермию как проявление дисфункции репродуктивной системы, бесплодия.

Препаратом L-карнитина, который принимали пациенты при клинических испытаниях, был Карнитон по 1 г/день на протяжении 3 месяцев. Отмечено улучшение процесса созревания сперматозоидов и увеличение прогрессивно-подвижных гамет категории А. Беременность у женщин на фоне приема их супругами средства составила 23% случаев. Это значит, что карнитин можно использовать при мужском факторе бесплодия.

Применение препаратов с карнитином

Согласно статистике, около 15% супружеских пар России сталкиваются с проблемой бесплодия. Карнитон в андрологии, несмотря на данные испытаний и доказательную базу западных стран, на данный момент рассматривается как дополнительная биодобавка к общему комплексу лечения мужского бесплодия, включая применение вспомогательных репродуктивных технологий.

Однако врачи-андрологи, назначающие своим пациентам при бесплодии курс препаратов L-карнитина на период полного цикла созревания сперматозоидов, отмечают на повторной спермограмме увеличение подвижности и концентрации гамет в эякуляте, увеличение пула способных к зачатию клеток (категории А).

Проводимые исследования выявили влияние этого средства не только на мужское бесплодие. L-карнитин способен благодаря своей антиоксидантной активности улучшить состояние здоровья женщины в целом, что создает благоприятные условия для наступления беременности:

снижает количество холестерина крови;
участвует в улучшении метаболизма;
способствует снижению массы тела;
повышает уровень иммунной защиты организма;
повышает регенерацию гепатоцитов (клеток печени);
улучшает работу сердечной мышцы;
участвует в экскреции токсинов и шлаков из организма;
обладает успокоительным действием.

Количество карнитина для мужчин, имеющих нарушения строения сперматозоидов и бесплодие, подбирает врач. Однако за счет того, что это вещество считается естественным метаболитом для организма и не вызывает побочных явлений, часто рекомендованная доза для мужчин с нарушением фертильности составляет 3 г/сутки. Системное влияние этой аминокислоты помогает улучшить состояние здоровья чтобы подготовить организм к зачатию.

Витаминные препараты для мужчин

Принимать комплексы витаминов необходимо для созревания сперматозоидов высокого качества, которые способны лечению бесплодия. При перекисном окислении липидов повреждается мембрана половой клетки, что приводит к неполноценному функционированию и неспособности осуществить зачатие. В составе эякулята у мужчин из бесплодных пар выявлено не только большие концентрации перекисных метаболитов, но и малое количество клеток с высокой подвижностью (группы А).

Специальные витаминные комплексы для повышения мужской фертильности содержат не только L-карнитин, но и другие антиоксиданты (токоферол, или витамин Е), макро- и микроэлементы (цинк, селен), фолиевую кислоту (вит. В12), помогающие при бесплодии.

Они снижают риск генетических мутаций при делении клеток и рекомендованы к приему как препараты для профилактики дефектов нервной трубки у плода беременными женщинами до 12 недель. Встречаются такие средства:

Карнитон. Содержит 0,5 г L-карнитина.
Спематон. Выпускают в виде порошка по 5 г, который содержит L-карнитин, цинк, селен и вит. В12. Следует принимать по 1 саше за сутки на протяжении 72-90 дней, растворив предварительно порошок в 200-300 мл теплой воды.
Спермастронг. Содержит L-карнитин, L-аргинин, цинк, селен, витамины С, В5, В6, Е. Препарат выпускают в капсулах; рекомендовано принимать по 1 капсуле дважды за сутки во время еды. Курс лечения составляет 20 дней, при необходимости продолжения его следует сделать перерыв в приеме лекарства на 10 дней.

Кому нельзя пить

Препараты с карнитином не имеют противопоказаний к применению относительно заболеваний внутренних органов и сердечно-сосудистой системы, однако перед их употреблением в подобных случаях необходима консультация терапевта.

В связи с неизученным действием медикаментов на организм плода запрещается прием L-карнитина беременным женщинам, поскольку во время планирования беременности и ее наступлении следует прекратить пить L-карнитин. Также с осторожностью препарат используют во время вскармливания младенцев грудью и при наличии аллергии на составляющие препаратов (вспомогательные вещества).

