Je mužská plodnost skutečně ohrožena?

Odborníci na lidskou plodnost uvádějí, že 10 – 15 procent manželství je sterilních. V části z nich je příčinou selhání reprodukčních schopností muže. Podíl tohoto mužského faktoru v posledních letech vzrůstá, údajně z 10 na 25 procent.

Zhoršení kvality spermiogramu a xenobiotika

V roce 1962 publikoval Carlsen se svými spolupracovníky metaanalýzu, která hodnotila výsledky 61 různých zpráv o počtu a kvalitě spermatozoí u normálních fertilních mužů z let 1938 – 1991. Vyzněla velice varovně.

Dánská skupina totiž za použití statistického modelu lineární regrese zjistila, že v celosvětovém měřítku v průběhu posledních 50 let klesl objem semenné tekutiny z 3,40 ml na 2,75 ml a průměrný počet spermií dokonce z 113 milionů/ml na pouhých 66 milionů/ml. Jsou-li výchozí hodnoty spolehlivé a byla-li užita správná metoda statistické analýzy, je možno odvodit, že při zachování popsaného trendu bude koncem příštího století globálně průměrný počet spermatozoí pod hranicí hodnot zabezpečujících bezproblémovou mužskou plodnost. Touto přirozenou cestou by tedy mohla být v budoucnosti nejen zvládnuta populační exploze, ale dokonce by lidstvu hrozil prudký pokles populace, která by pak byla udržována jen díky malému počtu obzvláště zdatných jedinců, podobně jak si to představovali někteří autoři sci-fi ve svých vizích o světě po nukleární válce. Carlsenův článek vyvolal samozřejmě mimořádnou pozornost nejen mezi sexuology a andrology, ale také mezi odborníky na životní prostředí, žurnalisty a laickou veřejností (viz např. Vesmír 73, 683, 1994/12). Uvažovalo se o různých příčinách poklesu kvality mužského semene.

Někteří viděli příčinu např. v módě úzkých kalhot. V těsném oděvu je ztížena tepelná regulace šourku a mírné lokální přehřátí je pro spermatogenezi nepříznivé. Většinou však se přičítala příčina poklesu hormonálním vlivům, resp. hormonálnímu působení různých látek znečišťujících prostředí na závislé orgány a funkce. Tak např. působí pesticid p,p-DDE jako antiandrogen a způsobuje v jezeře Apopka na Floridě neplodnost aligátořích samců. Nejpřijatelnější se však zdála hypotéza, že příčinou poklesu kvality semene je stále vzrůstající expozice plodů za nitroděložního vývoje nebo dětí v dospívání látkám s estrogenní účinností, které zřejmě poškozují zejména testikulární buňky. Tyto buňky jsou nepostradatelné pro zrání a výživu spermatozoí. Estrogeny v životním prostředí jsou částečně přirozené, například fytoestrogeny rostlinného původu nebo běžné steroidní hormony vlastní člověku a všem savcům, ale z největší části jsou nositelem estrogenní účinnosti v životním prostředí nejrůznější herbicidy, pesticidy a insekticidy, kterými člověk přírodu bohatě zaplavuje. Patří sem chlorované pesticidní organopreparáty, jako jsou DDT, aldrin, dieldrin, polychlorované bifenyly, dioxiny, furany a alkylfenolické ethoxyláty, estrogenně působící ftaláty, ale také přirozené fytoestrogeny z rostlinné potravy lidí i hospodářských zvířat. Bylo např. prokázáno, že tvorba vitellogeninu v játrech rybích samic, závislá na estrogenním působení, je stimulovatelná degradačními produkty některých polyethoxylátů, vznikajících rozpadem určitých detergentů. Výroba všech těchto látek dosahuje objemu milionů tun a znečišťuje rozsáhlé oblasti zemědělsky využitelného povrchu zeměkoule. O biologickém účinku řady dalších látek, produkovaných ve velkých množstvích a používaných v technologii, nemáme vůbec žádné informace.

O tom, že estrogeny mohou dlouhodobě vyvolat vážné poškození, je-li jejich působení vystaven plod v období nitroděložního života, máme smutný doklad z období let 1940 – 1970, kdy bylo k zabránění potratu předepisováno více než 5 milionům žen podávání syntetického estrogenu diethylstilbestrolu. U dětí takto léčených žen byly později s odstupem let zjišťovány četné změny v reprodukčním systému. Dívky měly vrozenou náchylnost k rozvoji karcinomu dělohy, u chlapců kromě některých abnormalit reprodukčního systému bylo možno zaznamenat snížení počtu jedinců s normálním spermiogramem. Vliv xenoestrogenů, tj. estrogenů pocházejících ze životního prostředí, má nepochybně vliv i na vzrůstající výskyt testikulárních karcinomů a podílí se na morfologických abnormalitách v mužských reprodukčních orgánech, např. na zvyšujícím se počtu poruch sestupu varlat a vzrůstajícím výskyt vrozeného rozštěpu močových cest (incidence hypospadií).

