Is Oxidative Stress Responsible For Male Infertility

Infertility in men is defined as the inability to achieve pregnancy after 1 year of regular unprotected sexual intercourse. The global prevalence of infertility varies between 2.5%–15%, correlating to at least 30 million infertile men worldwide. The cause of Infertility in men has been linked to several emotional, physical, and sociocultural problems. One of the mechanisms proposed for idiopathic male infertility is oxidative stress (OS). Male infertility accounts for about 40% of all cases and it is known that some conditions such as varicocele, cryptorchidism, hypogonadism, and genetic factors can be cause of infertility. However, no underlying cause can be identified for primary or secondary infertility in approximately 25% of couples which is termed idiopathic infertility. One of the proposed mechanisms for idiopathic infertility is OS and reactive oxygen species (ROS).

The importance of oxidative stress in the etiology of defective sperm function has been recognized since the pioneering studies of Thaddeus Mann and colleagues at the University of Cambridge demonstrated that mammalian spermatozoa were vulnerable to a lipid peroxidation process that attacks the unsaturated fatty acids in these cells, destroying the plasma membrane and compromising their functional competence. The induction of such stress may involve the enhanced generation of reactive oxygen species (ROS) by these cells and/or a deficiency in the levels of antioxidant protection they are afforded. The net impacts of oxidative stress and the cause of infertility include a loss of motility, a decrease in the ability of the spermatozoa to undergo the acrosome reaction, an impaired capacity to fuse with the vitelline membrane of the oocyte—and DNA damage

Figure 1. Factors contributing to oxidative stress-induced male infertility.

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Life stress ‘led to lower semen quality’

To reach their findings, the researchers assessed 193 men aged 38 to 49 between 2005 and 2008. All men were a part of the Study of the Environment and Reproduction at the Kaiser Foundation Health Plan in Oakland, CA.

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Men who experienced two or more stressful life events in the past year had lower sperm quality than men who did not experience any stressful life events, according to researchers. As part of the study, the men were required to complete a series of tests that measured levels of stress, including that from the workplace, stressful life events and overall perceived stress. They were also required to provide semen samples. Using standard fertility testing methods, researchers from the University of California, Davis, analyzed semen concentration, and sperm shape (morphology) and movement (motility) in each sample. The researchers found that men who experienced two or more stressful life events in the past year had a lower percentage of sperm motility and a lower percentage of sperm of normal morphology, compared with men who did not experience any stressful life events. They note this finding remained even after accounting for other factors that may influence semen quality, such as age, other health problems and history of reproductive health problems. Although workplace stress did not directly affect semen quality in the men, the researchers found that those who experienced job strains had lower levels of the hormone testosterone in their semen, which could affect reproductive health. In addition, they found that regardless of the levels of stress experienced, men who were unemployed had lower semen quality than those who were employed.

How can stress affect semen quality?

Spermatozoa possess very little cytoplasm and, as a consequence, they are deficient in the antioxidant enzymes that protect most cells from oxidative stress. This does not mean that these cells are totally lacking in any form of intracellular protection because they do possess a number of important antioxidant enzymes such as peroxiredoxin 6, superoxide dismutase, the glutathione peroxidase-reductase couple and limited catalase. However, the level of protection afforded by these systems has finite limits with the result that spermatozoa are heavily dependent on extracellular antioxidants present the seminiferous tubule fluid, epididymal plasma, seminal plasma and uterotubal fluid to provide them with complete protection during their voyage from the seminiferous tubules to the vitelline membrane of the oocyte. As a result, any factors that impact the overall antioxidant status of an individual, and thus the bioavailability of extracellular antioxidants, can have an impact on the levels of oxidative stress suffered by the male germ line and thence fertility.
Although the researchers are unable to pinpoint exactly how stress affects the quality of semen, they do present some theories. They say stress could activate the release of glucocorticoids – steroid hormones that affect the metabolism of carbohydrates, fats and proteins – which could reduce testosterone levels and sperm production. Furthermore, they say stress could trigger oxidative stress – physiological stress on the body caused by damage from unneutralized free radicals – which has been associated with semen quality and fertility. Commenting on the findings, first study author Teresa Janevic, PhD, an assistant professor at Rutgers School of Public Health, says: “Stress has long been identified as having an influence on health. Our research suggests that men’s reproductive health may also be affected by their social environment.” The researchers note that this is the first study to use subjective and objective measures of stress and, as a result, find links with reduced semen quality. In a recent spotlight feature, Medical News Today looked at whether infertility is primarily seen as woman’s problem, and whether there needs to be more awareness surrounding male infertility.