Существуют данные исследований, которые гласят, что здоровым людям не следует рутинно принимать препараты карнитина, поскольку он может приводить к нарушению сосудистой стенки. Любые биодобавки, даже натурального происхождения, следует принимать при их недостатке и после консультации врача!

В 2005 году ученые из Падуанского университета (Италия) отмечали, что добавки с левокарнитином помогли улучшить подвижность сперматозоидов. Это крайне полезно для мужчин, страдающих бесплодием.

Зачем нужен L-карнитин мужчинам?

Левокарнитин считается витаминоподобным веществом, родственным витаминам группы B. Постоянно присутствует в человеческом организме, особенно много его в мышечных тканях, печени и почках.

В 60-е годы ученые впервые выяснили, зачем нужен L-карнитин человеческому организму и в частности мужчинам. Это вещество отвечает за транспортировку длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии клеток и выполняет ещё ряд функций, в частности, защиты при апоптозе (программируемой гибели клеток).

При этом организм в состоянии сам производить левокарнитин, однако, для его синтеза требуется несколько невосполнимых веществ:

Витамины групп C и B;

Лизин и метионин. Именно при участии этих аминокислот L-карнитин синтезируется печенью и почками.

Как L-карнитин влияет на мужское здоровье

Известно, что для оплодотворения яйцеклетки сперматозоиду нужно активно двигаться. И чем ниже их активность, тем хуже шансы на зачатие. Весь образ жизни мужчины влияет на качество спермы: уровень стрессоустойчивости, гормональный фон и вредные привычки. Особенно сильно на моторику сперматозоидов влияют курение и алкоголь. Есть негативные эффекты и от употребления наркотиков — в частности, марихуаны.

В исследовании итальянских ученых принимало участие 30 мужчин среднего возраста (от 34 лет). У всех в той или иной степени наблюдались проблемы с фертильностью – в частности, плохая моторика сперматозоидов.

Три месяца испытуемые принимали плацебо, а затем 2 грамма левокарнитина в виде пилюль (перорально) ежедневно в течение ещё трёх месяцев. После этого ещё три месяца пациенты не принимали никаких препаратов.

Образцы семени у участников наблюдений отбирали четыре раза: в начале исследования, после плацебо, после курса L-карнитина и последний раз в самом конце.

Моторика сперматозоидов улучшилась, пока мужчины принимали добавки. Плацебо предсказуемо оказался бесполезен.

Тем не менее лечебный эффект был разным и зависел от состояния здоровья пациентов. Очевидно, вся польза заключается в воздействии препарата на митохондрии сперматозоидов. Их подвижность улучшилась, но оставалась пониженной по сравнению со здоровыми.

Другое исследование ученых из Университета Кливленда (США) отмечает роль L-карнитина и для концентрации сперматозоидов в семени. Очевидно, все дело в антиокислительных свойствах этого вещества, которое мешает гибели клеток.

Иными словами, L-карнитин является очень важным микроэлементом для мужчин при планировании беременности, но эффективен лишь в период приема.

Как принимать L-карнитин мужчинам

Разумеется, любые биодобавки следует принимать только, если их вам назначил лечащий врач. Левокарнитин часто не маркируется как лекарственное средство, считаясь биологически активной добавкой и разновидностью спортивного питания. Однако некоторые его разновидности являются рецептурными лекарствами. Чаще всего его можно встретить в трех вариантах:

Ацетилкарнитин (карницетин, АЛК). Более активная форма, поэтому требует меньшей дозировки. Относится к категории лекарственных средств;

Тартат карнитина. Соль левокарнитина, которая в желудке распадается на действующее вещество и винную кислоту;

Тартарат (чистый L-карнитин). Поставляется в виде гигроскопичного порошка, продается в качестве спортивного питания.

Принимать L-карнитин мужчинам следует один раз в сутки перед приемом пищи, однако, точную дозу препарата должен определить лечащий врач. Как правило, его прописывают при плохих показателях спермограммы, в частности, при астенозооспермии. Иногда препарат применяют при варикоцеле – расширении вен вокруг семенных канатиков в мошонке.

