W jaki sposób dieta może wpływać na płodność?

Stale przybywa osób dotkniętych problemem zaburzeń płodności. Jest to konsekwencją współdziałania stresu, niezdrowego stylu życia oraz schorzeń cywilizacyjnych. Okazuje się, że ogromny wpływ na płodność ma sposób odżywiania się. Dietozależne zaburzenia zdrowotne, które mają szczególne znaczenie w zaburzeniach płodności to otyłość oraz insulinooporność. Występowanie obydwu tych schorzeń towarzyszy stosowaniu diet wysokowęglowodanowych.

Otyłość – częsta przyczyna niepłodności

Jedną z głównych przyczyn zaburzeń płodności jest nadmierna masa ciała, a zwłaszcza otyłość brzuszna. Kumulacja tkanki tłuszczowej w okolicy brzucha sprzyja rozwojowi przewlekłego stanu zapalnego, a także insulinooporności. Otyłość u kobiet powiązana jest z zaburzeniami miesiączkowania, brakiem owulacji, częstszym występowaniem poronień. U otyłych kobiet stwierdzane są zaburzenia w wydzielaniu hormonów gonadotropowych – LH i FSH, co wynika z nasilonej obwodowej aromatyzacji androgenów do estrogenów. Insulinooporność i hiperinsulinemia u otyłych kobiet prowadzą do hiperandrogenemii. Globulina wiążąca hormony płciowe (SHBG), hormon wzrostu (GH) i białka wiążące insulinopodobny czynnik wzrostu (IGFBP) są zmniejszone, a poziom leptyny wzrasta. Tym samym pogarsza się neuroregulacja osi podwzgórze – przysadka – gonady. Te zmiany mogą wyjaśniać upośledzoną funkcję owulacyjną, a tym samym zdrowie reprodukcyjne.

Ze względu na niższy wskaźnik implantacji i ciąż, wyższy wskaźnik poronień oraz zwiększoną liczbę powikłań matczynych i płodowych podczas ciąży, otyłe kobiety mają mniejsze szanse na urodzenie zdrowego noworodka. Nadmiar lub niedobór białej tkanki tłuszczowej powoduje zaburzenia dojrzewania płciowego, zaburzenia dojrzewania i zaburzenia płodności. Powszechnie wiadomo, że zmagazynowana energia jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania układu rozrodczego, w tym do rozwoju pokwitania, produkcji hormonów rozrodczych i gamet oraz do utrzymania ciąży i laktacji. Chociaż tkanka tłuszczowa jest niezbędna do funkcji rozrodczych i prawidłowego rozwoju, nadmierna tkanka tłuszczowa powoduje pewne zaburzenia rozrodcze.

Nadmiar tkanki tłuszczowej u kobiet pogarsza zespół policytycznych jajników (PCOS) i brak owulacji oraz może powodować hipogonadyzm podwzgórza. U kobiet z PCOS wykazano, że adipokiny (takie jak czynnik martwicy nowotworów alfa), są zwiększone, a niektóre „korzystne adipokiny”, takie jak adiponektyna, są zmniejszone z powodu dysfunkcji w tkance tłuszczowej. Wykazano, że nieprawidłowe poziomy adipokin mają związek z insulinoopornością i cukrzycą typu 2. Badania wykazały, że wraz ze wzrostem BMI wzrasta poziom leptyny zarówno we krwi, jak i płynie pęcherzykowym. Zatem otyłość jest związana z wysokim poziomem leptyny w surowicy i płynie pęcherzykowym. Leptyna działa stymulująco na oś podwzgórze – przysadka – gonady, dostarczając sygnału do zapoczątkowania dojrzewania reprodukcyjnego podwzgórza. Leptyna hamuje również stymulowaną przez LH produkcję estradiolu przez komórki ziarniste. Innym wpływem wpływ leptyny na funkcje rozrodcze sprowadza się do regulacji wczesnego rozwoju zarodka. Może to wyjaśniać słabe wyniki reprodukcyjne u otyłych kobiet. Adiponektyna jest najczęściej występującym białkiem krążącym, syntetyzowanym przez tkankę tłuszczową. U otyłych kobiet, w przeciwieństwie do innych hormonów tkanki tłuszczowej, poziom adiponektyny spada i wzrasta wraz ze spadkiem masy ciała. Adiponektyna stymuluje wychwyt glukozy w wątrobie i mięśniach oraz zmniejsza glukoneogenezę wątrobową. W rezultacie upośledzona jest wrażliwość na insulinę. Adiponektyna wpływa także na syntezę lipidów, homeostazę energetyczną, rozszerzenie naczyń i aktywność miażdżycogenną. Zatem adiponektyna zmniejsza akumulację trójglicerydów i poprawia wrażliwość na insulinę. W przypadku braku adiponektyny u otyłych kobiet wzrasta poziom insuliny w osoczu. W konsekwencji wysoki poziom insuliny prowadzi do hiperandrogenemii.