Effects of oxidative stress

Does stress cause male infertility ? Well The effects of oxidative stress vary and are not always harmful. For example, oxidative stress that results from physical activity may have beneficial, regulatory effects on the body. Exercise increases free radical formation, which can cause temporary oxidative stress in the muscles. However, the free radicals formed during physical activity regulate tissue growth and stimulate the production of antioxidants. Mild oxidative stress may also protect the body from infection and diseases. In a 2015 study, scientists found that oxidative stress limited the spread of melanoma cancer cells in mice. However, long-term oxidative stress damages the body’s cells, proteins, and DNA. This can contribute to aging and may play an important role in the development of a range of conditions. The origins of sperm oxidative stress are summarized below. While pathologies such as genitourinary tract infection and varicocele are well established causes of oxidative stress, others such as hyper-homocysteinaemia and diabetes are only now just becoming recognized as possible causes. It is hoped that this review will stimulate further research in these less well established potential causes of male oxidative infertility.
Idiopathic
Idiopathic male factor infertility has been linked with oxidative stress by several research groups. One of the principal causes of this association is the observation that morphologically abnormal sperm have an increased capacity to generate ROS, but also a reduced antioxidant capacity.
Iatrogenic
The use of assisted reproductive technologies (ART) has the potential to exacerbate sperm oxidative stress. During IVF and IUI treatment semen is centrifuged to separate sperm from seminal plasma. This exacerbates oxidative stress as centrifugation increases sperm ROS production many fold while removing sperm from protective antioxidants within seminal plasma.
Lifestyle
Smoking results in a 48% increase in seminal leukocyte concentrations and a 107% increase in seminal ROS levels (Saleh et al., 2002a). Smokers have decreased levels of seminal plasma antioxidants such as Vitamin E (Fraga et al., 1996) and Vitamin C (Mostafa et al., 2006), placing their sperm at additional risk of oxidative damage. This has been confirmed by the finding of a significant increase in levels of 8-OHdG within smoker's seminal plasma.

Chronic inflammation

Oxidative stress can cause chronic inflammation. Infections and injuries trigger the body’s immune response. Immune cells called macrophages produce free radicals while fighting off invading germs. These free radicals can damage healthy cells, leading to inflammation. Under normal circumstances, inflammation goes away after the immune system eliminates the infection or repairs the damaged tissue. However, oxidative stress can also trigger the inflammatory response, which, in turn, produces more free radicals that can lead to further oxidative stress, creating a cycle. Chronic inflammation due to oxidative stress may lead to several conditions, including diabetes, cardiovascular disease, and arthritis.

Neurodegenerative diseases

The effects of oxidative stress(stress responsible for male infertility) may contribute to several neurodegenerative conditions, such as Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. The brain is particularly vulnerable to oxidative stress because brain cells require a substantial amount of oxygen. According to a 2018 review, the brain consumes 20 percent of the total amount of oxygen the body needs to fuel itself. Brain cells use oxygen to perform intense metabolic activities that generate free radicals. These free radicals help support brain cell growth, neuroplasticity, and cognitive functioning. During oxidative stress, excess free radicals can damage structures inside brain cells and even cause cell death, which may increase the risk of Parkinson’s disease. Oxidative stress also alters essential proteins, such as amyloid-beta peptides. According to one 2018 systematic review, oxidative stress may modify these peptides in way that contributes to the accumulation of amyloid plaques in the brain. This is a key marker of Alzheimer’s disease.

Conditions linked to oxidative stress

Does stress cause male infertility or it can be more unpleasant ? Oxidative stress may play a role in the development of a range of conditions, including: • cancer • Alzheimer’s disease • Parkinson’s disease • diabetes • cardiovascular conditions such as high blood pressure, atherosclerosis, and stroke • inflammatory disorders • chronic fatigue syndrome • asthma • male infertility Factors that may increase a person’s risk of long-term oxidative stress include: • obesity • diets high in fat, sugar, and processed foods • exposure to radiation • smoking cigarettes or other tobacco products • alcohol consumption • certain medications • pollution • exposure to pesticides or industrial chemicals

Prevention

It is important to remember that the body requires both free radicals and antioxidants. Having too many or too few of either may lead to health problems. Lifestyle and dietary measures that may help reduce oxidative stress in the body include: • eating a balanced, healthful diet rich in fruits and vegetables • limiting intake of processed foods, particularly those high in sugars and fats • exercising regularly • quitting smoking • reducing stress • avoiding or reducing exposure to pollution and harsh chemicals Maintaining a healthy body weight may help reduce oxidative stress. According to a 2015 systematic review, excess fat cells produce inflammatory substances that trigger increased inflammatory activity and free radical production in immune cells.

