Цели: Изучить связь между воздействием мобильного телефона и параметрами спермы.
Дизайн: Общенациональное
перекрестное исследование.
Место проведения:
Андрологические лаборатории в непосредственной близости от 6 армейских центров.
Пациенты: В общей сложности 2886 мужчин из общей численности населения Швейцарии в возрасте 18-22 лет были завербованы
в период с 2005 по 2018 год во время призыва на военную службу.
Участники сдали образец спермы и заполнили анкету о здоровье и образе жизни, включая
количество часов, которые они провели за использованием своих мобильных телефонов, и куда они их
клали, когда они не использовались.
Результаты: в общей сложности 2759 мужчин ответили на вопрос, касающийся использования ими мобильных телефонов, и 2764
предоставили подробную информацию о положении своего мобильного телефона, когда он не используется. В скорректированной линейной
модели более высокая частота использования мобильного телефона (>20 раз в день) была связана с более низкой концентрацией сперматозоидов и более низким общим количеством сперматозоидов. В скорректированной модели логистической
регрессии это приводит к увеличению на 30% и 21% риска того, что концентрация сперматозоидов и TSC будут ниже референтных значений ВОЗ для фертильных мужчин, соответственно. Было обнаружено,
что эта обратная связь была более выраженной в первый период исследования (2005-2007 гг.) и постепенно уменьшалась
со временем (2008-2011 и 2012-2018 гг.). Не было обнаружено устойчивых ассоциаций между использованием
мобильного телефона и подвижностью сперматозоидов или морфологией сперматозоидов. Было обнаружено, что хранение мобильного телефона в кармане брюк не связано с более низкими параметрами спермы.
Заключение:
Это крупное популяционное исследование предполагает, что более частое использование мобильных телефонов связано с более низкой концентрацией сперматозоидов и общим количеством сперматозоидов (TSC).
Наблюдаемая временная тенденция уменьшения связи соответствует переходу на новые технологии и соответствующему снижению выходной мощности мобильных телефонов. Необходимы
проспективные исследования с улучшенной оценкой воздействия, чтобы подтвердить, являются ли наблюдаемые связи
причинно-следственными.
Примерно каждая шестая супружеская пара страдает бесплодием, которое определяется как
неспособность зачать ребенка после 1 года регулярных незащищенных половых актов. Около
половины клинических причин бесплодия связаны с мужским полом, но этиология плохого качества спермы остается недостаточно изученной.
За последние десятилетия сообщалось о значительном снижении количества сперматозоидов без четкого анализа возможных причин. Различные факторы окружающей среды и образа жизни были связаны с этим снижением, включая ожирение, курение, потребление алкоголя и психологический стресс, среди многих других.
За последние десятилетия использование мобильных телефонов существенно расширилось, и растет обеспокоенность по поводу возможного пагубного воздействия радиочастотных электромагнитных полей (РЧ-ЭМП) , излучаемых этими
устройствами, на здоровье человека и особенно на репродуктивные функции. Мобильные телефоны излучают
низкоуровневую радиочастотную ЭМП (800-2200 МГц), которая может поглощаться организмом человека.
Оценка этой взаимосвязи проводится либо экспериментально (на грызунах и в сперме человека, подвергнутой воздействию
in vitro), либо путем наблюдений.
Экспериментальные исследования на крысах показали, что радиочастотная ЭМП может влиять на цикл половых клеток, увеличивать гибель сперматозоидов и вызывать гистологические изменения в семенниках.
Воздействие радиочастотной ЭМП было также связано со значительным увеличением аномальных гистологических изменений в семенных канальцах, что указывает на нарушение мужской фертильности у мышей. Однако эти эффекты
не всегда воспроизводятся, главным образом из-за различий в протоколах, несмотря на многочисленные исследования на животных, проводимые с 1970-х годов. Кроме того, существуют фундаментальные различия между
сперматогенезом у человека и грызунов. Экспериментальные исследования сперматозоидов человека in vitro,
сравнивающие образцы, подвергшиеся воздействию радиочастотной ЭМП, с неэкспонированными образцами, в основном сообщали
о значительном увеличении фрагментации ДНК и снижении подвижности. Однако параметры воздействия в этих
исследованиях были в основном недостаточно охарактеризованы и вряд ли могут быть сопоставимы с воздействием in vivo
при обычном использовании мобильного телефона, поскольку это были кратковременные воздействия, происходящие непосредственно на
сперму после эякуляции. Кроме того, смещение, связанное с повышением температуры, вызванным воздействием, является
еще одним правдоподобным объяснением наблюдаемых эффектов.
