Оценка микробиоты яичка у табакокурящих пациентов с необструктивной азооспермией | Фаниев М.В., Кадыров З.А., Кульченко Н.Г., Виноградов И.В., Прокопьев Я.В.

Введение

Бесплодие затрагивает каждую 6-ю супружескую пару, и в половине случаев причиной является мужской фактор бесплодия [1–3]. Необструктивная азооспермия (НОА) — наиболее тяжелая форма мужского фактора бесплодия, характеризующаяся отсутствием сперматозоидов в эякуляте вследствие нарушения сперматогенеза в извитых семенных канальцах [4]. Несмотря на значительный прогресс в области вспомогательных репродуктивных технологий, успех методов экстракорпорального оплодотворения и интрацитоплазматической инъекции сперматозоида напрямую зависит от возможности получения жизнеспособных гамет при проведении Micro-TESE (Microsurgical Testicular Sperm Extraction — микрохирургический забор ткани яичка) [5]. В связи с этим первостепенное значение приобретает выявление и коррекция факторов риска развития НОА [6]. Среди таких факторов, приводящих к НОА, наряду с эндокринными нарушениями и генетическими патологиями [7] все большее внимание исследователей привлекают образ жизни пациента и влияние на здоровье его привычек, в частности курения [8, 9]. Известно, что среди 37% семейных пар, обращающихся за медицинской помощью в центры репродукции, отмечается зависимость от табакокурения [10].

Актуальность данной проблемы обусловлена высокой распространенностью курения среди мужчин репродуктивного возраста. Нарушение сперматогенеза на фоне табакокурения происходит по причине различных факторов: развития оксидативного стресса, прямого токсического действия на клетки Лейдига и Сертоли, нарушения микроциркуляции яичка и т. д. [11, 12]. В свою очередь, в поиске новых патогенетических механизмов развития НОА все большее внимание привлекает роль микробиоты — сложного сообщества микроорганизмов, колонизирующих различные биотопы человека [13, 14]. Влияние курения на состав микробиоты респираторного тракта и толстой кишки хорошо известно. Однако микробиота мужского репродуктивного тракта, в частности микробный состав ткани яичка и его потенциальная связь с НОА у курящих мужчин, изучена мало.

Цель исследования: оценить состав микробиоты яичка у табакокурящих пациентов с НОА.

Материал и методы

В проспективное когортное лонгитюдное исследование (выписка из протокола № 24 заседания комитета по этике МИ Российского университета дружбы народов от 18.01.2024) с параллельными группами включены мужчины в возрасте от 23 до 56 лет (n=72), подписавшие добровольное информированное согласие, у которых по данным спермограммы и результатов клинического исследования установлен диагноз НОА. Критериями невключения в исследование были обструктивная азооспермия, острые инфекции нижних мочевыводящих путей, онкологические заболевания, варикоцеле, лечение антимикробными препаратами по поводу воспалительных заболеваний органов репродуктивного тракта менее 3 мес. назад, наличие патологических изменений в общем анализе секрета простаты и бактериологических посевах эякулята.

Все пациенты разделены на 2 группы в зависимости от наличия вредной привычки — злоупотребления табачными изделиями, по данным анамнеза, в количестве не более 1 пачки в день: 1-я группа — курящие (n=33), 2-я — некурящие (n=39).

Всем пациентам по показаниям в рамках программы ВРТ выполнена биопсия яичка по методике Micro-TESE. Полученные тестикулярные биоптаты исследованы на состав микробиоты. Для этого применен метод высокопроизводительного секвенирования нового поколения (Next-Generation Sequencing, NGS) ампликонов гена 16S рРНК по запатентованной методике [15]. Обработку данных проводили в программе QIIME (Quantitative Insights into Microbial Ecology). На этапе первичной обработки использовали версию 1.9.1, которая обеспечивала фильтрацию и кластеризацию последовательностей в операционные таксономические единицы. Для повышения точности таксономической классификации был выполнен переход на QIIME 2 с базой данных GreenGenes. Совместное применение этих программ позволило получить точные и воспроизводимые результаты исследования.