Summary

Oxidative stress is a state that occurs when there is an excess of free radicals in the body’s cells. The body produces free radicals during normal metabolic processes.
One of the major cause of infertility is Oxidative stress that can damage cells, proteins, and DNA, which can contribute to aging. It may also play a role in development of a range of health conditions, including diabetes, cancer, and neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s.
Making certain lifestyle and dietary changes may help reduce oxidative stress. These may include maintaining a healthy body weight, regularly exercising, and eating a balanced, healthful diet rich in fruits and vegetables. The body naturally produces antioxidants to counteract these free radicals. A person’s diet is also an important source of antioxidants.
The rationale behind the use of antioxidants for the treatment of male infertility relies on excessive levels of ROS and free radicals cause altered sperm function and sperm DNA damage. A study Desai et al found that sperm characteristics were significantly lower in infertile men with high levels of ROS in semen as assessed through chemiluminescence. Reactive oxygen species alter DNA integrity in the sperm nucleus by inducing breakage of DNA strands, base modifications, and chromatin cross-linking Moreover, spermatozoa have limited defence mechanisms against ROS-induced DNA damage.
Human ejaculate contains sperm cells with various degrees of maturity, along with leukocytes, epithelial cells and round cells from different stages spermatogenesis. Among these cells, peroxidase-positive leukocytes and immature spermatozoa produce significant amount of free radicals. Spermatozoa are especially susceptible to oxidative damage due to the presence of abundant polyunsaturated fatty acids in their plasma membrane. These fatty acids are important as they provide membrane fluidity, a key feature for several membrane fusion events such as acrosome reaction and sperm-egg interactions. However, these unsaturated fatty acids render them vulnerable to free radical attacks and ongoing lipid peroxidation.

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क्या पुरुष बांझपन के लिए ऑक्सीडेटिव तनाव जिम्मेदार है

पुरुषों में बांझपन को नियमित असुरक्षित संभोग के 1 साल बाद गर्भावस्था को प्राप्त करने में असमर्थता के रूप में परिभाषित किया गया है। बांझपन का वैश्विक प्रसार 2.5% -15% के बीच भिन्न होता है, जो दुनिया भर में कम से कम 30 मिलियन बांझ पुरुषों के साथ संबंध रखता है। पुरुषों में बांझपन को कई भावनात्मक, शारीरिक और सामाजिक समस्याओं से जोड़ा गया है। अज्ञातहेतुक पुरुष बांझपन के लिए प्रस्तावित तंत्र में से एक ऑक्सीडेटिव तनाव (ओएस) है। पुरुष बांझपन सभी मामलों का लगभग 40% है और यह ज्ञात है कि कुछ स्थितियों जैसे कि varicocele, cryptorchidism, hypogonadism, और आनुवंशिक कारक बांझपन का कारण बन सकते हैं। हालांकि, लगभग 25% जोड़ों में प्राथमिक या माध्यमिक बांझपन के लिए कोई अंतर्निहित कारण की पहचान नहीं की जा सकती है, जिसे अज्ञातहेतुक बांझपन कहा जाता है।

दोषपूर्ण शुक्राणु समारोह के एटियलजि में ऑक्सीडेटिव तनाव के महत्व को मान्यता दी गई है, क्योंकि कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में थैडियस मान और सहकर्मियों के अग्रणी अध्ययनों से पता चला है कि स्तनधारी शुक्राणुजोज़ा इन कोशिकाओं में असंतृप्त फैटी एसिड पर हमला करने वाले एक लिपिड विषाक्तता प्रक्रिया के प्रति संवेदनशील थे। प्लाज्मा झिल्ली को नष्ट करना और उनकी कार्यात्मक क्षमता से समझौता करना। इस तरह के तनाव को शामिल करने से इन कोशिकाओं द्वारा प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की बढ़ी हुई पीढ़ी (आरओएस) और / या एंटीऑक्सिडेंट संरक्षण के स्तर में कमी शामिल हो सकती है। ऑक्सीडेटिव तनाव के शुद्ध प्रभावों में गतिशीलता का नुकसान, शुक्राणुजोज़ा की क्षमता में कमी, एक्रोसोम प्रतिक्रिया से गुजरना शामिल है, एक बिगड़ा हुआ क्षमता ओओसीटी के विटीलिन झिल्ली और डीएनए क्षति के साथ