Je ale vhodné připomenout, že některá xenobiotika, např. ze skupiny polychlorovaných bifenylů, u experimentálních zvířat naopak spermatogenezi zvyšují, Sertoliho buňky stimulují a hmotnost varlat zvyšují.

Hormonální účinky xenobiotik jsou zcela nepochybně faktorem, který může zasahovat do reprodukční schopnosti populace. Je zřejmé, že tento problém musí být dále pečlivě a dlouhodobě zkoumán. Jak se však zdá, situace s poklesem kvality mužského semene nemusí být tak zdaleka kritická a je otázkou, zda toto zhoršení vůbec existuje.

Kritika statistického modelu

Při analýze Carlsenových výsledků bývají uváděny kritické připomínky k metodologii získávání vstupních dat. Není jasno, zda byla ve všech zdrojích použitých pro metaanalýzu dodržována zásada třídenní abstinence před sběrem semene, nakolik odpovídala standardním podmínkám samotná technika odběru semene, jaká byla variabilita v analytických technikách a jak byly vybírány originální studie pro Carlsenovu analýzu. Závažným problémem je chudé zastoupení prací z let 1950 – 1970, které způsobuje, že výběr správného statistického modelu je značně spekulativní.

Při hledání odpovědi na otázku, zda je sekulární pokles průměrného počtu spermií reálný, a jestliže ano, kdy pokles začal, jak dlouho trvá nebo bude trvat a kdy se zastaví, a zejména proč se toto všechno děje, se obrátili výzkumníci z Dow Chemical Co. a Shell Oil Co. k revizi statistických metod použitých Carlsenem a spol. Kromě lineární regrese použili i kvadratickou regeresi, vyhlazovací funkci (lineární spline-regrese) a stupňový model analýzy dat. Samozřejmě i jejich modely jsou zatíženy nedostatečnou stavbou vstupních dat. Všechny čtyři modely potvrzovaly snížení počtu spermií v průběhu desetiletí, ale výrazné rozdíly v průběhu křivek vedou k zcela odlišným interpretacím. Lineární regrese stejně jako regrese kvadratická ukazují, že klesající trend v průměrném počtu spermatozoí se zastavil a od konce 70. let snad dokonce mírně stoupá. Biologicky nejpřijatelnější interpretaci dovoluje stupňový model, podle kterého uprostřed 60. let nastal náhlý “vodopádový″ pokles průměrného počtu spermií na hodnoty, které se od té doby udržují na poměrně konstantní úrovni. Prvé tři modely implikují při extrapolaci do minulosti existenci klesajícího trendu v průměrném počtu spermií již před rokem 1940, lineární regrese pak při extrapolaci do budoucnosti naznačuje nepravděpodobný kolaps lidské schopnosti rozmnožování.

Při našem přepočtu s použitím vážených průměrů počtu spermií podle jednotlivých pramenných podkladů je výsledkem lineární regrese opět původní pesimistická přímka (viz obr.). Pro řešení kvadratické nebo exponenciální regrese nejsou vstupní data sice příliš vhodná, zejména svým rozložením v čase, nicméně zástavu poklesu naznačují.

Ověřením správnosti volby modelu by mohlo být získání dalších údajů, zejména ze slabě zastoupených let 1940 – 1970, aby se domněnka o obecném poklesu počtu spermií v mužském semeni potvrdila, nebo vyvrátila. Zde by možná mohla pomoci dosud takto komplexně nezpracovaná dlouholetá databáze pražského Sexuologického ústavu, nejstaršího svého druhu v Evropě. Jinou cestou by mohlo být zjištění, zda podobné trendy platí i pro hospodářská zvířata, která by zřejmě měla být postižena podobně jako člověk, uplatňují-li se i zde vlivy, které předpokládáme u lidí. Dosud uvažované informace byly získány vesměs z retrospektivních studií. Potvrzení časových trendů v kvalitách mužských reprodukčních schopností můžeme však definitivně získat jen cílenou studií prospektivní.