JAKOŚĆ PLEMNIKÓW I KONCENTRACJA PIERWIASTKÓW CHEMICZNYCH W NASIENIU LUDZKIM NA TERENACH ANTROPOGENICZNIE ZMIENIONYCH – DONIESIENIE WSTĘPNE SPERM QUALITY AND CONCENTRATION OF CHEMICAL ELEMENTS IN HUMAN SEMEN FROM ANTHROPOGENIC ENVIRONMENTS - PRELIMINARY REPORT Urszula Marzec-Wróblewska, Piotr Kamiński Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum im. L. Rydygiera, Wydział Lekarski, Zakład Ekologii i Ochrony Środowiska ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, 85-094 Bydgoszcz, POLAND CEL PRACY Celem projektu jest ocena wpływu stopnia degradacji środowisk i destabilizacji gospodarki pierwiastkowej na stan równowagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej nasienia u ludzki zamieszkujących zróżnicowane środowiska. Badania te mają też na celu określenie, w jakim stopniu zmiany zachodzące w nasieniu są przyczyną destabilizacji jego parametrów jakościowych. Poszerzą wiedzę o czynnikach wpływających na niepłodność, zwłaszcza niepłodność o nieznanym pochodzeniu. MATERIAŁ Badania obejmują grupę 168. mężczyzn, którzy zgłosili sie do punktów diagnostyki medycznej i gabinetów lekarskich celem badań seminologicznych. Mężczyźni ci zamieszkują różne tereny województwa kujawsko-pomorskiego oraz kraju. Grupę kontrolną, stanowią osoby, u których stwierdzono normozoospermię zgodnie z wskazaniami WHO. Podstawą badań jest nasienie ludzkie (plemniki i plazma nasienna). PRAWIDŁOWE PARAMETRY JAKOŚCIOWE NASIENIA (KRYTERIA WHO): Objętość : 2.0 ml – 6,0 ml Koncentracja plemników : 20 mln - 200 mln plemników/ml Ruchliwość : 50% lub więcej progresywny postępowy ( tj. typu A i B ) lub 25% i więcej typu A typu A : ruch szybki , prostoliniowy , postępowy typu B : ruch wolny , słabo linearny, nie linearny Morfologia : 30% lub więcej z morfologią prawidłową METODYKA BADAŃ Próby nasienia, w ilości do 3,5 ml od osoby, zostały zebrane celem wykonania analiz nasienia (wygląd; objętość; ruchliwość; obecność komórek okrągłych w nasieniu; koncentracja plemników - kryteria WHO), koncentracji pierwiastków: Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, Co, Mo, Al, Se, Be, V, Cd, Pb, Ni i Cr metodą ICP-MS oraz aktywności enzymów antyoksydacyjnych: dysmutazy nadtlenkowej, katalazy, reduktazy i peroksydazy glutationowej. Dodatkowo przeprowadzono badania ankietowe dotyczące palenia tytoniu, spożywania alkoholu i zawodowego narażenia na czynniki szkodliwe wśród uczestników badania. TERMINOLOGIA: normozoospermia - prawidłowe nasienie, oligozoospermia - obniżona liczba plemników w ejakulacie (< 20 mln/ml), asthenozoospermia - nieprawidłowa ruchliwość plemników (< 50% plemników wykazuje ruch postępowy lub < 25% ruch liniowy), teratozoospermia - nieprawidłowa budowa plemników (< 30% z nich ma nieprawidłowo zbudowaną główkę), oligoasthenoteratozoospermia - połączenie trzech powyższych zaburzeń, azoospermia - brak plemników w ejakulacie, polispermia - ponad 200 mln plemników/ml aspermia - brak ejakulatu, hypospermia - objętość nasienia poniżej 2 ml, hiperspermia - objętość ejakulatu powyżej 6 ml. ANALIZA STATYSTYCZNA Badania obejmują grupę 168. mężczyzn. Do chwili obecnej wykonano analizy nasienia, koncentracji pierwiastków i przeprowadzono badania ankietowe. Wśród przebadanych pod kątem parametrów jakościowych pacjentów 23,21% wykazuje normozoospermię (gr. kontrolna), natomiast u 76,79% (gr. badana) stwierdzono odchylenia w stosunku do prawidłowych wartości jednego lub kilku parametrów jakościowych według kryteriów WHO. Część z dotychczas wykonanych analiz przedstawiono w tabelach i na wykresach. GRUPA BADANA N % poliasthenozoospermia 2 1,55 asthenozoospermia 28 21,71 hipospermia, asthenozoospermia 5 3,88 oligoasthenozoospermia 13 10,08 hipospermia, oligoasthenozoospermia 1 0,78 azoospermia 9 6,98 polizoospermia hiperspermia, normozoospermia 7 5,43 hipospermia, normozoospermia