Одна из причин, почему L-карнитин мужчинам принимать нужно только по рекомендации врача в том, что он является ингибитором тиреоидных гормонов – трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4). Иными словами, вещество замедляет их поступление в ядра клеток, что может быть полезно при гипертиреозе, но опасно, если существует дефицит гормонов или какие-то нарушения щитовидной железы.

красное мясо, птица и рыба;

авокадо, соевые продукты (темпе, тофу и т.д.).

Меньше всего L-карнитина в растительной пище: овощах, фруктах и злаках. Вот поэтому для мужского здоровья нужно есть мясо.

Важная составляющая лечения бесплодия – это правильное питание и здоровый образ жизни. Но в отдельных случаях L-карнитин для мужчин (например, при планировании беременности) может быть полезен, если речь не идет о тяжелых нарушениях здоровья.

Пациенты (n = 100) с различными формами патозооспермии были случайным образом поровну разделены на 2 группы. Больным 1-й группы назначался комплекс ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®) и альфа-токоферола ацетат в течение 3 мес, во 2-й группе проводилась монотерапия альфа-токоферола ацетатом длительностью 3 мес. Объем эякулята, вязкость и рН семенной плазмы, концентрация, подвижность и морфология сперматозоидов оценивались через 1,5 и 3 мес от начала лечения. В 1-й группе инфертильных мужчин отмечалось значительное улучшение качественных и количественных показателей спермограммы в сравнении с пациентами 2-й группы.

В настоящее время бесплодный брак является важной медико-социальной и демографической проблемой. В нашей стране на долю инфертильных пар приходится 20 %, что существенно превышает критический порог ВОЗ в 15 %. При этом установлено, что мужской фактор в бесплодных парах имеет место в половине случаев [1, 2].

Лечение инфертильности у мужчин должно быть направлено на коррекцию выявленных факторов патозооспермии. Однако у 40–70 % пациентов причину качественных и количественных нарушений эякулята установить не удается. В этом случае применяется эмпирическая терапия, основанная на имеющихся знаниях о сперматогенезе [3–5]. Известно, что оплодотворяющая способность сперматозоидов зависит от секреторной активности вспомогательных половых желез: придатков яичек, простаты и семенных пузырьков. Наиболее важным биохимическим маркером нормального созревания сперматозоидов является L -карнитин, продуцируемый придатком яичка [6, 7]. Физиологическая роль придатка яичка заключается в создании условий для нормального развития сперматозоидов путем секреции ряда соединений, в том числе L -карнитина, участвующего в переносе ацильной группы и окисли- тельного фосфорилирования жирных кислот в митохондриях, и как следствие, обеспечении энергией, используемой сперматозоидами для созревания и приобретения подвижности [8, 9]. Также установлено, что L -карнитин и ацетил- L -карнитин обладают антиоксидантной активностью за счет удаления токсичного внутриклеточного ацетил-кофермента А и стабилизации клеточной мембраны сперматозоидов под действием активных форм кислорода, гиперпродукция которых является важным патогенетическим фактором патоспермии у мужчин [10, 11]. Следует отметить, что существует прямая корреляция между концентрацией в сперме карнитина, с одной стороны, и количеством сперматозоидов, их общей и прогрессивной подвижностью и способностью проникать в цервикальную слизь – с другой. Фруктоза, секретируемая эпителием семенных пузырьков, потребляется сперматозоидами и используется как субстрат для получения и накопления энергии, обеспечивающей подвижность и жизнеспособность сперматозоидов в половых путях. Наибольший и вполне обоснованный интерес представляют лекарственные комплексы для воздействия на различные факторы нарушения сперматогенеза (олиго-, астено-, тератозооспермии). Анализ данных отечественной и зарубежной литературы свидетельствует, что таким препаратом может быть СпермАктин®, содержащий L -карнитин, ацетил- L — карнитин и фруктозу. Для повышения антиоксидантной защиты и активизации клеточного метаболизма в половых железах большинство репродуктологов назначают альфатокоферола ацетат.

