Antioxidanters betydning for sædkvaliteten

Mænds dårlige sædkvalitet er en væsentlig årsag til ufrivillig barnløshed. Studier viser, at oxidativ stress spiller en rolle. Det er en tilstand, hvor der er en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter, som bevirker, at sædcellerne ødelægges på forskellige måder. I en større oversigtsartikel, som er publiceret i Reproductive Sciences, ser forfatteren nærmere på de molekylære mekanismer, og hvordan C-vitamin, E-vitamin, selen, zink, Q10 og andre antioxidanter beskytter de sårbare sædceller.

Der er en stigende evidens for, at ubalancer mellem frie radikaler og antioxidanter i sædcellerne fører til metaboliske og funktionelle forstyrrelser, og at dette kan være hovedårsagen til udbredte typer af infertilitet.
Frie radikaler, også kendt som ROS (Reactive Oxygen Species), er et biprodukt af cellernes iltomsætning, og de spiller vigtige roller i flere fysiologiske funktioner. Det viser sig i denne forbindelse, at sædcellen producerer mindre mængder frie radikaler, som har betydning for modning, cellesignalering, strukturen af DNA, apoptose (programmeret celledød) og andre fysiologiske funktioner.
De frie radikaler er altså livsvigtige og afgørende for sunde celler, inklusive sunde sædceller. Men de frie radikaler bør kun operere inden for snævre områder og under kontrol. Det skyldes, at de frie radikaler er nogle meget reaktive molekyler med én eller flere uparrede elektroner, som ikke alene skaber grundlag for de sunde fysiologiske reaktioner. For i jagten på manglende elektroner kan de frie radikaler også løbe løbsk og iværksætte utilsigtede kædereaktioner, hvorved de oxiderer andre molekyler i cellerne. Noget af det farligste er, når de frie radikaler angriber de umættede fedtsyrer i cellemembranerne, og fænomenet kaldes for lipid peroxidation. Herfra kan de frie radikaler så fortsætte deres ødelæggelser inde i cellen.
Påvirkningen af frie radikaler øges desuden af intensiv fysisk træning, rygning, aldringsprocesser, forgiftninger, inflammationer, bestråling og andre stressfaktorer.
Høje niveauer af frie radikaler kan altså skyldes indre og ydre faktorer. Og de høje niveauer kan have en skadelig effekt på sædcellernes funktion ved at iværksætte lipid peroxidation og kædereaktioner, som ødelægger membranens integritet, blokerer enzymaktiviteter og forvolder apoptose, som alt sammen kan føre til infertilitet. De frie radikaler kan også ødelægge sædcellens DNA, og det er et kendt fænomen, som kaldes for DNA-fragmentering. Så selvom sædcellen svømmer godt og befrugter ægget, vil ægget ikke kunne udvikle sig normalt, og det udstødes ret hurtigt.

Antioxidanter fra det indre miljø

De forskellige antioxidanter spiller en vigtig rolle i forebyggelsen af oxidativ stress og opretholdelse af den såkaldte redoxbalance. I grove træk fungerer antioxidanterne ved at afgive en elektron, så de frie radikaler neutraliseres, samtidig med at antioxidanterne forbliver antioxidanter.
De vigtigste antioxidanter, som kroppen selv danner, fungerer som enzymer. De kaldes også for endogene antioxidanter, og her kan nævnes:

• Gluthationperoxidase (GPX). Indeholder selen.
• Superoxid-dismutase (SOD). Indeholder zink plus kobber eller mangan.
• Katalase (CAT). Består af polypeptidkæder.

Disse tre antioxidanter findes i relativt store mængder i sædceller og sædvæske, og det antages, at de primært kommer fra prostata. De tre antioxidanter beskytter på forskellige måder sædcellernes membraner, deres DNA og energiproducerende mitokondrier.
Desuden skal nævnes antioxidanter uden enzymaktivitet, der virker lynhurtig, og hvor Q10 spiller en særlig rolle. Q10 har også betydning for sædcellernes energiomsætning.

