Wpływ alkoholu na płodność u mężczyzn i zdrowie potomstwa

Regularne spożywanie alkoholu przez mężczyzn może negatywnie wpływać na liczbę i jakość produkowanych przez nich plemników, obniżając zdolność do zapłodnienia, a także prowadzić do mutacji DNA plemników i w efekcie do dziedziczenia wad genetycznych przez potomstwo.

W niniejszym artykule omówiono mechanizmy molekularne i komórkowe, poprzez które etanol wywiera bezpośrednie szkodliwe oddziaływanie na męski układ rozrodczy. Przeanalizowano wpływ alkoholu na gospodarkę hormonalną, jakość nasienia, transkrypcję genów, mechanizmy epigenetyczne oraz zdrowie przyszłego potomstwa mężczyzn nadużywających alkoholu.

Wpływ alkoholu na hormony odpowiadające za płodność mężczyzn

Alkohol zaburza fizjologiczną regulację układu rozrodczego poprzez zakłócenia na poziomie osi podwzgórze-przysadka-gonady. Głównymi mechanizmami tego zjawiska są zahamowanie wydzielania hormonu uwalniającego gonadotropiny (GnRH) w podwzgórzu, zaburzenie syntezy i wydzielania gonadotropin przysadki (LH i FSH) oraz bezpośrednia toksyczność alkoholu i jego metabolitów na komórki Leydiga jąder produkujące testosteron.

Spożywanie alkoholu prowadzi do spadku stężenia lutropiny i folikulotropiny we krwi, co udowodniono w badaniach na zwierzętach. Zmniejszenie puli tych hormonów negatywnie wpływa na prawidłowy przebieg spermatogenezy. Zaburzona zostaje zarówno proliferacja, różnicowanie jak i dojrzewanie komórek rozrodczych. Ponadto nadmierne spożycie alkoholu może zwiększać stężenie prolaktyny w organizmie, prowadząc do hiperprolaktynemii i w efekcie do hipogonadyzmu.

Alkohol zmniejsza liczbę komórek Leydiga oraz bezpośrednio uszkadza ich struktury – obserwuje się zmniejszone rozmiary mitochondriów i mniejszą objętość cytozolu. W efekcie dochodzi do zahamowania szlaków metabolicznych zachodzących w tych komórkach, które są niezbędne do syntezy testosteronu.

Oprócz zmniejszonej produkcji, alkohol przyspiesza przemianę testosteronu w estradiol poprzez indukcję aromatazy, która przekształca ten hormon w estrogeny. W rezultacie dochodzi do nadmiaru „żeńskich hormonów”, co wtórnie hamuje wydzielanie FSH i LH.

Uszkodzenie mechanizmów regulacyjnych i spadek poziomu androgenów pod wpływem alkoholu objawia się zaburzeniami spermatogenezy, feminizacją mężczyzn oraz ogólnym obniżeniem płodności.

Wpływ alkoholu na liczbę plemników i jakość nasienia

Badania na zwierzętach dowiodły, że alkoholowa dieta powoduje uszkodzenia jąder i pęcherzyków nasiennych, co przekłada się na gorsze parametry nasienia – zmniejszenie objętości ejakulatu, koncentracji, ruchliwości i odsetka prawidłowych kształtów plemników. Ponadto zaobserwowano zaburzony stopień kondensacji i integralności DNA plemników oraz zwiększoną apoptozę komórek rozrodczych.

Inkubacja ludzkich i zwierzęcych plemników w roztworze alkoholu przyspiesza utratę akrosomu w procesie kapacytacji – zjawisko to zaburza zdolność plemników do zapłodnienia komórki jajowej. Jest to spowodowane stresem oksydacyjnym indukowanym przez alkohol, który prowadzi do peroksydacji lipidów błon komórkowych i białek.

U ludzi zaobserwowano przypadki ciężkiej oligoastenoteraoozpermii, która po kilku latach przechodziła w kryptoozpermię, a następnie azoospermię u nałogowych alkoholików. Metaanaliza badań wykazała, że codzienne, nadmierne spożywanie alkoholu istotnie pogarsza jakość nasienia – zmniejsza objętość ejakulatu i odsetek prawidłowych kształtów plemników.

Niektóre badania sugerują możliwy pozytywny wpływ niewielkich ilości alkoholu na jakość nasienia, co argumentowano obecnością związków takich jak flawonoidy i polifenole w czerwonym winie. Mimo to dotychczasowe dowody nie są wystarczające, aby wyciągnąć jednoznaczne wnioski. Niemniej jednak spożywanie dużych ilości alkoholu (>20-30g etanolu dziennie) niewątpliwie negatywnie wpływa na parametry nasienia.

Mutacje genów plemników i aberracje DNA pod wpływem alkoholu

Alkohol może prowadzić do zaburzeń płodności poprzez wpływ na ekspresję genów zaangażowanych w dojrzewanie plemników. Wykazano, że etanol zmienia transkrypcję mRNA beta-defensyny w najądrzu, która ma przeciwbakteryjne właściwości i jest zaangażowana w funkcje plemników co w efekcie prowadzi do uszkodzeń oksydacyjnych.

Wykazano, że spożywanie alkoholu koreluje ze zmianami epigenetycznymi w DNA plemników, szczególnie ze zmianami w metylacji DNA. Zaobserwowano zależność między ilością spożywanego alkoholu a stopniem demetylacji konkretnych regionów genów, co sugeruje zmniejszoną aktywność metylotransferaz DNA pod wpływem etanolu. Może to zwiększać ryzyko przeniesienia wadliwych genów na potomstwo.