Целью настоящего исследования является изучение влияния комплекса ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®) в сочетании с альфа-токоферола ацетатом на качественные и количественные показатели спермограммы у мужчин с различными формами патозооспермии.

Материалы и методы

В открытом проспективном рандомизированном исследовании участвовали 100 инфертильных мужчин, у которых в эякуляте выявлялась сочетанная патология (низкая концентрация, астено- и тератозооспермия), в возрасте от 26 до 47 лет. Средний возраст составил 34 ± 1,2 года. Критериями включения являлись: от- сутствие детей в браке более 12 мес регулярной поло- вой жизни без контрацепции, нормальное физическое развитие по данным физикального обследования, отсутствие клинических и лабораторных признаков воспалительных изменений придаточных половых желез, отсутствие при пальпации варикоцеле и других негативно влияющих на сперматогенез заболеваний органов мошонки, подтвержденное результатами ультра- звукового исследования и доплерографии, отсутствие иммунной формы бесплодия ( IgG MAR -теста), выраженной соматической патологии, а также психосексуальной и эякуляторной дисфункций. Все исследуемые мужчины с бесплодием прошли медико-генетическое консультирование с целью исключения генетических нарушений как известных факторов патоспермии.

Все пациенты случайным образом были разделены на 2 группы: 1-я группа – 50 пациентов, которым был назначен комплекс ацетил- L -карнитина и L -кар- нитина (СпермАктин®) по 1 пакетику (5 г) 2 раза в день и альфа-токоферола ацетат в дозе 400 мг/сут в течение 3 мес; 2-я группа – 50 пациентов, получавших монотерапию альфа-токоферола ацетатом в дозе

400 мг/сут на протяжении 3 мес. Длительность терапии была обусловлена периодом созревания сперматозоидов, равным 74 дням.

Исследование показателей спермограммы осуществлялось в соответствии с требованиями ВОЗ: до лечения, через 1,5 и 3 мес от начала приема препарата. Материал собирался в стерильный контейнер после 3–5-дневного воздержания. Оценивались концентрация, подвижность, морфология сперматозоидов по строгим критериям Крюгера, агглютинация сперматозоидов, количество лейкоцитов в сперме, рН и вязкость семенной плазмы, объем эякулята. Полученные данные обработаны методом вариационной статистики при помощи t -критерия Стьюдента для независимых и парных значений. Достоверность различий между средними значениями признаков выявлялась для уровня p

Сравнительная динамика основных показателей спермограмм через 1,5 и 3 мес выявила достоверно более значительное увеличение доли сперматозоидов с поступательным движением в 1-й группе (с 28,2 ±1,2 до 48,6 ± 0,8 и 59,1 ± 1,3 %) по сравнению со 2-й группой (с 29,6 ± 0,8 до 31,3 ± 1,2 и 32,1 ± 0,7 %). При этом увеличение процента подвижных сперматозоидов сопровождалось уменьшением доли неподвижных форм (рис. 1).

Также у пациентов 1-й группы наблюдалось достоверно более значительное повышение концентрации сперматозоидов в эякуляте (с 10,8 ± 0,5 до 16,9 ±0,8 и 24,6 ± 0,5 млн/мл) по сравнению с больными 2-й группы (с 11,3 ± 0,5 до 12,1 ± 0,6 и 11,7 ± 0,5 млн/мл) через 1,5 и 3 мес лечения соответственно (рис. 2).

Установлено увеличение доли морфологически нормальных форм сперматозоидов через 1,5 и 3 мес, более значительное и статистически достоверное в 1-й группе (с 18,4 ± 0,7 до 26,8 ± 0,8 и 38,2 ± 1,2 %) по сравнению со 2-й группой (с 19,1 ± 0,7 до 20,3 ±0,5 и 19,7 ± 0,8 %), где эти изменения были статистически недостоверными (рис. 3).

Физические показатели спермограмм в основном оставались без значительных изменений. Также не установлено сколько-нибудь значимых изменений в клинических и биохимических показателях крови.