Наблюдательные исследования на людях, изучающие взаимосвязь между использованием мобильных телефонов и репродуктивным
здоровьем, в первую очередь связали высокую частоту использования мобильных устройств со снижением подвижности,
морфологии и жизнеспособности сперматозоидов, хотя влияние на концентрацию сперматозоидов было более неоднозначным. Хотя мобильные телефоны используются повсеместно и считаются безопасными, количество обсервационных
исследований, изучающих влияние использования мобильных телефонов на репродуктивное здоровье и качество спермы,
ограничено.
Большинство из этих исследований набирали участников во время их посещений клиник по лечению бесплодия, включали относительно
небольшое число лиц и корректировались лишь с учетом нескольких факторов, если возникали какие-либо затруднения. Таким образом, вызывают беспокойство отбор, путаница и предвзятость публикаций.
В этом исследовании мы проанализировали данные, собранные у 2886 молодых швейцарских мужчин из общей популяции
без предварительного знания их статуса фертильности. Участники предоставили подробную информацию о своих привычках
пользоваться мобильными телефонами на момент заполнения анкеты.
После корректировки на многочисленные потенциальные мешающие факторы
мы изучили связь между использованием мобильного телефона, о котором сообщили сами, положением,
когда он не используется, и параметрами спермы. Поскольку набор этих мужчин начался в 2005 году, еще
до широкого распространения смартфонов, мы также оценили связь между частотой использования и параметрами
спермы за разные периоды времени.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Изучаемая популяция
В Швейцарии все мужчины в возрасте 18-22 лет должны пройти трехдневный лагерь, чтобы определить
свою пригодность к военной службе. Это составляет 97% населения, состоящего из молодых мужчин,
хотя остальные 3% были исключены из-за ранее
диагностированного хронического заболевания или инвалидности. Для этого исследования с мужчинами связались за 3 месяца до их призыва в армию и пригласили принять участие после завершения лагеря, независимо от того, были ли они признаны годными к военной службе или нет. Они получили подробное описание исследования, форму согласия и 2 анкеты: одну для них самих, касающуюся их общего состояния здоровья и привычек образа
жизни, и одну для их родителей, касающуюся периода до зачатия.
В общей сложности мы связались со 106 924 мужчинами, и 5605 (5,3%) отправили обратно свои документы, заполненные личной информацией. Из них 2886 (3,1%) предоставили биологический материал для исследования. При сборе данных не применялись критерии исключения.
Физический осмотр и отбор проб
Мужчинам, согласившимся предоставить биологические образцы, назначались встречи в
андрологической лаборатории рядом с каждым армейским призывным пунктом. Они прошли медицинский осмотр у квалифицированного уролога, который изучил анатомию области гениталий (наличие хирургических
рубцов, гипоспадии и варикоцеле) и измерил объем яичек. Кроме того,
были измерены вес и рост, а также рассчитан индекс массы тела (ИМТ) в кг/м2. Мужчин попросили
предоставить образец спермы, полученный путем мастурбации в отдельной комнате. Были записаны даты и время текущей и последней эякуляции, а продолжительность воздержания была рассчитана в часах.
Анализ спермы
Образцы спермы были проанализированы во всех 6 сотрудничающих лабораториях с использованием одних и тех же
протоколов и в соответствии с руководящими принципами, установленными Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ)
для анализа спермы. Вкратце, объем спермы определяли
путем взвешивания пробирки до и после сбора, и образцы инкубировали в течение 20-40 минут при температуре
37 °C для обеспечения разжижения.
Регистрировались такие показатели, как концентрация сперматозоидов, общее количество сперматозоидов (TSC) и подвижность
сперматозоидов. Для каждого образца было снято минимум 500 дорожек сперматозоидов со скоростью 25 изображений в секунду.
Идентичные системы CASA использовались во всех местах проведения исследований. Фиксированные мазки и мазки, окрашенные по
Папаниколау , были подготовлены для оценки морфологии либо с использованием CASA, либо одним обученным специалистом
в соответствии с более строгими критериями. Наблюдения проводились с помощью 10-кратного фазово-контрастного объектива
при конечном увеличении в 100 раз.
