ВПЛИВ БІСФЕНОЛУ А НА ЧОЛОВІЧУ ФЕРТИЛЬНІСТЬ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2023.v.i4.14314Ключові слова:
бісфенол А, ендокринні дизраптори, сперматогенез, чоловіча репродуктивна система, тестостеронАнотація
РЕЗЮМЕ. Значна частина випадків безпліддя за чоловічим фактором зумовлена токсичним впливом хімічних речовин, які безпосередньо впливають на здоров’я людини через навколишнє середовище. До їх числа входять ендокринні дизраптори, особливе місце серед яких посідає бісфенол А (ВРА) – хімічна речовина, якій властива вибіркова негативна дія на ендокринну систему. BPA, на думку багатьох дослідників, може викликати ендокринну дисфункцію та негативно впливати на чоловічу статеву систему.
Мета даної роботи полягає в розкритті механізмів впливу бісфенолу А на сперматогенез та можливості репродуктивної здатності, на підставі аналізу даних наукової літератури, де використовувалися експериментальні моделі.
Матеріал і методи. Проведено аналіз та узагальнення публікацій наукових досліджень у контексті токсичного впливу ендокринних дизрапторів на механізми чоловічої фертильності.
Результати. Бісфенол А кваліфікується як ксеноестроген, оскільки він впливає на організм як естроген завдяки характерній поліциклічній фенольній структурі, аналогічній естрадіолу. BPA може впливати на чоловічу репродуктивну систему через гіпоталамо – гіпофізарно – гонадну вісь, призводячи до патологічних наслідків. Було зроблено припущення, що BPA має як короткостроковий, так і довгостроковий вплив на чоловіків через зміну їхнього фенотипу. Виявлено, що через функціональну модифікацію генів сполука бере участь у диференціюванні клітин сперматогенного епітелію. В експериментальних моделях вплив BPA, як правило, призводив до зниження кількості сперматозоїдів, їх рухливості, порушення нормальної морфології сперматозоїдів, пошкодження їх ДНК та спостерігалась дисфункція сперматогенезу в цілому, притому негативний вплив ВРА відзначався в широкому діапазоні доз препарату. В той же час ряд дослідників вважають, що бісфенол А не чинить руйнівного впливу на фертильність лабораторних щурів, які зазнали дії препарату в дорослому віці при малих дозах, однак високі дози ВРА негативно впливають на фертильність дослідних тварин.
Висновки. BPA, напевно, має негативний вплив на чоловічу репродуктивну систему через гіпоталамо – гіпофізарно – гонадну вісь, знижуючи фертильність. Дія BPA, імовірно, призводить до погіршення основних параметрів сперматогенезу. В цьому контексті важливо дослідити складно організовані механізми дії ВРА на чоловічу репродуктивну систему з метою передбачення медичних наслідків та зменшення негативного впливу ендокринного дизраптора на фертильність чоловіків для збереження суспільного здоров’я.
Посилання
Refaat, B. (2015). Ectopic pregnancy secondary to in vitro fertilisation-embryo transfer: pathogenic mechanisms and management strategies. Reprod. Biol. Endocrinol., 13, 30. DOI: 10.1186/s12958-015-0025-0. DOI: https://doi.org/10.1186/s12958-015-0025-0
Lomeyko, O.O. (2020). Mekhanizmy vynyknennya porushen morfo-funktsionalnoho stanu spermatozoyidiv ta yikh korektsiya u cholovikiv reproduktyvnoho viku v umovakh velykoho promyslovoho mista (Zaporizhzhya ta Zaporizka oblast) : dys. na zdob. nauk. stupenya kand. med. nauk : 14.03.04 – Mechanisms of violations of the morphofunctional state of spermatozoa and their correction in men of reproductive age in the conditions of a large industrial city (Zaporizhia and Zaporizhzhia region): 14.03.04. Candidate’s thesis. Zaporizhzhya [in Ukrainian].
Cimmino, I., Fiory, F., & Perruolo, G. (2020). Potential Mechanisms of Bisphenol A (BPA) Contributing to Human Disease. Int. Journal Mol. Sci., 21(16), 5761. DOI: 10.3390/ijms21165761. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21165761
Sharma, A., Mollier, J., & Brocklesby, R. (2020). Endocrine-disrupting chemicals and male reproductive health. Reproductive Medicine and Biology, 19, 243-253. DOI: 10.10 02/rmb2.12326.
