INTERAKTÍVNA KONFERENCIA
MLADÝCH VEDCOV

Ako vplýva zmena životného štýlu počas lockdownu na kvalitu samčej reprodukcie?

Michal Lenický 1

1Katedra fyziológie živočíchov, fakulty biotechnológie a potravinárstva, Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre, Nitra, Slovenská republika
michallenicky3@gmail.com

Pandémia koronavírusu SARS-CoV-2 zasiahla celý svet a ovplyvňuje všetky časti nášho života. Opatrenia v podobe lockdownu prijaté pre zamedzenie šírenia tohto nebezpečného vírusu  zahŕňali predovšetkým redukciu osobných kontaktov, zrušením kultúrnych a športových podujatí ako aj zatvorenie vzdelávacích inštitúcií či reštaurácií. Druhotným efektom lockdownu bola radikálna zmena životného štýlu sprevádzaná sedavejším spôsobom života, zníženie pohybovej aktivity, alebo narušením stravovacích návykov spolu so zvýšenou stresovou záťažou. Všetky tieto faktory vplývajú negatívne na ľudské zdravie. Cieľom predkladanej štúdie preto bolo posúdiť ako vplýva zmena životného štýlu počas lockdownu na kvalitu samčej reprodukcie. Celkovo sa štúdie zúčastnilo 28 probandov s vekovým priemerom 29,55 +/- 7,9 rokov pričom sa odoberali vzorky krvi a ejakulátu. Krv sa získavala na lačno do sérových skúmaviek Monovette. Ejakulát bol od probandov získaný masturbáciou a do 30 minút dopravený do laboratória, kde bol podrobený analýze. Odber krvi a ejakulátu sa uskutočnil v troch časových úsekoch a to pred vypuknutím pandémie, nasleduje týždeň ustanovenia lockdownu a po 6 týždňoch od začiatku lockdownu. Motilitu a koncentráciu spermií sme zmerali za pomoci počítačovo asistovanej analýzy spermií tzv. CASA systémom. Za pomoci komerčne dostupného kitu HaloSperm sme stanovili mieru fragmentácie DNA. Oxidačný profil ejakulátu zabezpečilo luminometrické meranie reaktívnych foriem kyslíka (ROS) na kombinovanom spektro-fluoro-luminometri Glomax Multi+ . S využitím metódy ELISA sme  v krvnom sére stanovili koncentrácie hormónov ghrelínu, leptínu, inzulínu, testosterónu a kortizolu, ktoré boli merané spektorfotometricky pri vlnovej dĺžke 450nm. Po štatistickom spracovaní dát sme zaznamenali nárast produkcie ROS po začiatku lockdownu (P<0,05) ako aj na konci lockdownu (P<0,01). Zvýšené hladiny stresu indukuje aj nárast množstva kortizolu (P<0,01) v krvnom sére. Rovnako sme na začiatku lockdownu zaznamenali zvýšené hladiny ghrelínu (P<0,01) a vyšší index fragmentácie DNA (P<0,01). Na konci lockdownu sa signifikantne zvýšila miera fragmentácie DNA (P<0,0001) voči obdobiu pred lockdownom. V hladinách inzulínu sme nezaznamenali štatisticky signifikantné rozdiely. Naopak v základných kvalitatívnych parametroch ejakulátu ako je pohyblivosť (P<0,05)  a koncentrácia (P<0,01) spermií sme zaznamenali pokles najmä na začiatku lockdownu. Nižšie hladiny hormónov boli detegované pri testosteróne (P<0,05) aj leptíne (P<0,05) pričom oba majú priamy vplyv na pohlavnú aktivitu. Na záver vyplýva, že samčia reprodukcia je negatívne ovplyvnená zmenami životného štýlu spojené s lockdownom. Zmeny životneho štýlu sa prejavili  zvýšenou hladinou kortizolu, ROS a fragmentácie DNA pri znížení pohyblivosti a koncentrácie spermií, čo sa v konečnom dôsledku môže prejaviť v zníženej plodnosti.

Kľúčové slová: lockdown, pandémia COVID-19, zmena životného štýlu, kvalita samčej reprodukcie, hematológia

The SARS-CoV-2 coronavirus pandemic has affected the world and is affecting all parts of our lives. Lockdown measures taken by the government to prevent the spread of this dangerous virus included, in particular, the reduction of personal contacts, the abolition of cultural and sporting events, as well as the closure of educational institutions and restaurants. A secondary effect of the lockdown was a radical change in lifestyle accompanied by a more sedentary lifestyle, reduced physical activity, or impaired eating habits along with increased stress. All these factors have a negative impact on human health. The aim of the present study was therefore to assess how the change in lifestyle during lockdown affects the quality of male reproduction. A total of 28 subjects participated in the study with an average age of 29.55 +/- 7.9 years, collecting samples of blood and semen. Blood was collected on an empty stomach into Monovette serum tubes. The ejaculate was obtained from the probands by a masturbation and transported to the laboratory within 30 minutes, where it was subjected to analysis. Blood and ejaculate were collected at three time points before the outbreak of the pandemic, followed by a week of lockdown and 6 weeks after the start of the lockdown. We measured sperm motility and concentration with the help of computer-assisted analysis of sperm, so-called CASA system. We determined the degree of DNA fragmentation using the commercially available HaloSperm kit. The oxidation profile of ejaculate was provided by luminometric measurement of reactive oxygen species (ROS) on a combined Glomax Multi + spectro-fluoro-luminometer. Using ELISA, we determined serum concentrations of the hormones ghrelin, leptin, insulin, testosterone and cortisol, which were measured spectrophotometrically at a wavelength of 450 nm. After statistical data processing, we recorded an increase in ROS production after the start of the lockdown (P <0.05) as well as at the end of the lockdown (P <0.01). Increased levels of stress are also induced by an increase in the amount of cortisol (P <0.01) in the blood serum. We also observed increased ghrelin levels (P <0.01) and a higher DNA fragmentation index (P <0.01) at the beginning of the lockdown. At the end of the lockdown, the rate of DNA fragmentation increased significantly (P <0.0001) compared to the period before the lockdown. We did not observe statistically significant differences in insulin levels. On the contrary, in the basic qualitative parameters of ejaculate such as motility (P <0.05) and concentration (P <0.01) of sperm, we recorded a decrease especially at the beginning of lockdown. Lower hormone levels were detected for both testosterone (P <0.05) and leptin (P <0.05), both of which have a direct effect on sexual activity. In conclusion, male reproduction is negatively affected by lifestyle changes associated with lockdown. Lifestyle changes resulted in increased levels of cortisol, ROS, and DNA fragmentation with decreased motility and sperm concentration, which may ultimately result in reduced fertility.

Key words: lockdown, COVID-19 pandemic, lifestyle change, quality of male reproduction, hematology

Výsledky predkladanej práce boli získané za finančnej podpory projektu APVV-15-0544 a finančných prostriedkov Katedry fyziológie živočíchov FBP-Vz-4 - Vzorkovnica hodnotenia metabolizmu a reprodukcie zvierat. Práca bola vypracovaná s podporou Výskumného centra AgroBioTech vybudovaného v rámci projektu Vybudovanie výskumného cenra „AgroBioTech“ ITMS 26220220180.