Ни в одном наблюдении не было отмечено побочных эффектов, потребовавших отмены комплекса ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®) или альфа-токоферола ацетата, что говорит о высоком профиле их безопасности.

Физиологическая роль L-карнитина достаточно полно изучена в течение последних десятилетий. Потребность в L -карнитине индивидуальна для каждого человека и зависит от физических и эмоциональных нагрузок. Известно, что эндогенная секреция L -карнитина составляет лишь 25 % от суточной потребности, в то время как 75 % должно поступать с пищей. L -карнитин содержится во многих тканях человека, достигая наибольшей концентрации в эпидидимальном секрете, присутствие которого необходимо для созревания сперматозоидов. Источником энергии, метаболизма и поддержания подвижности сперматозоидов является фруктоза. Недостаточное присутствие L -карнитина и фруктозы в эякуляте может являться одной из причин патозооспермии. Следовательно, нормализация содержания L -карнитина и фруктозы является важным фактором улучшения количественных и качественных показателей эякулята.

Высокая эффективность применения комплекса ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®) в комбинации с альфа-токоферола ацетатом при бесплодии у мужчин объясняется тем, что альфа-токоферола ацетат угнетает свободнорадикальные реакции, стимулируя синтез цитохромов, каталазы и пероксидазы, следствием чего являются улучшение метаболических процессов в тканях придаточных половых желез и ликвидация продуктов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот и липидов, повреждающих клеточные мембраны сперматозоидов.

Таким образом, применение комплекса ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®), разработанного на основе известных данных об эффективности применения L -карнитина и фруктозы и с учетом имеющихся знаний о морфологическом и функциональном созревании сперматозоидов, а также антиоксиданта альфа-токоферола ацетата в терапии секреторной формы бесплодия у мужчин стимулирует улучшение качественных и количественных параметров спермограммы и повышение фертилизационной способности эякулята.

В результате проведенного исследования достоверно установлено влияние комплекса L -карнитина и ацетил- L -карнитина на качественные и количественные показатели спермограммы у мужчин с патозооспермией. Через 3 мес применения комплекса ацетил- L -карнитина и L -карнитина (СпермАктин®) наблюдалось более чем 2-кратное увеличение доли сперматозоидов с поступательным движением (А+В), рост концентрации сперматозоидов в эякуляте в 2,3 раза, а также увеличение доли морфологически нормальных форм сперматозоидов более чем в 2 раза.

На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что комплексная консервативная терапия, включающая СпермАктин®, является наиболее эффективной при коррекции различных форм патозооспермии.

СпермАктин® показал высокую эффективность в лечении количественных и качественных показателей эякулята и может быть рекомендован в качестве терапии секреторного бесплодия у мужчин.

А. Агарвал

Реферат

L-карнитин (LC) и L-ацетил-карнитин (ALC) обнаруживаются в высоких концентрациях в придатке яичка и играют важную роль в метаболизме и созревании сперматозоидов. Они также влияют на подвижность сперматозоидов и являются антиоксидантами. Целью данного обзора является обобщение знаний о многочисленных функциях, которые LC и ALC выполняют в мужской репродуктивной системе, а также освещение использования карнитинов в лечении мужского бесплодия. Ряд исследований подтверждают, что LC и ALC в дозировках 3 г/день достоверно увеличивают концентрацию и общее количество сперматозоидов у мужчин с астено- и олигоастенозооспермией. Хотя позитивные эффекты LC и ALC были продемонстрированы во множестве клинических исследований, большинство таких исследований не были плацебо-контролируемыми и двойными слепыми, что не позволяет использовать их выводы как окончательные. Для подтверждения целесообразности использования карнитинов в лечении мужского бесплодия, особенно у мужчин с плохим качеством сперматозоидов, требуются дополнительные исследования.

Введение

Карнитин является высокополярным соединением, широко распространенным в природе. Потребности человека в карнитине удовлетворяются за счет эндогенного биосинтеза и диеты [Bieber, 1988]. В мужской половой системе карнитин концентрируется в придатке яичка и сперматозоидах. В извергнутой семенной жидкости большая часть карнитина находится в семенной плазме – очень малое количество содержится внутри сперматозоидов [Bohmer et al., 1978].