Данные о частоте использования мобильного телефона и его местоположении
Участники заполнили анкету, содержащую личную информацию, касающуюся их общего и репродуктивного
здоровья, их привычек в образе жизни и их образования. В разделе "Привычки образа жизни" мужчин
спросили, есть ли у них мобильный телефон, как часто они им пользуются и где они его хранят, когда
им не пользуются. На вопрос, касающийся частоты употребления, мужчины могли выбрать один из следующих ответов: редко, несколько раз в неделю (объединены в группу <один раз в неделю),
1-5 раз в день,
5-10 раз в день,
10-20 раз в день,
>20 раз в день.
Ответы на вопрос о местонахождении мобильного
телефона, когда он не используется, были
в кармане брюк,
пиджака,
в чехле для ремня
или в другом месте.
Результаты
Описание исследуемой популяции
Было включено в общей сложности 2886 мужчин. Данные об использовании ими мобильных телефонов были доступны
для 2789 человек, из которых 2759 ответили на вопрос о частоте использования ими телефонов , а 2764
предоставили подробную информацию о положении своих телефонов, когда они не используются.
В таблице 1 обобщены
общие характеристики, факторы образа жизни и параметры спермы всего населения в соответствии с частотой
использования ими мобильных телефонов, разделенных на 5 групп. Частые пользователи телефонов (>20 раз в день) были немного моложе по сравнению с мужчинами, которые пользовались своими телефонами менее 10 раз в день или
редко (19 и 20 лет соответственно).
Мужчины, которые чаще пользовались своими телефонами, имели более высокий вес и, следовательно, более высокий ИМТ (22,8 кг/м2) по сравнению с мужчинами, которые редко пользовались своими телефонами (21 кг/м2). В целом, более высокая доля мужчин, которые сами сообщили о своем отличном или
добром здоровье, потребляли меньше лекарств до участия, а более высокий образовательный уровень наблюдался
в группе с низким уровнем использования мобильных телефонов по сравнению с высокочастотными пользователями (таблица 1;
А). Кроме того, более высокая доля частых потребителей курила сигареты и употребляла алкоголь (таблица 1; B).
Интересно, что более половины мужчин (56,5%) пользовались своими телефонами менее одного раза в неделю в период с 2005 по 2007 год, по сравнению только с 5% в 2015 и 2018 годах.
Связь между частотой использования мобильного телефона и качеством спермы
Медиана концентрации сперматозоидов и TSC были значительно выше в группе мужчин, которые пользовались своими
телефонами не чаще одного раза в неделю (56,5 млн Мио/мл и 153,7 млн Мио; соответственно), по сравнению с
мужчинами, использующими свои телефоны >20 раз в день (44,5 млн Мио/мл и 120 млн Мио; соответственно) (таблица 1;
E). Эта разница соответствует снижению концентрации сперматозоидов на 21% и снижению TSC на 22% у частых
(>20 раз в день) по сравнению с редкими (<одного раза в неделю) пользователями мобильных телефонов.
Скорректированный показатель OR для концентрации сперматозоидов ниже референтного значения ВОЗ в 15 млн/мл
был значительно выше у мужчин, пользующихся телефоном 5-10 раз в день, по сравнению с мужчинами, которые пользовались
им 1-5 раз в день.
В этой модели логистической регрессии мужчины, пользующиеся своими телефонами более 20 раз в день, имели на 30% и 21% повышенный риск того, что концентрация сперматозоидов и
TSC будут ниже референтных значений ВОЗ для фертильных мужчин, соответственно. Однако тенденции воздействия не были значительными. Различий в подвижности сперматозоидов и морфологии сперматозоидов не было
связано с частотой использования мобильного телефона (дополнительный рис. 1 и дополнительная таблица 1). Линейные
модели, скорректированные с учетом потенциальных смешивающих факторов, последовательно показывали, что высокая
частота использования мобильного телефона (>20 раз в день) была в значительной степени связана со снижением
концентрации сперматозоидов и TSC, в то время как они демонстрировали значительные тенденции воздействия-реакции во всем диапазоне воздействия (таблица 2).
Результаты были аналогичными после исключения мужчин
с азооспермией.
Связь между использованием мобильного телефона и концентрацией сперматозоидов была выше в период
с 2005 по 2007 год и постепенно снижалась в последующие периоды (2008-2011 и 2012-2018 годы).
