Аннотация
На современном этапе наблюдается снижение репродуктивного потенциала, особенно у жителей Арктических территорий, испытывающих напряжение со стороны различных систем организма, в том числе и состояния гормональной обеспеченности репродуктивной функции. Изучение соотношения уровней дофамина и содержания половых гормонов у мужского населения различных Арктических регионов является актуальным ввиду повышенного напряжения со стороны дофаминергической системы и системы гипоталамус-гипофиз-гонады у жителей Северных регионов, а также недостаточности сведений об их взаимодействии среди практически здорового населения. Целью исследования является изучение возможного влияния дофамина при различных его концентрациях в крови на содержание половых гормонов и секс-стероидсвязывающего β-глобулина (СССГ) у практически здоровых мужчин Арктической зоны РФ с учетом территории проживания. Обследованы 181 мужчина в возрасте от 22 до 60 лет, проживающих на территориях европейского и Азиатского Севера. Методом иммуноферментного анализа в сыворотке и плазме крови определяли уровни половых гормонов, СССГ, дофамина. У жителей Азиатского Севера по сравнению с мужчинами Европейского Севера регистрируются более высокие уровни дофамина, лютеинизирующего гормона, прогестерона, пролактина, эстрадиола, СССГ при снижении свободных фракций тестостерона в крови. Референсные уровни дофамина у мужчин Европейского Севера сочетаются со стимулирующим эффектом дофамина на уровни ЛГ, что может свидетельствовать об усилении стероидогенеза половых гормонов. Высокие уровни дофамина у мужчин Азиатского Севера сочетаются с увеличением уровней эстрадиола, что может быть связано с влиянием дофамина на ароматизацию тестостерона. Отдельный регион, имеющий экологические различия, характеризуется наличием особенностей компенсаторно-приспособительных реакций со стороны дофаминергической системы и системы гипоталамус-гипофиз-гонады. Выявленные особенности могут помочь в проведении превентивных мероприятий, направленных на сохранение мужского репродуктивного потенциала жителей Арктических территорий.
Annotation
In recent years, there has been a decrease in reproductive potential, especially among residents of the Arctic territories, having the greatest stress from various body systems, including the state of the hormonal regulation of the male reproductive system. The study of the dopamine levels and the content of sex hormones in the male population of various Arctic regions is relevant due to the increased stress on the part of the dopaminergic system and the hypothalamic-pituitary-gonadal axis in residents of the Northern regions, as well as the lack of information about their interaction among the apparently healthy population. The
aim of the investigation is to study the possible effect of various plasma concentrations of the dopamine on the content of sex hormones and sex-steroid-binding β-globulin (SHBG) in apparently healthy men in the Arctic zone of the Russian Federation, taking into account the territory of residence. There were examined 181 men aged 22-60 years, living in the territories of the European and Asian North. The levels of sex hormones, SHBG, and dopamine were determined by the enzyme-linked immunosorbent assay. The inhabitants of the Asian North in comparison with the men of the European North have higher levels of
dopamine, luteinizing hormone, progesterone, prolactin, estradiol and SHBG with decreased serum levels of free fractions of testosterone. Reference levels of dopamine in men from the European North are combined with the stimulatory effect of dopamine on LH levels, which may indicate an increase steroidogenesis. The high levels of dopamine in men from the Asian North are combined with increased level of estradiol, which may be related to the effect of dopamine on testosterone aromatization. The separate region with its ecological differences is characterized by the presence of features of compensatory-adaptive reactions of an organism in male representatives on the part of the dopaminergic system and the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. The identified features can help in carrying out preventive measures aimed at preserving the male reproductive potential of the inhabitants of the Arctic territories
Key words: sex hormones; sex hormone-binding β-globulin; dopamine; Arctic; men.