Otyłość może nie być jedynym czynnikiem powodującym hiperandogenemię i brak owulacji, ponieważ niektóre otyłe kobiety są płodne i nie mają hiperandrogenizmu. Hiperinsulinemia i insulinooporność są podstawowymi przyczynami prowadzącymi do otyłości, której towarzyszy hiperandrogenemia i zmiany w steroidogenezie. Zostało eksperymentalnie wykazane, że insulina ma różny wpływ na steroidogenezę. Stymuluje produkcję estrogenów, androgenów i progesteronu w jajnikach in vitro. Niektóre z tych efektów występują w stężeniach fizjologicznych, ale czasami mogą osiągać wyższe stężenia. Insulina stymuluje produkcję androgenów.

Innym mechanizmem prowadzącym do hiperandrogenemii jest hiperinsulinemia poprzez insulinopodobny czynnik wzrostu-1 (IGF-1). IGF-1 jest wydzielany przez ludzką tkankę jajnikową, a jego receptory znajdują się w jajniku. Insulina może wiązać receptory IGF-1, jak również swój własny receptor. Insulina zmniejsza również produkcję białka wiążącego IGFBP-1 w wątrobie i nasila działanie IGF – 1. Produkcja androgenów wzrasta z komórek śródmiąższowych i zrębowych otoczki pod wpływem działania IGF-1. Insulina zmniejsza produkcję SHBG w wątrobie; w rezultacie u otyłych kobiet wzrasta poziom androgenów w surowicy.

Insulinooporność – w jaki sposób zaburza płodność?

Tradycyjna, współczesna dieta obfituje w węglowodany proste, których głównymi źródłami są produkty przetworzone. Pieczywo z białej mąki, ryż i makaron, słodycze czy napoje słodzone zawierają mnóstwo cukru – a ciągłe jego spożywanie przyczynia się do rozwoju insulinooporności. Insulinooporność to stan zmniejszonej wrażliwości komórek na działanie insuliny. Wówczas hormon wydzielany przez trzustkę nie obniża poziomu glukozy we krwi, gdyż komórki nie wykorzystują glukozy jako źródła energii. Konsekwencją insulinooporności może być otyłość – utrzymujący się wysoki poziom insuliny sprzyja procesom odkładania tkanki tłuszczowej. I to jeden z mechanizmów, w jaki insulinooporność może negatywnie wpływać na płodność. Ale nie jedyny – insulinooporności towarzyszą bowiem bardziej złożone zaburzenia hormonalne, dotyczące także hormonów płciowych. Nasilonej syntezie insuliny oraz insulinopodobnego czynnika wzrostu powoduje spadek stężenia białka wiążącego hormony płciowe SHGB. Ponadto hiperinsulinemia może nasilać syntezę androgenów przez jajniki. Oznacza to, że we krwi zwiększa się stężenie wolnego testosteronu – a to prowadzi u kobiet do zaburzeń owulacji.

Insulinooporność jest nieodłączną cechą zespołu policystycznych jajników PCOS. W przebiegu tego schorzenia dochodzi do zaburzenia funkcjonowania jajników, co prowadzi do występowania nieregularnych owulacji lub ich całkowitego braku. Zmniejszenie insulinooporności u kobiet z PCOS przekłada się na przywrócenie owulacji.