Статистический анализ данных выполнен с применением специализированного программного обеспечения Statistica (версия 10.0, StatSoft Inc., США). Первичный анализ количественных показателей проводили с расчетом медианы (Me) и 1-го и 3-го квартилей [Q1; Q3] для описания основной тенденции и определения разброса данных. Для оценки статистической значимости различий между независимыми группами использовали непараметрические методы как наиболее корректные для данных, не соответствующих нормальному распределению, и/или малых выборок. Для попарного сравнения двух групп, в том числе при получении значимого результата для критерия Краскела — Уоллиса, использовали U-критерий Манна — Уитни. Результаты признавали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты исследования

Возраст пациентов с НОА в 1-й группе значимо выше, чем во 2-й, — 42 года и 35 лет соответственно (p<0,05). Возможно, этот факт связан с тем, что среди людей старшего поколения распространенность табакокурения изначально выше из-за отсутствия широкой пропаганды здорового образа жизни два десятилетия назад.

В микробиоте ткани яичка при НОА наблюдается относительная представленность в основном типов Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Bacillota (ранее — Firmicutes). На рисунке 1 показаны семейства бактерий, относительная представленность которых в среднем превышает 1,8%.

У некурящих пациентов в микробиоте яичка отмечалось выраженное доминирование 3 семейств (Enterobacteriaceae, Burkholderiaceae и Lactobacillaceae), у курящих состав микробиоты радикально менялся: на фоне явного преобладания относительной представленности семейства Enterobacteriaceae исчезло доминирование других бактериальных семейств. Состав микробиоты у мужчин этой группы был более разнообразным и равномерным, при этом заметно увеличилась представленность множества других бактериальных семейств, таких как Peptoniphilaceae, Mycobacteriaceae, Staphylococcaceae (см. рис. 1). Таким образом, у пациентов обеих групп исследования значимую и высокую представленность в ткани яичка имело только семейство Enterobacteriaceae (род Escherichia). При этом в группе некурящих инфертильных мужчин относительная представленность вида Escherichia coli составила 11%, а курящих — 21% (по тесту Краскела — Уоллиса: p<0,05). У остальных бактериальных семейств относительная представленность в обеих группах наблюдения была в среднем <0,3% от всего микробного сообщества.

Для количественной оценки α-разнообразия использовали индекс Шеннона, который рассчитывали с помощью программы QIIME2. Так, индекс α-разнообразия микробиоты ткани яичка у некурящих инфертильных мужчин был ниже по сравнению с курящими (p>0,05) (рис. 2). У некурящих пациентов зафиксировано невыраженное разно­образие микробиоты, что может быть связано с доминированием 1–2 комменсальных видов бактерий или с очень низким уровнем бактериальной колонизации ткани яичка. Более высокое α-разнообразие микробиоты ткани яичка у курящих инфертильных мужчин говорит об изменении локальной иммунной среды, что потенциально может способствовать хроническому воспалению и нарушению сперматогенеза.

Обсуждение

Ежедневно миллионы мужчин добровольно подвергают себя воздействию нескольких тысяч токсичных соединений, содержащихся в сигаретном дыме, не задумываясь об их прямом влиянии на репродуктивную функцию. Известно, что компоненты табачного дыма — это более 7 тыс. химических соединений, среди которых никотин, продукты горения, тяжелые металлы (кадмий, свинец) и свободные радикалы [16], оказывающие повреждающее действие на сперматогенез.

Основной патогенетический фактор развития патоспермии у курильщиков — появление и прогрессия оксидативного стресса. Табачный дым содержит очень большое количество прооксидантов (свободных радикалов). В то же время у курящих мужчин наблюдается снижение уровня антиоксидантов (витаминов C, E, глутатиона) в семенной плазме. Этот дисбаланс приводит к избыточному образованию активных форм кислорода, высокие уровни которого способствуют разрушению липидных мембран сперматозоидов, повреждению митохондрий и, что самое опасное, вызывают фрагментацию ядерной ДНК [17].

Такие компоненты дыма, как кадмий, никотин, тропны к яичкам. Накапливаясь в них, кадмий напрямую угнетает синтез тестостерона клетками Лейдига и повреждает клетки Сертоли [10, 18]. Это приводит к гормональному дисбалансу и разрушению оптимальной среды для развития сперматозоидов. Кроме того, никотин вызывает спазм сосудов и ухудшает микроциркуляцию крови. В яичках это приводит к хронической гипоксии, что дополнительно угнетает клеточный метаболизм и процессы деления половых клеток.

Так, в экспериментальном исследовании L. Zhong et al. [19] отмечено, что воздействие сигаретного дыма на протяжении 12 нед. привело к значительному уменьшению размера и массы семенников у мышей (p<0,05), а общая подвижность сперматозоидов у них снизилась на 48,08% по сравнению с результатами контрольной группы (p<0,01). В семенниках животных, которые дышали сигаретным дымом, значимо увеличилось относительное обилие бактерий типов Firmicutes (или Bacillota согласно текущему таксономическому названию) и Actinobacteria (p<0,05) и уменьшился этот же показатель Bacteroidetes и Proteobacteria.