LC и ALC играют ключевую роль в метаболизме сперматозоидов, обеспечивая доступность энергии, используемой сперматозоидами для подвижности, созревания и процесса сперматогенеза. Функция карнитина в метаболизме заключается в транспорте длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий для их использования в процессе β-окисления [Matalliotakis et al., 2000]. Карнитин также защищает клетки от активных форм кислорода (РФК), благодаря своим антиоксидантным свойствам. Эти свойства обеспечиваются его участием в удалении токсичного внутриклеточного ацетил-кофермента А и/или замене жирных кислот в мембранах [Vicari и Calogero, 2001]. Основываясь на знаниях об этих фундаментальных механизмах, проводились многочисленные клинические исследования, в которых была предпринята попытка продемонстрировать терапевтические эффекты LC и/или ALC для лечения мужчин с разными формами мужского бесплодия. Более того, в ряде in vitro исследований было отмечено увеличение подвижности сперматозоидов под действием карнитина, а также его криопротекторные свойства.

В статье делается обзор карнитина, включая данные о его структуре, происхождении, роли в сперматогенезе и положительном влиянии, оказываемом им на метаболизм сперматозоидов. Также обсуждается возможность использования карнитина для диагностирования мужского бесплодия. Наконец, данный обзор ставит целью прояснить границы и возможности использования карнитина для лечения мужского бесплодия.

Структура карнитина, источники

L-карнитин является высокополярным, водорастворимым, небольшим четырехчленным амином. В отличие от многих других биологических видов человек может синтезировать LC de novo. Однако LC, присутствующий в человеческих тканях, в основном имеет экзогенное происхождение [Engle и Rebouche, 1984].

Экзогенный карнитин поступает в организм с пищей: его источниками являются мясо, рыба, птица и молочные продукты. В течение долгого времени предполагалось, что, поскольку карнитин может быть синтезирован эндогенно, то он не является обязательным составляющим рациона. Однако исследования с участием строгих вегетарианцев показали, что уровень карнитина в их крови гораздо ниже, чем у людей с разнообразной диетой. Это может быть объяснено тем, что строгие вегетарианцы получают только 0,1 мкмоль/кг/день карнитина с пищей, тогда как люди с всеядной диетой получают 2–12 мкмоль/кг/день [Rebouche, 1988].

Распределение карнитина в половой системе

L-карнитин секретируется из эпителия млекопитающих в плазму придатка яичка и в конечном счете попадает внутрь сперматозоидов, где он накапливается в виде свободного или ацетилированного L-карнитина. Мужской половой тракт содержит отделы с наибольшей концентрацией карнитина в человеческом организме: ткани придатка яичка, семенная плазма и сперматозоиды. У млекопитающих свободный карнитин семенной плазмы в основном имеет эпидидимальное происхождение.

В многочисленных исследованиях на моделях животных было изучено присутствие карнитина в половом тракте. В исследовании, в котором измерялась концентрация карнитина в люминальной жидкости из яичка и придатка, было показано, что:

Функции карнитина

Карнитин в основном находится в матриксе митохондрий, где расположены ферменты, отвечающие за β-окисление длинноцепочечных жирных кислот. LC играет ключевую роль в β-окислении длинноцепочечных жирных кислот в митохондриях [Jeulin и Lewin, 1996]. LC регулирует поступление ацильных групп, транспортируя свободные жирные кислоты и производные ацил-кофермента А внутри митохондрий, и тем самым регулирует энергетический метаболизм. Во время транспорта через клеточную мембрану ацильные группы временно присоединяются к LC, с образованием ALC. Схожим образом карнитин обеспечивает транспорт ацетильных групп через ALC (схема 1). Конечным результатом этих реакций является модуляция концентрации митохондриального кофермента А, который участвует в ряди метаболических каскадов, таких как цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и β-окисление органических кислот и окислительная деградация аминокислот [Bahl и Brestler, 1987].