Antioxidanter fra det ydre miljø

Antioxidanter fra det ydre miljø, der også kaldes for eksogene antioxidanter, stammer fra føde- og drikkevarer. Blandt vitaminer og mineraler, der er livsvigtige næringsstoffer, kan nævnes A-, C- og E-vitamin, selen, zink og mangan.
Desuden skal nævnes en række plantestoffer.
Antioxidanterne fra kosten påvirker dannelsen og aktiviteten af de endogene antioxidanter. Derved udøver de en synergieffekt i opretholdelsen af redoxbalancen. I oversigtsartiklen har forfatteren mest fokus på antioxidanter som E-vitamin, C-vitamin, zink, selen og Q10. Forfatteren kommer også ind på særlige stoffer som L-acetylcystein, L-carnitin og lycopen, og at antioxidanterne har en synergieffekt. Derfor skal kosten først og fremmest være alsidig, og man kan overveje tilskud med følgende, som har særlig betydning for sædkvaliteten.

E-vitamin

E-vitamin (α-tocopherol) er en fedtopløselig antioxidant, der hovedsagelig findes i cellemembraner. E-vitamin neutraliserer hydroxylradikaler og superoxid, hvilket modvirker lipid peroxidation i cellemembranerne.
Man har fundet sammenhæng mellem niveauet af E-vitamin i sædvæske og procentandelen af mobile sædceller i ejakulationen.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud med 400 mg E-vitamin (α-tocopherol) daglig.

C-vitamin

Koncentrationen af C-vitamin (ascorbinsyre) er næsten ti gange højere i sædvæske end i blodserum. C-vitamin neutraliserer hydrogenperoxid, hydroxylradikaler og superoxid og beskytter derved mod oxidativ stress inde i sædcellerne.
Studier har vist, at tilskud med C-vitamin og E-vitamin til mænds sædvæske reducerer DNA-fragmentering forårsaget af oxidativ stress.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud på 500-1.000 mg daglig.

Zink

Den største mængde zink hos mænd findes i prostata, hvor sædvæsken dannes. Sædvæsken indeholder relativt meget zink, og zink spiller også en central rolle for sædceller, hvad angår metabolismen af RNA og DNA, signaltransduktion (overførsel af en type signal til en anden), genaktivering og regulering af apoptose. Derudover indgår zink i antioxidanten superoxid-dismutase (SOD), der beskytter sædcellernes struktur og DNA.
Studier har vist, at tilskud med zink til tyre beskytter sæden mod exogen oxidativ stress, hvilket forbedrer evnen til, at et befrugtet æg udvikles til en kalv.
I humane studier har man sædvanligvis givet tilskud på 25-400 mg daglig. Til orientering ligger sundhedsmyndighedernes øvre grænse på 25 mg zink daglig, og større tilskud over længere tid bør gives i samråd med en læge. Det skyldes, at zink i større mængder over længere tid kan fortrænge kobber.

Selen

Selen indgår i omkring 25 kendte selenholdige proteiner, hvoraf flere af dem har betydning for udvikling af sunde og stærke sædceller, herunder sædcellernes svingtråde, som leverer deres fremdrift.
Selen indgår i antioxidanten GPX (glutationperoxidase), der især findes i sædcellernes energiproducerende mitokondrier. GPX beskytter sædcellernes mitokondrier, deres DNA og andre cellebestanddele mod oxidativ stress. Der findes relativt meget selen i sædvæsken, og det antages at komme fra prostata. Selenmangel sættes især i forbindelse med abnorme sædceller, forringet motilitet og DNA-fragmentering.
Selenmangel er udbredt i Europa og andre dele af verden grundet udpint jord. Derfor har danske landmænd siden 1970´erne givet deres besætninger tilskud med selen for at forebygge nedsat fertilitet og andre mangelsygdomme.
I humane studier har man sædvanligvis givet tilskud på 200 mikrogram daglig. Tilskud baseret på selengær, som indeholder mange selenholdige proteiner, giver den største lighed med selenvariationen i selenrig kost.