Pivonello, C., Muscogiuri, G., Nardone, A., Garifalos, F., Provvisiero, D.P., Verde, N. (2020). Bisphenol A: an emerging threat to female fertility. Reprod. Biol. Endocrinol., 18, 22. DOI: 10.1186/s12958-019- 0558-8. DOI: https://doi.org/10.1186/s12958-019-0558-8
Sharma, A., Mollier, J., & Brocklesby, R. (2020). Endocrine-disrupting chemicals and male reproductive health. Reprod. Med. Biol., 19(3), 243-253. DOI: 10.1002/rmb2.12326. DOI: https://doi.org/10.1002/rmb2.12326
Mileva, G., Baker, S.L., Konkle, A.T., & Bielajew, C. (2014). Bisphenol-A: epigenetic reprogramming and effects on reproduction and behavior. Int. Journal Environ. Res. Public Health., 11, 7537-7561. DOI: 10.3390/ijerph110707537. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph110707537
Song, X., Miao, M., Zhou, X., Li, D., Tian, Y., & Liang, H. (2019). Bisphenol A exposure and sperm ACHE Hydroxymethylation in Men. Int. Journal Environ. Res. Public Health., 16, 152. DOI: 10.3390/ijerph160 10152. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph16010152
Saal, F., & Vandenberg, L. (2021). Update on the Health Effects of Bisphenol A: Overwhelming Evidence of Harm. Journal Endocrinology, 162 (3), 171. DOI: 10.1210/endocr/bqaa171. DOI: https://doi.org/10.1210/endocr/bqaa171
Yang, Q., Sui, X., & Cao, J. (2019). Wucorresponding author Effects of Exposure to Bisphenol A during Pregnancy on the Pup Testis Function. J. Endocrinol., 67-85. Published online. DOI: 10.1155/2019/6785289. DOI: https://doi.org/10.1155/2019/6785289
Nanjappa, M.K., Simon, L., & Akingbemi, B.T. (2012). The industrial chemical bisphenol A (BPA) interferes with proliferative activity and development of steroidogenic capacity in rat leydig cells. Biol. Reprod., 86, 135, 1-12. DOI: 10.1095/biolreprod.111.095349. DOI: https://doi.org/10.1095/biolreprod.111.095349
Xu, L.C., Sun, H., Chen, J.F., Bian, Q., Qian, J., & Song, L. (2005). Evaluation of androgen receptor transcriptional activities of bisphenol a, octylphenol and nonylphenol in vitro. Toxicology, 216, 97-203. DOI: 10.1016/j.tox.2005.08.006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tox.2005.08.006
Liu, C., Duan, W., Li, R., Xu, S., Zhang, L., & Chen, C. (2013). Exposure to bisphenol A disrupts meiotic progression during spermatogenesis in adult rats through estrogen-like activity. Cell Death Dis., 4, 676. DOI: 10.1038/cddis.2013.203. DOI: https://doi.org/10.1038/cddis.2013.203
Chen, D., Zhao, X., Huang, F., Guan, X., & Tian, J. (2022). Pubertal Bisphenol A exposure increases adult rat serum testosterone by resetting pituitary homeostasis. Environ. Pollut., 1, 9-8. DOI: 10.1016/j.envpol.2021.118764. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118764
Moreman, J., Lee, O., Trznadel, M., David, A., Kudoh, T., & Tyler, C.R. (2017). Acute toxicity, teratogenic, and estrogenic effects of bisphenol A and its alternative replacements bisphenol S. bisphenol F, and bisphenol AF in zebrafish embryo-larvae. Environ. Sci. Technol., 51, 796-805. DOI: 10.1021/acs.est.7b03283. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.7b03283
Hong, .J, Chen, F., Wang, X., Bai, Y., Zhou, R., & Li, Y. (2016). Exposure of preimplantation embryos to low-dose bisphenol A impairs testes development and suppresses histone acetylation of StAR promoter to reduce production of testosterone in mice. Mol. Cell. Endocrinol., 427, 97-101. DOI: 10.1016/j.mce.2016.03.009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mce.2016.03.009
Tyl, R.W., Myers, C.B., Marr, M.C., Thomas, B.F., Keimowitz, A.R., & Brine, D.R. (2002). Three-generation reproductive toxicity study of dietary bisphenol A in Sprague-Dawley rats. Toxicol. Sci., 68, 121-146. DOI: https://doi.org/10.1093/toxsci/68.1.121
Brouard, V., Drouault, M., & Elie, N. (2022). Effects of bisphenol A and estradiol in adult rat testis after prepubertal and pubertal exposure. Reprod. Toxicol., 111, 211-224. DOI: 10.1016/j.reprotox.2022.06.004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2022.06.004
Al-Hiyasat, A.S., Darmani, H., & Elbetieha, A.M. (2002). Effects of bis-phenol A on adult male mouse fertility. European Journal of Oral Sciences, 110(2), 163-167. DOI: https://doi.org/10.1034/j.1600-0722.2002.11201.x
Tinwell, H., Haseman, J., Lefevre, P.A., Wallis, N., & Ashby, J. (2002). Normal sexual development of two strains of rat exposed in utero to low doses of bisphenol A. Toxicol. Sei., 68, 339-348. DOI: https://doi.org/10.1093/toxsci/68.2.339
Benjamin, L. L. Tan, Norma, diah M. Kassim, & Mustafa, Ali Mohd (2003). Assessment of pubertal development in juvenile male rats after sub-acute exposure to bisphenol A and nonylphenol. Toxicol. Lett., 143(3). 261-270. DOI: 10.1016/s0378-4274(03)00172-3. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-4274(03)00172-3
Aikawa, H., Koyama, S., Matsuda, M., Naka-hashi, K., Akazome, Y., & Mori, T. (2004). Relief effect of vitamin A on the decreased motility of sperm and the increased incidence of malformed sperm in mice exposed neonatally to bisphenol A. Cell Tissue Res., 315, 119-124. DOI: https://doi.org/10.1007/s00441-003-0806-1