Наше исследование показало, что у пациентов с НОА курение ассоциируется с глубоким дисбиозом (нарушением баланса) микробиоты яичка — это проявляется двукратным преобладанием семейства Enterobacteriaceae и значительным увеличением микробного разнообразия за счет роста условно-патогенных или несвойственных для этого органа бактерий. Такое изменение микробного сообщества в яичке у инфертильных мужчин может иметь негативные последствия для местного иммунитета и, возможно, вызывать необратимое нарушение сперматогенеза.

Заключение

У пациентов с НОА курение ассоциировано со значительным изменением микробиоты яичка, оно приводит к ее выраженному дисбиозу: увеличивает долю бактерий семейства Enterobacteriaceae в 2 раза, повышает общее микробное разнообразие в интерстиции и способствует колонизации гонады условно-патогенной и чужеродной микрофлорой.

Результаты проведенной работы расширяют представления о патогенезе мужского бесплодия. Изучение тестикулярной микробиоты позволяет рассматривать проблему НОА не только в традиционной плоскости гормонально-генетических нарушений, но и с точки зрения микробной экологии репродуктивных органов, особенно на фоне злоупотребления курением.

Сведения об авторах:

Фаниев Михаил Владимирович — к.м.н., доцент кафед­ры эндоскопической урологии ФПКМР МИ Российского университета дружбы народов; 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; ORCID iD 0000-0002-7323-3126

Кадыров Зиератшо Абдуллоевич — д.м.н., профессор, заведующий кафедрой эндоскопической урологии и ультразвуковой диа­гностики ФНМО МИ Российского университета дружбы народов; 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; ORCID iD 0000-0002-1108-8138

Кульченко Нина Геннадьевна — к.м.н., уролог, врач ультразвуковой диа­гностики, ведущий научный сотрудник Научно-образовательного ресурсного центра инновационных технологий иммунофенотипирования, цифрового пространственного профилирования и ультраструктурного анализа (молекулярной морфологии) Российского университета дружбы народов; 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; ORCID iD 0000-0002-4468-3670

Виноградов Игорь Владимирович — д.м.н., научный руководитель НПЦ репродуктивной и регенеративной медицины; 125284, Россия, г. Москва, ул. Беговая, д. 7; ORCID iD 0000-0001-7469-3952

Прокопьев Ярослав Валерьевич — к.м.н., доцент кафед­ры урологии и нефрологии КГМА — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Мин­здрава России; 420012, Россия, г. Казань, ул. Муштари, д. 11; ORCID iD 0000-0002-4345-127X

Контактная информация: Прокопьев Ярослав Валерьевич, e-mail: yar80@mail.ru

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 01.02.2026.

Поступила после рецензирования 25.02.2026.

Принята в печать 23.03.2026.

About the authors:

Mikhail V. Faniev — C. Sc. (Med.), Assistant Professor of the Department of Endoscopic Urology, Faculty of Advanced Training for Medical Practitioners, Medical Institute, RUDN University; 6, Miklukho-Maklaya str., Moscow, 117198, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-7323-3126

Zieratsho A. Kadyrov — Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Endoscopic Urology and Ultrasound Diagnosis, Faculty of Continuing Medical Education, Medical Institute, RUDN University; 6, Miklukho-Maklaya str., Moscow, 117198, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-1108-8138

Nina G. Kul’chenko — C. Sc. (Med.), Urologist, Ultrasound Doctor, Leading Scientific Officer at the Scientific and Educational Resource Center for Innovative Technologies of Immunophenotyping, Digital Spatial Profiling and Ultrastructural Analysis (Molecular Morphology), RUDN University; 6, Miklukho-Maklaya str., Moscow, 117198, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-4468-3670

Igor V. Vinogradov — Dr. Sc. (Med.), Academic Adviser of the Scientific Practical Center of Reproductive and Regenerative Medicine; 7, Begovaya str., Moscow, 125284, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-7469-3952

Yaroslav V. Prokopiev — C. Sc. (Med.), Assistant Professor of the Department of Urology and Nephrology, Kazan State Medical Academy — Branch of the Russian Medical Academy of Continuous Professional Education; 11, Mushtari str., Kazan, 420012, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-4345-127X

Contact information: Yaroslav V. Prokopiev, e-mail: yar80@mail.ru

Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned.

There is no conflict of interest.

Received 01.02.2026.

Revised 25.02.2026.

Accepted 23.03.2026.