Auswirkungen von Änderungen des Lebensstils auf die Samenqualität bei gesunden jungen Männern, die in stark belasteten Gebieten leben (FAST) (FAST)

Die menschliche Samenqualität wird durch genetische, metabolische, Lebensstil- und Umweltfaktoren beeinflusst. Es ist ein empfindlicher Marker für den allgemeinen Gesundheitszustand einer Person und ein Prädiktor für das Auftreten von Krankheiten und die Sterblichkeit. Einige Studien deuteten darauf hin, dass eine an Antioxidantien reiche Ernährung und regelmäßige körperliche Aktivität die Samenqualität verbessern könnten. Wir planten eine randomisierte kontrollierte Studie (RCT) mit dem Hauptziel, die Auswirkungen von Änderungen des Lebensstils auf die Samenqualität bei gesunden jungen Männern zu bewerten, die in drei belasteten Gebieten in Nord-, Mittel- und Süditalien leben. Sekundäre Ziele sind die Bewertung: a) des Zusammenhangs zwischen Samenqualität und Biomarkern früher Schäden oder Entzündungen (Prostata-spezifisches Antigen, RedOx-Status, epigenetische Veränderungen); b) die Assoziationen zwischen Biomarkern der Exposition gegenüber toxischen Stoffen (Schwermetallen) und Samenqualität und Biomarkern früher Schäden oder Entzündungen; c) die Assoziationen zwischen Ernährung und körperlicher Aktivität und Samenqualität und Biomarkern für frühe Schäden oder Entzündungen; d) die Auswirkungen von Änderungen des Lebensstils auf die Blut- und Samenspiegel von Schwermetallen.

Diese RCT umfasst 450 gesunde junge Männer im Alter von 18 bis 22 Jahren, die in einem der folgenden drei belasteten Gebiete leben:

1. ein mit polychlorierten Biphenylen (PCB) verseuchtes Gebiet in der Provinz Brescia, Region Lombardei;
2. das Tal des Flusses Sacco, mit hohen Konzentrationen von Beta-Hexachlorcyclohexan (β-HCH), das von Giftmülldeponien industriellen Ursprungs stammt.
3. das „Land der Feuer“ in der Region Kampanien mit einer hohen Konzentration illegaler Mülldeponien und unkontrolliertem Abbrennen in der Nähe von bewirtschafteten Feldern.

Nach einem 1:1-Randomisierungsplan werden die jungen Männer einer Interventions- oder Kontrollgruppe zugeteilt.

Die Einschreibung der Probanden erfolgt unter Gymnasiasten und Universitätsstudenten nach einem 20-minütigen Treffen mit Studenten in jeder Klasse, während einer Unterrichtsstunde und in Anwesenheit des Lehrers, um das Studiendesign zu erklären und sie zur Teilnahme einzuladen. Nach einem kurzen selbstausgefüllten Screening-Fragebogen zum Ausschluss von für die Forschung nicht geeigneten Personen werden die potenziellen Kandidaten zu einem urologischen Besuch in einer Urologie- und Fertilitätsabteilung eingeladen, einschließlich einer klinischen Untersuchung und einer Spermiogrammanalyse. Gleichzeitig wird dem Teilnehmer eine nüchterne Blutprobe zur Analyse gängiger Parameter (Glykämie, Cholesterinämie, etc.) sowie zur Messung von Größe, Gewicht und Bauchumfang durch ausgebildete Ernährungsberater unterzogen. Anschließend bewertete jeder Ernährungsberater die Ernährungsgewohnheiten und die körperliche Aktivität jedes Teilnehmers anhand des European Prospective Investigation into Cancer (EPIC) und Ernährungsfragebogens, des PREvención con DIeta MEDiterránea (PREDIMED) und des International Physical Activity Questionnaire (IPAQ).

Jeder urologische Besuch, jede Blut- und Samenentnahme wird mit der gleichen Methodik sowohl in der Interventions- als auch in der Kontrollgruppe zum Zeitpunkt 0 (Basislinie, Aufnahme), nach 4 Monaten (Ende der Intervention) und nach 8 Monaten (Ende der Nachsorge) wiederholt ).

