Účinky změn životního stylu na kvalitu spermatu u zdravých mladých mužů žijících ve vysoce znečištěných oblastech (FAST) (FAST)

Kvalita lidského spermatu je ovlivněna genetickými, metabolickými, životním stylem a faktory prostředí. Je citlivým markerem celkového zdravotního stavu jedince a prediktorem výskytu onemocnění a mortality. Některé studie naznačují, že strava bohatá na antioxidační sloučeniny a pravidelná fyzická aktivita mohou zlepšit kvalitu spermatu. Plánovali jsme randomizovanou kontrolovanou studii (RCT) s hlavním cílem zhodnotit účinky změn životního stylu na kvalitu spermatu u zdravých mladých mužů žijících ve třech znečištěných oblastech v severní, střední a jižní Itálii. Sekundárními cíli je posoudit: a) souvislost mezi kvalitou spermatu a biomarkery časného poškození nebo zánětu (prostatický specifický antigen, stav RedOx, epigenetické změny); b) souvislosti mezi biomarkery expozice toxickým látkám (těžké kovy) a kvalitou spermatu a biomarkery časného poškození nebo zánětu; c) souvislosti mezi stravou a fyzickou aktivitou a kvalitou spermatu a biomarkery raného poškození nebo zánětu; d) účinky změn životního stylu na hladinu těžkých kovů v krvi a spermatu.

Tato RCT zahrnuje 450 zdravých mladých mužů ve věku 18-22 let, kteří žijí v jedné z následujících tří znečištěných oblastí:

1. oblast znečištěná polychlorovanými bifenyly (PCB) v provincii Brescia, oblast Lombardie;
2. údolí řeky Sacco s vysokými hladinami beta-hexachlorcyklohexanu (β-HCH) pocházejících ze skládek toxického odpadu průmyslového původu.
3. „Země ohňů“ v regionu Kampánie s vysokou koncentrací nelegálních skládek odpadu a nekontrolovaného spalování v blízkosti obdělávaných polí.

Podle randomizačního plánu 1:1 budou mladí muži zařazeni do intervenční nebo kontrolní skupiny.

Předměty budou zapsány mezi studenty středních a vysokých škol po 20 minutách setkání se studenty v každé třídě, během lekce a za přítomnosti vyučujícího, aby vysvětlili design studia a pozvali je k účasti. Po krátkém samoaplikovaném screeningovém dotazníku pro vyloučení subjektu nevhodného pro výzkum jsou potenciální kandidáti pozváni k urologické návštěvě na urologické a fertilitní jednotce, včetně klinického vyšetření a analýzy spermiogramu. Účastník zároveň podstoupí nalačno vzorek krve pro analýzu běžných parametrů (glykémie, cholesterolémie atd.) a měření výšky, hmotnosti a obvodu břicha vyškolenými dietology. Poté každý dietolog vyhodnotil stravovací návyky a fyzickou aktivitu každého účastníka pomocí dotazníku European Prospective Investigation to Cancer (EPIC) a výživového dotazníku, PREvención con DIeta MEDiterránea (PREDIMED) a International Physical Activity Questionnaire (IPAQ).

Každá urologická návštěva, odběr krve a spermatu bude opakován stejnou metodikou v intervenční i kontrolní skupině, v čase 0 (výchozí stav, zařazení), po 4 měsících (konec intervence) a po 8 měsících (konec sledování ).

Intervence pro změnu životního stylu v experimentální skupině byla naplánována na základě předchozích zkušeností s edukační intervencí v nutriční epidemiologii. Je třeba poznamenat, že středomořská strava je středem zájmu intervence a že cílem intervence není zhubnout, ale zvýšit množství antioxidantů a protizánětlivých dietních látek. Je dobře známo, že také motivované subjekty mají potíže se změnou stravovacích návyků. Změna tedy bude založena na následujících bodech: personalizovaná strava (podle chuti a praktických důvodů), progresivní změna (jeden cíl a čas), časté kontakty s dietology (v prvním měsíci týdenní kontakty). Subjekty jsou také vyzvány, aby se podělily o indikace dietologů se svými rodiči a zejména s osobou, která obvykle vaří doma. Intervence dietologa byla naplánována s pomocí Dr. Stefanie Ubaldi, prezidentky Evropské organizace pro medicínu životního stylu (ELMO), Ženeva.