W jednym z badań przeanalizowano wpływ spożywania węglowodanów na zaburzenia płodności u zdrowych kobiet. Badaniu poddano ponad 116 tysięcy kobiet, które wypełniały kwestionariusz dietetyczny co dwa lata. Kobiety udzielały dodatkowo informacji, czy planowały zajść w ciążę, a jeśli tak – to czy próby zakończyły się powodzeniem. Kwestionariusz dietetyczny dotyczył częstości spożywania posiłków, spożycia poszczególnych składników odżywczych ze szczególnym uwzględnieniem węglowodanów, a także indeksu glikemicznego. Obliczony został także ładunek glikemiczny jako iloczyn całkowitego spożycia węglowodanów w diecie oraz ich indeksu glikemicznego. W oparciu o te dane oszacowano współczynnik ryzyka niepłodności u kobiet. Kobiety zostały podzielone na pięć grup w oparciu o indeks glikemiczny i ładunek glikemiczny diety, a także ogólne spożycie węglowodanów. Wykazano, że wyższe spożycie węglowodanów, realizowane kosztem ograniczenia spożycia tłuszczów związane było z częstszym występowaniem niepłodności owulacyjnej. Kobiety z grupy o najwyższym spożyciu węglowodanów miały o 78% wyższe ryzyko niepłodności owulacyjnej niż kobiety z grupy o najniższym spożyciu węglowodanów (A prospective study of dietary carbohydrate quanity and quality in relation to risk of ovulatory infertility).

A jak otyłość wpływa na płodność mężczyzny?

W kilku badaniach udokumentowano, że wzrost BMI u mężczyzn jest związany ze zmniejszeniem stężenia globuliny wiążącej hormony płciowe (SHBG) i testosteronu w osoczu z jednoczesnym wzrostem stężenia estrogenu w osoczu. Obniżony poziom testosteronu i podwyższony poziom estrogenu od dawna wiązano z obniżoną płodnością i zmniejszoną liczbą plemników przez przerwanie pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego osi podwzgórzowo-przysadkowej. Zaobserwowano, że inne hormony zaangażowane w regulację funkcji komórek Sertoliego i spermatogenezę, takie jak stosunek FSH / LH, poziomy inhibiny B i SHBG, są obniżone u mężczyzn ze zwiększonym BMI. Ukierunkowane zakłócenie sygnałów i receptorów FSH prowadzi do nieprawidłowej gametogenezy i zaburzeń równowagi hormonalnej. Dlatego jest prawdopodobne, że zmniejszona liczba plemników obserwowana w męskiej otyłości jest, przynajmniej częściowo, wynikiem zmian w osi HPG przez testosteron i estrogen i prawdopodobnie zmniejszonej funkcji komórek Sertoliego. Otyłość męska wiąże się z niższym poziomem całkowitego i wolnego testosteronu. Ten spadek poziomu androgenów jest proporcjonalny do stopnia otyłości. Różne mechanizmy odpowiadają za zmniejszenie całkowitego poziomu testosteronu i są definiowane w ramach szlaku odwracalnego hipogonadyzmu hipogonadotropowego. Zmniejszona czynność przysadki lub hipogonadyzm hipogonadotropowy u otyłych mężczyzn jest najprawdopodobniej wieloczynnikowy. Wiadomo, że u otyłych mężczyzn zarówno estron, jak i estradiol są zwiększone z powodu zwiększonej obwodowej aromatyzacji androgenów. Estrogeny mają negatywny wpływ na podwzgórze, zmieniając pulsy hormonu uwalniającego gonadotropiny (GnRH), co powoduje zahamowanie wydzielania gonadotropiny FSH i LH. Oprócz hiperestrogenemii zaproponowano różne czynniki wyjaśniające hipogonadotropizm obserwowany w otyłości. Sugeruje się, że endogenne opioidy odgrywają rolę w patofizjologii hipoandrogenizmu hipogonadotropowego u skrajnie otyłych mężczyzn. Coraz bardziej docenia się wpływ cukrzycy typu 2, często związanej z otyłością, na oś HPG.

Oprócz wspomnianych wcześniej mechanizmów, otyli mężczyźni z cukrzycą typu 2 mogą mieć wtórny hipogonadyzm z powodu obwodowej i ośrodkowej insulinooporności oraz wpływu cytokin prozapalnych (TNFα i IL-6) na oś HPG. Poziom SHBG jest obniżony u otyłych mężczyzn w wyniku zwiększonego poziomu insuliny krążącej, związanego z insulinoopornością otyłości. Jednak po uwzględnieniu poziomów SHBG wykazano, że niskie poziomy testosteronu są skorelowane z insulinoopornością i otyłością, co oznacza niezależny wpływ insulinooporności na produkcję testosteronu.