aspermia, azoospermia hiperspermia, asthenozoospermia 3 2,33 oligoasthenoteratozoospermia 14 10,85 asthenoteratozoospermia 23 17,83 oligoteratozoospermia 4 3,10 oligozoospermia hiperspermia, azoospermia teratozoospermia hiperspermia, oligoasthenozoospermia hiperspermia, asthenoteratozoospermia hiperspermia,oligoasthenozoospermia hipospermia, asthenoteratozoospermia hiperspermia, teratozoospermia hipospermia, oligoasthenoteratozoospermia GRUPA KONTROLNA normozoospermia 39 100,00 GRUPA BADANA N ważnych Średnia Mediana Minimum Maksimum Odch.std Be, BERYL 124 0,001 0,000 0,004 Al, GLIN 62,079 52,739 4,396 215,733 47,768 V, WANAD 0,002 0,025 Cr, CHROM 0,033 0,882 0,109 Mn, MANGAN 0,052 0,019 0,617 0,082 Fe, ŻELAZO 20,379 18,278 2,558 69,759 9,929 Co, KOBALT 0,010 0,003 Ni, NIKIEL 0,043 0,009 1,463 0,142 Cu, MIEDŹ 1,484 1,082 0,099 41,280 3,671 Zn, CYNK 1064,294 949,288 97,240 6694,134 827,829 Se, SELEN 0,060 0,042 0,462 0,062 Mo, MOLIBDEN 0,059 0,022 1,234 0,152 Cd, KADM 0,005 0,644 0,066 Pb, OŁÓW 0,190 0,122 0,018 2,321 0,270 Na, SÓD 40144,597 37950,326 4120,388 101471,623 12266,606 Mg, MAGNEZ 1066,027 788,532 29,853 6401,287 1003,131 K, POTAS 12080,733 11332,659 1657,968 35479,307 5240,615 Ca, WAPŃ 4453,241 3924,832 484,390 17191,304 2227,264 GRUPA KONTROLNA 38 65,757 61,345 13,170 172,226 35,432 0,021 0,016 0,111 0,029 0,054 0,525 0,106 19,583 18,480 9,724 38,515 7,014 0,017 0,089 0,026 1,334 1,109 0,586 5,757 0,834 1091,594 1054,124 351,857 2864,893 455,059 0,063 0,057 0,683 0,119 0,006 0,030 0,257 0,130 0,039 2,528 0,430 40709,916 40055,643 28733,397 64401,064 9087,207 1103,032 982,278 383,990 2890,096 577,780 12849,355 12381,041 7190,601 26464,286 4080,857 4340,262 4273,205 2757,577 7302,813 1153,295 Test U Manna-Whitneya wykazał istotne różnice (p <0,05) pomiędzy: średnią zawartością selenu w nasieniu u pacjentów grupy badanej i kontrolnej w grupie badanej: -średnią zawartością kobaltu w nasieniu u pacjentów nie wykazujących i wykazujących asthenozoospermię -średnią zawartością żelaza, kobaltu i ołowiu w nasieniu u pacjentów nie wykazujących i wykazujących teratozoospermię -średnią zawartością żelaza w nasieniu u pacjentów palących i niepalących tytoniu średnią zawartością glinu w nasieniu u pacjentów pijących i niepijących kawy średnią zawartością berylu, glinu, żelaza, cynku, selenu, ołowiu, wapna, potasu i magnezu w nasieniu u pacjentów pijących i niepijących alkoholu -średnią zawartością molibdenu i kadmu w nasieniu u pacjentów narażonych i nienarażonych zawodowo na inne czynniki szkodliwe w grupie kontrolnej: -średnią zawartością berylu, selenu, sodu i wapna w nasieniu u pacjentów palących i niepalących tytoniu Test Kruskala-Wallisa wykazał istotne różnice (p <0,05) pomiędzy: -średnią zawartością sodu w nasieniu w zależności od dziennej ilości wypalanych papierosów -średnią zawartością molibdenu w nasieniu w zależności od stopnia narażenia na inne czynniki szkodliwe - średnią zawartością potasu, magnezu, niklu i żelaza w nasieniu w zależności od typu miejscowości zamieszkiwanej (wieś, miasteczko >1000 mieszkańców, miasto) w grupie badanej: - średnią zawartością potasu, magnezu, ołowiu, kadmu i żelaza w nasieniu w zależności od typu miejscowości zamieszkiwanej (wieś, miasteczko >1000 mieszkańców, miasto) -średnią zawartością kobalt, selenu i sodu w nasieniu u pacjentów wykazujących poszczególne nieprawidłowe parametry jakościowe nasienia „Praca naukowa współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego i Budżetu Państwa w ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego, Działania 2.6 „Regionalne Strategie Innowacyjne i transfer wiedzy” projektu własnego Województwa Kujawsko-Pomorskiego „Stypendia dla doktorantów 2008/2009 – ZPORR” „Praca naukowa została sfinansowana przez Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu w ramach grantu Rektora nr 47-2008”.