Схема 1. Транспорт ацильных групп и роль карнитина в митохондриальном метаболизме сперматозоидов

Постгонадное созревание сперматозоидов происходит главным образом в головке придатка яичка, где сперматозоиды находятся в плазме, содержащей факторы как тестикулярного так и эпидидимального происхождения. Сперматозоиды впервые сталкиваются с высокими концентрациями карнитина в протоке придатка яичка, т.е. в том же месте, где они приобретают способность к направленному движению. Таким образом, может быть установлена связь между инициацией направленного движения сперматозоидов (на конечных стадиях сперматогенеза) и значительным увеличением концентрации свободного LC и ALC в сперматозоидах [Jeulin et al, 1987].

В яичках крыс обнаруживается достаточно высокая концентрация карнитина (вдвое меньшая, чем в придатке яичка), что свидетельствует о том, что карнитин также необходим на тестикулярном уровне. В подтверждение этой гипотезы в сперматоцитах и развивающейся ткани яичка обнаруживается высокая концентрация ALC-трансферазы [Schanbacher et al., 1974].

Карнитин может косвенным образом влиять на созревание сперматозоидов через стимуляцию захвата глюкозы клетками Сертоли. Клетки Сертоли являются важнейшим отделом, контролирующим сперматогенез. Добавление LC к культуре клеток Сертоли приводит к увеличению секреции пирувата и лактата, которые являются важнейшими энергетическими субстратами для созревающих половых клеток [Palmero et al., 2000].

Предполагается, что высокая концентрация карнитинов в эпидидимальной жидкости необходима для поддержания их в состоянии покоя [Rufo et al., 1984; Deaan et al., 1989]. Было замечено, что высокая концентрация карнитина ингибирует выведение ферментов из клетки и потребление кислорода, увеличивая клеточную выживаемость и стабилизируя плазматическую мембрану [Jenkins и Griffith, 1986]. Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что карнитин уменьшает вероятность акросомальной реакции в человеческих сперматозоидах [Deana et al., 1988].

Оксидативный стресс в мужских половых клетках ведет к повреждению сперматозоидов и нарушению целостности ядра и митохондрий [Aitken et al., 2003]. В целом антиоксидантная биохимическая система может быть описана как двухуровневая система: основной защитный барьер, предотвращающий оксидативное повреждение через улавливание окисляющих радикалов, и вторичный защитный механизм, который восстанавливает повреждения, причиненные оксидативной атакой [Arduini, 1992]. В результате окислительного стресса сперматозоиды теряют способность к слиянию из-за потери ненасыщенных жирных кислот вследствие окисления [Aitken et al., 2003]. Карнитин, возможно, защищает сперматозоиды от окислительного повреждения, удаляя избыточный клеточный ацетил-КоА (первичная антиоксидантная защита) [Arduini, 1992; Vicari и Calogero, 2001].

С другой стороны, ALC ингибирует включение арахидоновой кислоты в фосфолипиды. Арахидоновая кислота сама по себе играет большую роль в образовании свободных радикалов кислорода. В дополнение к этому она является важным депо для аккумулирования лизофосфолипидов после повреждения фосфолипидов клеточной мембраны в результате оксидативного повреждения. Эта роль является критической для механизма восстановления мембраны после ее повреждения РФК (вторичная антиоксидантная защита) [Pignatelli et al., 2003]. Хотя у карнитина были обнаружены антиоксидантные свойства [Schinetti et al., 1989; Ochendorf, 1999], их совокупный эффект на качество семени остается спорным [Alvarez, 2003].

Карнитин в качестве средства диагностики

Эпидидимальный / тестикулярный маркер

Были проведены многочисленные исследования для обнаружения биохимических маркеров созревания и функционирования сперматозоидов [Cayli et al., 2003]. Включение показателей эпидидимальной функции для анализа спермы имеет большое значение, т.к. придаток яичка непосредственно участвует в подготовке сперматозоидов к оплодотворению [Wetterauer, 1986]. С этой точки зрения роль карнитина крайне важна, т.к. сперматозоиды содержат высочайшие концентрации карнитинацетилтрансферазы и карнитин накапливается в сперматозоидах во время их созревания в придатке яичка, в то время как концентрация карнитина наиболее высока в придатке яичка [Marquis и Fritz, 1965; Frenkel et al., 1974].