Alkohol poprzez bezpośrednią toksyczność oraz wpływ na mechanizmy molekularne komórki, zaburza transkrypcję i regulację wielu genów kluczowych dla prawidłowego rozwoju i funkcjonowania plemników oraz zarodków. Zjawisko to stanowi molekularną podstawę negatywnego działania etanolu na męską płodność oraz zdrowie przyszłych pokoleń.

Skutki picia alkoholu przez ojca na potomstwo

Alkoholizm ojca przed wydaniem potomstwa wiąże się z ograniczonym wzrostem płodu i zmniejszoną wydajnością łożyska matki. Upośledzenie pracy łożyska może również sprzyjać przyszłym zaburzeniom poznawczym i metabolicznym u potomstwa. Ponadto dzieci poczęte przez ojców alkoholików wykazywały zaburzenia hormonalne, obniżoną jakość nasienia i ogólnie obniżoną płodność podobnie jak po długotrwałym spożywaniu alkoholu. Nie do końca wiadomo w jaki sposób alkoholizm ojca wpływa na łożysko, jednak możliwe, iż zmiany w jego funkcjonowaniu wynikają ze zmian epigenetycznych nasienia.

Dzieci ojców nadużywających alkohol w ciągu 3 miesięcy przed poczęciem wykazywały skróconą odległość między odbytem, a genitaliami. Odległość anogenitalna jest wrażliwym biomarkerem potencjalnie przyszłych zaburzeń płodności u potomstwa. Zjawisko to, zostało zaobserwowane głównie u chłopców, których ojcowie przekraczali dawkę 81g alkoholu dziennie.

Badania na zwierzętach wykazały, że ekspozycja samców myszy na alkohol prowadzi do niskiej masy ciała ich potomstwa, zmian masy narządów oraz zaburzeń ich gospodarki hormonalnej. Wykazano także znaczące obniżenie ekspresji czynnika wzrostu nerwów (NGF) w korze przedczołowej, hipokampie, podwzgórzu i płatach węchowych co sugeruje możliwe zaburzenia poznawcze u przyszłego potomstwa, także u ludzi.

Możliwe mechanizmy dziedziczenia negatywnych skutków picia alkoholu przez ojców to: trwałe uszkodzenia DNA plemników, niemożność eliminacji uszkodzonych gamet oraz bezpośredni toksyczny wpływ etanolu na skład chemiczny nasienia. Jakkolwiek dokładne molekularne podłoże tych zjawisk wymaga dalszych badań, niewątpliwie mają one udowodniony szkodliwy wpływ na rozwój i zdrowie potomstwa.

Mężczyzni również tracą płodność z wiekiem

Im starszy mężczyzna, tym jego plemniki są bardziej wrażliwe na szkodliwe działanie alkoholu. Już po 35 roku życia dochodzi do obniżonej jakości nasienia i uszkodzeń DNA. Dlatego nawet niewielkie ilości alkoholu mogą prowadzić do zmian epigenetycznych plemników i mutacji przekazywanych przyszłym pokoleniom.

Jak poprawić jakość nasienia u alkoholika?

Aby poprawić jakość nasienia i zmniejszyć ryzyko negatywnych skutków alkoholu dla zdrowia przyszłych pokoleń, mężczyźni powinni:

• Całkowicie zrezygnować z alkoholu na 3-6 miesięcy przed planowanym poczęciem dziecka
• Stosować dietę bogatą w witaminy i przeciwutleniacze – m.in. witaminy A, C, E oraz selen, cynk, foliany i karotenoidy
• Uprawiać umiarkowaną aktywność fizyczną w celu poprawy zdrowia metabolicznego
• Unikać stresu i wysypiać się celem wzmocnienia naturalnych mechanizmów obrony przed czynnikami mutagennymi

Zdrowe nawyki przyszłych ojców redukują ryzyko dziedziczenia wad i chorób u potomstwa poprzez utrzymanie wysokiej jakości materiału genetycznego plemników.

Alkoholizm u mężczyzn destabilizuje geny przyszłych pokoleń

• Alkohol ma silnie toksyczny wpływ na płodność mężczyzn i zdrowie ich potomstwa
• Uszkadza plemniki – zmniejsza ich liczbę i pogarsza jakość
• Wywołuje mutacje DNA plemników, co prowadzi do dziedziczenia chorób przez dzieci
• Szkody są adekwatne do ilości spożywanego alkoholu
• Spożywanie alkoholu przez ojca w ilości większej niż 81 g tygodniowo w ciągu 3 miesięcy przed poczęciem może negatywnie wpłynąć na przyszłą płodność jego dzieci, a szczególnie płodność chłopców
• Starsi mężczyźni są bardziej podatni na negatywne działanie alkoholu
• Odpowiednia dieta i tryb życia ojca mogą zredukować ryzyko wad genetycznych u przyszłych pokoleń

Regularna konsumpcja alkoholu przez mężczyzn jest jedną z głównych przyczyn zmniejszonej płodności, wyrażającej się spadkiem jakości i liczebności plemników. Sięgając głębiej, do poziomu molekularnego – alkohol indukuje stany zapalne i toksyczny stres oksydacyjny, które bezpośrednio prowadzą do uszkodzeń integralności DNA plemników. W efekcie, dochodzi do powstawania mutacji genowych i nieprawidłowej ekspresji genów u potomstwa, objawiających się licznymi chorobami i zaburzeniami.

Mężczyźni planujący posiadanie zdrowego potomstwa powinni zatem całkowicie powstrzymać się od spożywania alkoholu na minimum 3 miesiące przed niezabezpieczonym stosunkiem. Ponadto, suplementacja witaminami i przeciwutleniaczami, aktywny tryb życia i unikanie stresu może korzystnie wpłynąć na regenerację komórek rozrodczych i zmniejszyć ryzyko negatywnego działania etanolu na przyszłe pokolenia.