Список литературы
Sengupta P., Borges E.J., Dutta S., Krajewska-Kulak E. Decline in sperm count in European men during the past 50 years. Hum. Exp. Toxicol. 2018; 37(3): 247-55. https://doi.org/10.1177/0960327117703690
Adewoyin M., Ibrahim M., Roszaman R., Isa M.L.M., Alewi N.A.M., Rafa A.A.A. et al. Male Infertility: The effect of natural antioxidants and phytocompounds on seminal oxidative stress. Diseases. 2017; 5(1): 9. https://doi.org/10.3390/diseases5010009
Weihe P., Debes F., Halling J., Petersen M.S., Muckle G., Odland J.Q. et al. Health effects associated with measured levels of contaminants in the Arctic.Int. J. Circumpolar. Health. 2016; 75: 33805. https://doi.org/10.3402/ijch.v75.33805
Osadchuk L., Shantanova L., Troev I., Kleshchev M., Osadchuk A. Regional and ethnic differences in semen quality and reproductive hormones in Russia: A Siberian population-based cohort study of young men. Andrology. 2021; 9: 1512-25. https://doi.org/10.1111/andr.13024
Osadchuk L., Tipisova E., Kleshchev M., Gorenko I., Osadchuk A. Study of semen quality, reproductive hormone levels, and lipid levels in men from Arkhangelsk, a city in North of European Russia. Am. J. Mens. Health. 2020; 14(4): 1557988320939714. https://doi.org/10.1177/1557988320939714
Moraes M.M., Bruzzi R.S., Martins Y.A.T., Mendes T.T., Maluf C.B., Ladeira R.V.P. et al. Hormonal, autonomic cardiac and mood states changes during an Antarctic expedition: From ship travel to camping in Snow Island. Physiol Behav. 2020; 224: 113069. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2020.113069
Moiseyenko Y.V., Sukhorukov V.I., Pyshnov, G.Y., Mankovska I.M., Rozova K.V., Miroshnychenko O.A. et al. Antarctica challenges the new horizons in predictive, preventive, personalized medicine: preliminary results and attractive hypotheses for multi-disciplinary prospective studies in the Ukrainian “Akademik Vernadsky” station. EPMA Journal. 2016; 7: 11. https://doi.org/10.1186/s13167-016-0060-8
Tsibulnikov S., Maslov L., Voronkov N., Oeltgen P. Thyroid hormones and the mechanisms of adaptation to cold. Hormones. 2020; 19: 329-39. https://doi.org/10.1007/s42000-020-00200-2
Maslov L.N., Vychuzhanova E.A. The role of the sympathoadrenal system in adaptation to cold. Neurosci. Behav. Physiol. 2016; 46(5): 589-600. https://doi.org/10.1007/s11055-016-0283-0
Hervet T., Teresin´ski G., Hejna P., Descloux E., Grouzmann E., Palmiere C. Catecholamines and their O-methylated metabolites in vitreous humor in hypothermia cases. Forensic. Sci. Med. Pathol. 2016; 12: 163-9. https://doi.org/10.1007/s12024-016-9764-2
Xing L., McDonald H., Da Fonte D.F., Gutierrez-Villagomez J.M., Trudeau V.L. Dopamine D1 receptor activation regulates the expression of the estrogen synthesis gene aromatase B in radial glial cells. Front Neurosci. 2015; 9: 310. https://doi.org/10.3389/fnins.2015.00310
Yuxin L., Chen L., Xiaoxia L., Yue L., Junjie L., Youzhu L. et al. Research progress on the relationship between obesity-inflammation-aromatase axis and male infertility. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021: 6612796. https://doi.org/10.1155/2021/6612796
Damián J., Bausero M., Bielli A. Acute stress, hypothalamic-hypophyseal-gonadal axis and testicular function — a review. Annals of Animal Science. 2015; 15(1): 31-50. https://doi.org/10.2478/aoas-2014-0084
Gragnoli C., Reeves G., Reazer J., Postolache T.T. Dopamine-prolactin pathway potentially contributes to the schizophrenia and type 2 diabetes comorbidity. Transl Psychiatry. 2016; 6: e785. https://doi.org/1038/tp.2016.50
Shin S.H., Song G.H., Ross G.M. Regulation of prolactin secretion: Dopamine is the prolactin release inhibiting factor (PIF), but also plays a role as a releasing factor (PRF). Korean Journal of Biological Sciences. 1999; 3(2): 103-13. https://doi.org/10.1080/12265071.1999.9647472