Subjekty zařazené do kontrolní skupiny obdrží při zápisu (základní stav) pouze brožuru s aktuálními doporučeními pro středomořskou dietu a budou dále kontaktovat až po 4 a 8 měsících.

Vzorky krve a spermatu budou odebírány a skladovány při -80° podle standardního protokolu až do doby laboratorní analýzy. Laboratorní analýzy zahrnují následující:

1. hematologické parametry (celkový krevní obraz, glykémie, cholesterolémie atd.);
2. parametry kvality spermatu podle kritérií Světové zdravotnické organizace (WHO) z roku 2010;
3. celkový a volný prostatický specifický antigen (PSA) v krvi a spermatu;
4. parametry stavu RedOx ve spermatu;
5. epigenetické analýzy (methylace DNA) v krevních lymfocytech a spermatozoích;
6. ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) analýzy těžkých kovů - hliník (Al), antimon (Sb), arsen (As), baryum (Ba), berylium (Be), kadmium (Cd), vápník (Ca), chrom (Cr), kobalt (Co), měď (Cu), železo (Fe), olovo (Pb), lithium (Li), hořčík (Mg), mangan (Mn), molybden (Mo), nikl (Ni), draslík (K), selen (Se), sodík (Na), stroncium (Sr) a zinek (Zn) v krvi a spermatu.

Rozdíly v průměrech a podílech všech proměnných mezi intervenční a kontrolní skupinou a souvislosti mezi stravou, fyzickou aktivitou a parametry spermatu a krve budou v prvním kroku hodnoceny pomocí běžných statistických testů pro srovnání průměrů a podílů. Vícerozměrné modely, včetně vícefaktorové analýzy rozptylu, vícenásobné regrese a vícenásobné logistické regrese, pak budou použity pro posouzení asociací při zohlednění možných zmatků. Všechny statistické testy jsou oboustranné s p=0,05 jako prahem pro zamítnutí nulové hypotézy.

Dvě oddělení urologie a plodnosti: a) Unità Operativa Complessa di Urologia, Ospedale S. Francesco d'Assisi di Oliveto Citra (SA), Azienda Sanitaria Locale (ASL) Salerno ab) Jednotka hygieny, epidemiologie a biostatistiky a jednotka Urologie University of Brescia bude poskytovat rutinní hematologické parametry (celkový krevní obraz, glykémie, cholesterolémie atd.) a parametry kvality spermatu podle kritérií WHO z roku 2010.

Každá náborová jednotka odebere a zpracuje biologické vzorky, které budou odeslány do laboratoří ke konkrétní analýze:

• Italský národní institut zdraví, Řím: prostatický specifický antigen v seminální plazmě a v krevním séru;
• Ústav potravinářských věd, Italská národní rada pro výzkum (ISA-CNR) v Avellino: Parametry stavu RedOx ve spermatu a ICP-MS analýzy těžkých kovů
• Skupina epidemiologie, epigenetiky a toxikologie (Epiget) Milánské univerzity a Laboratorní hodnocení biologické bezpečnosti a rizik Italské národní agentury pro nové technologie, energii a udržitelný hospodářský rozvoj (SSPT-TECS-BIORISC ČR ENEA Casaccia): epigenetické analýzy (metylace DNA ) v krevních lymfocytech a spermatozoích.

Správu dat a statistickou analýzu bude provádět Jednotka hygieny, epidemiologie a biostatistiky Univerzity v Brescii.