Большая часть карнитина придатка яичка обнаруживается в его головке, что отражает секреторную функцию этой области [Bohmer et al., 1978]. Предположили, что содержание таких эпидидимальных маркеров, как LC, в эякуляте будет снижено у мужчин с воспалением придатка яичка [Cooper et al., 1990]. У пациентов с воспалением придатка яичка концентрация карнитина была снижена в 2 раза по сравнению с мужчинами с нормальной эпидидимальной функцией [Lewin et al., 1976]. Более того, утолщение придатка яичка, которое может возникать и как следствие воспаления и de novo, было тесно ассоциировано с существенным снижением уровня карнитина в семенной жидкости [Cooper et al., 1988].

Уровень активной карнитинацетилтрансферазы, содержащейся в сперматозоидах, также является потенциально важным биомаркером тестикулярной функции. Активность этого фермента в 7 раз выше в первичных сперматозоидах, находящихся в диплотеновой стадии мейоза, чем в сперматогониях, и таким образом, может служить маркером дифференциации половых клеток.

Карнитин и мужское бесплодие

Качество и функционирование сперматозоидов улучшается при приеме LC и ALC [Comhaire и Mahmoud, 2003]. У мужчин, страдающих бесплодием, концентрация LC и ALC в семенной плазме колеблется от 200 до 1300 нмоль/мл и от 60 до 280 нмоль/мл соответственно. Была отмечена положительная корреляция между уровнем свободного LC и количеством сперматозоидов (r = 0,617; P 6 сперматозоидов, подвижных в переднем направлении, на эякулят (55 пациентов, Р = 0,03) и 2 × 10 6 сперматозоидов, подвижных в переднем направлении/мл (71 пациент, Р = 0,02). Интересно, что в этом исследовании, с наилучшей схемой исследования, не было отмечено спонтанных беременностей в результате терапии [Comhaire и Mahmoud, 2003].

Клинические исследования с применением L-ацетил-карнитина

Заключение

Исследования показали важность LC и ALC для метаболизма сперматозоидов, а также улучшения развития и созревания сперматозоидов. ALC и LC концентрируются в придатке яичка. L-карнитин оптимизирует продукцию энергии, транспортируя длинноцепочечные жирные кислоты в митохондрии для β-окисления и регулируя соотношение ацил-КоА/КоА. L-карнитин также транспортирует избыточное количество токсичных ацильных групп из митохондрий. ALC помогает поддерживать стабильность клеточных мембран через ацетилирование мембранных фосфолипидов. ALC также участвует в сперматогенезе на уровне яичка и способствует уменьшению периода восстановления стволовых клеток после повреждения.

Была установлена связь между содержанием карнитина в сперме и уровнем ALC и LC и подвижностью сперматозоидов. Клинические испытания продемонстрировали, что карнитин улучшает параметры семени у мужчин с астено- и олигозооспермией. Однако большинство этих исследований были проведены без плацебо-контроля и не были двойными слепыми, что уменьшает достоверность результатов. К тому же, несмотря на проспективную природу клинических испытаний LC и/или ALC, даже при включении в схему эксперимента возможности плацебо-контроля и двойного слепого метода исследования, желательно установить пользу карнитина также при помощи повседневной клинической практики. Даже достоверное увеличение в характеристиках спермы не всегда приводит к клиническим улучшениям. Для оценки последних требуется установить клинически оправданную конечную точку исследования, в идеале – не ассистированное оплодотворение (также подходят успешность ЭКО, развитие эмбриона после 3-го дня, снижение раннего спонтанного прерывания беременности), для которой бы наблюдалось соответствующее улучшение, при контроле других клинических факторов, таких как возраст партнера. Требуются дополнительные клинические исследования с правильными схемами проведения эксперимента с целью дальнейшего обоснования использования карнитина для лечения мужского бесплодия, особенно у мужчин с плохим качеством спермы.