Q10

Q10 er et enestående molekyle, der optræder i to former. Ubiquinon har betydning for cellernes energiomsætning og ubiquinol har betydning som antioxidant. Kroppen vekselvirker mellem de to former efter behov, hvilket blandt andet kræver et selenholdigt enzym.
Sædcellernes energiproducerende mitokondrier indeholder meget Q10, da de skal svømme relativt langt for at befrugte ægget.
Samtidig modvirker Q10 dannelsen af hydrogenperoxid og superoxid, hvilket modvirker oxidativ stress. Man har således fundet et omvendt forhold mellem niveauerne af Q10 i relation til sædantal og deres motilitet.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud på 100-300 mg daglig.

N-acetylcystein

N-acetylcystein indeholder aminosyren cystein, der er forløber for den kraftige antioxidant glutathion. Adskillige studier har vist, at tilskud med N-acetylcystein kan reducerer niveauet af frie radikaler og forbedre sædcellernes antal og motilitet. Samtidig reduceres antallet af abnorme sædceller og sædceller med DNA-fragmentering. Cystein findes desuden i aminosyren selenocystein, der indgår i omkring 25 selenoproteiner – herunder GPX (glutathion peroxidase).
Derfor kan N-acetylcystein have en positiv effekt på sædkvaliteten og graviditetsraten. Effekten forbedres, hvis man er velforsynet med selen.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud på 600 mg daglig.

L-carnitin

L-carnitin er et vandopløseligt vitaminlignende stof, der indgår i cellernes energiomsætning. Kroppen kan selv danne L-carnitin ud fra aminosyren lysin. Den største kilde til L-carnitin fra kosten er kød og mejeriprodukter.
L-carnitin er involveret i modning af sædceller i bitestiklerne. Koncentrationen af frit L-carnitin i bitestiklerne er 2.000 gange højere end i blodplasma. Mangel på L-carnitin kan føre til forringelse af sædcellernes motilitet. L-carnitins funktion som antioxidant er observeret i humane studier og i animalske studier. Hos infertile mænd har tilskud med 1.500 mg L-carnitin vist sig at forbedre sædkvaliteten ved at øge koncentrationen og motiliteten.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud på 500-1.000 mg daglig.

Lycopen

Lycopen tilhører en antioxidantgruppe, som hedder carotenoider. Lycopen findes i røde grønsager og frugter som tomater, rød peber, røde gulerødder og vandmelon. Lycopen er en kraftig antioxidant med potentiale til at forhindre skader på sædceller forårsaget af oxidativ stress.
I studier har man sædvanligvis givet tilskud på 6-8 mg.

Konklusion

Sædcellerne er særlig sårbare over for oxidativ stress, og selvom de har deres eget antioxidantforsvar, kan det blive forringet, hvis egenproduktionen af antioxidanter eller tilførslen via kosten er for lille.
De sidste års studier har afsløret, at oxidativ stress forårsaget af frie radikaler kan ødelægge sædcellerne på flere måder og derigennem forårsage problemer med fertiliteten og ufrivillig barnløshed.
I dag har man studeret mange forskellige antioxidanter til behandling af infertile mænd. Der har været mest fokus på E-vitamin, C-vitamin, selen, zink, Q10, L-acetylcystein, L-carnitin og lycopen. På markedet findes der kombinerede tilskud med flere antioxidanter, hvor man bør sikre sig, at de har en høj optagelighed.

Referencer

Alicja Kowalczyk. The Role of the Natural Antioxidant Mechanism in Sperm cells. Reproductive Sciences. 2021

Aparna Shreenath. Selenium Deficiency. StatPearls. May 6, 2019

Selen anvendelse i dansk landbrug - PDF Gratis download (docplayer.dk)

Mineraler - information til sundhedsfaglige - Medicin.dk