Die Intervention zur Änderung des Lebensstils in der Experimentalgruppe wurde auf der Grundlage früherer Erfahrungen mit pädagogischen Interventionen in der Ernährungsepidemiologie geplant. Es ist zu beachten, dass die mediterrane Ernährung im Mittelpunkt der Intervention steht und dass das Ziel der Intervention nicht darin besteht, Gewicht zu verlieren, sondern die Menge an Antioxidantien und entzündungshemmenden Nahrungsbestandteilen zu erhöhen. Es ist bekannt, dass auch motivierte Personen Schwierigkeiten haben, ihre Ernährungsgewohnheiten zu ändern. Daher wird die Umstellung auf folgenden Punkten basieren: personalisierte Ernährung (je nach Geschmack und praktischen Gründen), progressive Umstellung (jeweils ein Ziel), häufige Kontakte mit Ernährungsberatern (wöchentliche Kontakte im ersten Monat). Die Probanden sind auch eingeladen, die Hinweise der Ernährungsberater mit ihren Eltern und insbesondere der Person, die normalerweise zu Hause kocht, zu teilen. Die Ernährungsberatung wurde mit Hilfe von Dr. Stefania Ubaldi, Präsidentin der European Lifestyle Medicine Organization (ELMO), Genf, geplant.

Die in der Kontrollgruppe enthaltenen Probanden erhalten bei der Einschreibung (Baseline) nur eine Broschüre mit aktuellen Empfehlungen zur mediterranen Ernährung und werden erst nach 4 und 8 Monaten weiter kontaktiert.

Blut- und Samenproben werden entnommen und bis zur Laboranalyse gemäß einem Standardprotokoll bei -80°C gelagert. Laboranalysen umfassen Folgendes:

1. hämatologische Parameter (Vollblutbild, Glykämie, Cholesterinämie usw.);
2. Samenqualitätsparameter gemäß den Kriterien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von 2010;
3. Gesamt- und freies Prostata-spezifisches Antigen (PSA) in Blut und Sperma;
4. RedOx-Statusparameter im Sperma;
5. epigenetische Analysen (DNA-Methylierung) in Blutlymphozyten und Spermien;
6. ICP-MS (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) Analysen von Schwermetallen - Aluminium (Al), Antimon (Sb), Arsen (As), Barium (Ba), Beryllium (Be), Cadmium (Cd), Calcium (Ca), Chrom (Cr), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Eisen (Fe), Blei (Pb), Lithium (Li), Magnesium (Mg), Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Nickel (Ni), Kalium (K), Selen (Se), Natrium (Na), Strontium (Sr) und Zink (Zn) in Blut und Sperma.

Unterschiede der Mittelwerte und Anteile aller Variablen zwischen Interventions- und Kontrollgruppe sowie die Zusammenhänge zwischen Ernährung, körperlicher Aktivität und Spermien- und Blutparametern werden in einem ersten Schritt mit gängigen statistischen Tests zum Vergleich von Mittelwerten und Anteilen bewertet. Multivariable Modelle, einschließlich Multi-Faktor-Varianzanalyse, multipler Regression und multipler logistischer Regression, werden dann zur Bewertung der Assoziationen unter Berücksichtigung möglicher Confounder verwendet. Alle statistischen Tests sind zweiseitig mit p = 0,05 als Schwellenwert für die Ablehnung der Nullhypothese.

Die beiden Einheiten für Urologie und Fertilität: a) Unità Operativa Complessa di Urologia, Ospedale S. Francesco d'Assisi di Oliveto Citra (SA), Azienda Sanitaria Locale (ASL) Salerno und b) die Einheit für Hygiene, Epidemiologie und Biostatistik und Einheit von Die Urologie der Universität Brescia wird routinemäßige hämatologische Parameter (Vollblutbild, Glykämie, Cholesterinämie usw.) und Samenqualitätsparameter gemäß den WHO-Kriterien von 2010 liefern.

Jede Rekrutierungseinheit sammelt und behandelt die biologischen Proben, die zur spezifischen Analyse an die Labors gesendet werden:

• Italienisches Nationales Institut für Gesundheit, Rom: Prostata-spezifisches Antigen im Samenplasma und im Blutserum;
• Institut für Lebensmittelwissenschaften, Italienischer Nationaler Forschungsrat (ISA-CNR) von Avellino: RedOx-Statusparameter in Samen und ICP-MS-Analysen von Schwermetallen
• Gruppe für Epidemiologie, Epigenetik und Toxikologie (Epiget) der Universität Mailand und Labor für Biosicherheit und Risikobewertung der italienischen Nationalagentur für neue Technologien, Energie und nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung (SSPT-TECS-BIORISC CR ENEA Casaccia): epigenetische Analysen (DNA-Methylierung ) in Blutlymphozyten bzw. Spermatozoen.

Das Datenmanagement und die statistische Analyse werden von der Abteilung für Hygiene, Epidemiologie und Biostatistik der Universität Brescia durchgeführt.