Связь между положением мобильного телефона и качеством спермы
В общей сложности 2368 мужчин, что соответствует 85,7% обследованной популяции, сообщили, что держат
телефон , когда им не пользуются, в карманах брюк. У остальных мужчин он был либо в пиджаках (4,6%),
либо в другом месте, а не на теле (9,7%). Ношение телефона в штанах не было связано с изменением параметров качества спермы по сравнению с ношением телефона вдали от тела как в моделях линейной регрессии, так и в моделях логистической регрессии.
ОБСУЖДЕНИЕ
Среди многочисленных факторов образа жизни, которые могут повлиять на качество спермы, использование мобильных телефонов приобрело центральное значение из-за огромного роста их использования за последние десятилетия. В этом исследовании, проведенном на большой выборке мужчин из общей популяции, мы наблюдаем значительные тенденции
"воздействие-реакция" в виде снижения концентрации сперматозоидов и TSC с увеличением частоты использования
мобильного телефона. Объем спермы, подвижность сперматозоидов и морфология, однако, не были связаны с
частотой использования. Положение мобильного телефона, когда он не используется, также не было связано с
какими-либо параметрами спермы.
В этом перекрестном исследовании мы проанализировали данные 2886 молодых людей из общей популяции из разных регионов Швейцарии, завербованных во время призыва на военную службу. Насколько нам известно, это самая крупная
выборка, когда-либо включенная в исследование качества спермы и воздействия радиочастотных ЭМП от мобильных телефонов. Еще одной сильной стороной настоящего исследования является то, что все участники являются мужчинами
из общей популяции и не имели предварительных знаний о параметрах своей спермы или статусе фертильности, что делает маловероятной предвзятость отбора.
Таким образом, были выявлены существенные различия в воздействии: от мужчин, которые практически не
пользовались мобильным телефоном (< одного раза в неделю, 8,6%, что эквивалентно 223 мужчинам), до тех, кто пользовался
им >20 раз в день (22%, что эквивалентно 608 мужчинам). Что еще более важно, и в отличие от большинства предыдущих
в ходе исследований все участники заполнили исчерпывающую анкету о потенциальных мешающих факторах, таких как ИМТ, курение матери, потребление сигарет и алкоголя. Эти факторы контролировались во всех
проанализированных моделях. Информационная предвзятость в этом отношении считается ограниченной,
поскольку участники не знали о результатах анализа своей спермы, когда заполняли анкету, и ни
участники, ни исследователи не знали, что будет проведено это ассоциативное исследование. Мужчин попросили
предоставить подробную информацию об использовании ими мобильных телефонов в период непосредственно
перед заполнением анкеты, что также делает очень маловероятной предвзятость отзыва.
Основной проблемой при изучении использования мобильных телефонов является оценка поглощенного воздействия радиочастотных ЭМП от
телефона владельца в повседневной жизни.
Было обнаружено, что связь между использованием мобильного телефона и концентрацией сперматозоидов
была более выраженной в первый период исследования (2005 и 2007 годы) и постепенно снижалась в последующие
периоды времени (2008-2011 и 2012-2018 годы). Эта закономерность соответствует переходу на новые
технологии, главным образом с 2G на 3G и 4G.
Кроме того, ожидается, что увеличение покрытия телефонной сети в будущем значительно снизит выходную мощность ВЧ-ЭДС мобильных телефонов. Фактически, учитывая стремительную эволюцию
использования мобильных телефонов и технологий, наше исследование представляет собой краткий обзор
их влияния в период с 2005 по 2018 год.
С появлением в последние годы новых телефонных технологий
необходимы более современные проспективные обсервационные исследования, чтобы лучше понять влияние
RFEMF на репродуктивное здоровье мужчин и потенциал фертильности.
Наше ассоциативное исследование, предполагающее негативное влияние воздействия RFEMF и использования мобильных телефонов на
концентрация сперматозоидов и TSC поднимают 2 важных вопроса: потенциальные последствия для фертильности и
механизм действия, который влияет на количество сперматозоидов.
ВЫВОДЫ
Отсутствие четких доказательств негативной связи между использованием мобильных телефонов и мужской фертильностью, а также резкий рост использования сотовых телефонов за последнее десятилетие подчеркивают необходимость дальнейших исследований в этой области. С этой точки зрения важно провести проспективные
обсервационные исследования с участием мужчин из общей популяции и точно измерить воздействие радиочастотного излучения на яички и гипоталамо-гипофизарно-гонадную систему. Это позволило бы нам изучить связь между использованием сотового телефона, воздействием радиочастотного излучения и качеством спермы и лучше
понять механизм действия радиочастотного излучения на мужскую репродуктивную систему.