Ciechanowska M., Apot M., Paruszewska E., Radawiec W., Przekop F. The influence of dopaminergic system inhibition on biosynthesis of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) and GnRH receptor in anoestrous sheep; hierarchical role of kisspeptin and RFamide-related peptide-3 (RFRP-3). Reprod. Fertil. Dev. 2018; 30(4): 672-80. https://doi.org/10.1071/RD16309
Li J., Hou W., Lin S., Wang L., Pan C., Wu F. et al. Polydopamine Nanoparticle-Mediated Dopaminergic Immunoregulation in Colitis. Adv Sci (Weinh). 2022; 9(1): e2104006. https://doi.org/10.1002/advs.202104006
Gyawali P., Martin S., Heilbronn L., Vincent A.D., Jenkins A.J., Januszewski A.S. et al. Higher serum sex hormone-binding globulin (SHBG) levels are associated with incident cardiovascular disease (CVD) in men. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2019; 104(12): 6301-15. https://doi.org/10.1210/jc.2019-01317
Типисова Е.В., Горенко И.Н., Попкова В.А., Попов А.И., Андронов С.В. Соотношение дофамина, половых гормонов, антиспермальных антител, секс-стероид-связывающего глобулина, цАМФ у коренного и местного мужского населения арктической зоны РФ. Вестник Уральской медицинской академической науки. 2018; 15(2): 218-28. https://doi.org/10.22138/2500-0918-2018-15-2-218-228
Горенко И.Н. Частота регистрации повышенных уровней дофамина и взаимосвязи с половыми гормонами у мужчин Европейского Севера. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. 2014; 2: 21-9.
Raut S., Deshpande S., Balasinor N.H. Unveiling the role of prolactin and its receptor in male reproduction. Horm. Metab. Res. 2019; 51(4): 215-9. https://doi.org/10.1055/a-0859-1144
O’Hara L., Curley M., Tedim Ferreira M., Cruickshanks L., Milne L., Smith L.B. Pituitary androgen receptor signalling regulates prolactin but not gonadotrophins in the male mouse. PLoS One. 2015; 10(3): e0121657. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0121657
Fiala L., Lenz J., Sajdlova R. Effect of increased prolactin and psychosocial stress on erectile function. Andrologia. 2021: e14009. https://doi.org/10.1111/and.14009
Логинов П.В., Николаев А.А., Тёплый Д.Л. Эндокринные изменения у мужчин, подверженных воздействию неблагоприятных факторов. Естественные науки. 2015; 4(53): 83-9
Xing L., Esau C., Trudeau V.L. Direct regulation of aromatase b expression by 17β-estradiol and dopamine D1 receptor agonist in adult radial glial cells. Front Neurosci. 2015; 9: 504. https://doi.org/10.3389/fnins.2015.00504
Kordi F, Khazali H. The effect of ghrelin and estradiol on mean concentration of thyroid hormones.Int. J. Endocrinol. Metab. 2015; 13(1): e17988. https://doi.org/10.5812/ijem.17988
Горенко И.Н., Типисова Е.В., Попкова В.А., Елфимова А.Э. Соотношение гормонов гипофизарно-тиреоидной системы, дофамина и цАМФужителей Европейского и Азиатского севера. Журнал медико-биологических исследований. 2019; 7(2): 140-50. https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2019.7.2.140
Simó R., Sáez-López C., Barbosa-Desongles A., Hernández C., Selva D.M. Novel insights in SHBG regulation and clinical implications. Trends. Endocrinol. Metab. 2015; 26(7): 376-83. https://doi.org/10.1016/j.tem.2015.05.001
Antonio L., Wu F.C., O’Neill T.W., Pye S.R., Ahern T.B., Laurent M.R. et al. Low free testosterone is associated with hypogonadal signs and symptoms in men with normal total testosterone. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2016; 101(7): 2647-57. https://doi.org/10.1210/jc.2015-4106
Tsang G., Insel M.B., Weis J.M., Morgan M.A., Gough M.S., Frasier L.M. et al. Bioavailable estradiol concentrations are elevated and predict mortality in septic patients: a prospective cohort study. Crit. Care. 2016; 20(1): 335. https://doi.org/10.1186/s13054-016-1525-9
Winters S.J. SHBG and total testosterone levels in men with adult onset hypogonadism: what are we overlooking? Clin. Diabetes Endocrinol. 2020; 6(17). https://doi.org/10.1186/s40842-020-00106-3