चित्रा 1. ऑक्सीडेटिव तनाव-प्रेरित पुरुष बांझपन में योगदान करने वाले कारक।

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जीवन तनाव 'कम वीर्य गुणवत्ता के लिए नेतृत्व'

अपने निष्कर्षों तक पहुंचने के लिए, शोधकर्ताओं ने 2005 से 2008 के बीच 38 से 49 वर्ष की आयु के 193 पुरुषों का आकलन किया। सभी लोग ओकलैंड, सीए के कैसर फाउंडेशन हेल्थ प्लान में पर्यावरण और प्रजनन के अध्ययन का एक हिस्सा थे।

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शोधकर्ताओं के अनुसार, पिछले वर्ष में दो या अधिक तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं का अनुभव करने वाले पुरुषों में शुक्राणु की गुणवत्ता कम थी, जो किसी भी तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं का अनुभव नहीं करते थे। अध्ययन के हिस्से के रूप में, पुरुषों को उन परीक्षणों की एक श्रृंखला को पूरा करने की आवश्यकता थी जो तनाव के स्तर को मापते हैं, जिसमें कार्यस्थल से तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं और समग्र तनाव शामिल हैं। उन्हें वीर्य के नमूने भी देने थे। मानक प्रजनन परीक्षण विधियों का उपयोग करते हुए, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस के शोधकर्ताओं ने प्रत्येक नमूने में वीर्य एकाग्रता और शुक्राणु आकार (आकृति विज्ञान) और आंदोलन (गतिशीलता) का विश्लेषण किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन पुरुषों ने पिछले वर्ष में दो या अधिक तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं का अनुभव किया, उनमें शुक्राणु की गतिशीलता का कम प्रतिशत और सामान्य आकृति विज्ञान के शुक्राणुओं का कम प्रतिशत था: उन पुरुषों की तुलना में जो किसी भी तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं का अनुभव नहीं करते थे। वे ध्यान दें कि यह खोज अन्य कारकों के लिए लेखांकन के बाद भी बनी हुई है जो वीर्य की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती है, जैसे कि उम्र, अन्य स्वास्थ्य समस्याएं और प्रजनन स्वास्थ्य समस्याओं का इतिहास। यद्यपि कार्यस्थल का तनाव पुरुषों में वीर्य की गुणवत्ता को सीधे प्रभावित नहीं करता था, शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन लोगों को नौकरी का अनुभव हुआ, उनके वीर्य में हार्मोन टेस्टोस्टेरोन का स्तर कम था, जो प्रजनन स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, उन्होंने पाया कि तनाव के स्तर की परवाह किए बिना, जो पुरुष बेरोजगार थे, उनके पास कम वीर्य की गुणवत्ता थी जो कि कार्यरत थे। अन्य स्वास्थ्य समस्याओं और प्रजनन स्वास्थ्य समस्याओं का इतिहास। यद्यपि कार्यस्थल का तनाव पुरुषों में वीर्य की गुणवत्ता को सीधे प्रभावित नहीं करता था, शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन लोगों को नौकरी का अनुभव हुआ, उनके वीर्य में हार्मोन टेस्टोस्टेरोन का स्तर कम था, जो प्रजनन स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, उन्होंने पाया कि तनाव के स्तर की परवाह किए बिना, जो पुरुष बेरोजगार थे, उनके पास कम वीर्य की गुणवत्ता थी जो कि कार्यरत थे। अन्य स्वास्थ्य समस्याओं और प्रजनन स्वास्थ्य समस्याओं का इतिहास। यद्यपि कार्यस्थल का तनाव पुरुषों में वीर्य की गुणवत्ता को सीधे प्रभावित नहीं करता था, शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन लोगों को नौकरी का अनुभव हुआ, उनके वीर्य में हार्मोन टेस्टोस्टेरोन का स्तर कम था, जो प्रजनन स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, उन्होंने पाया कि तनाव के स्तर की परवाह किए बिना, जो पुरुष बेरोजगार थे, उनके पास कम वीर्य की गुणवत्ता थी जो कि कार्यरत थे।

तनाव वीर्य की गुणवत्ता को कैसे प्रभावित कर सकता है?

स्पर्मैटोज़ोआ में बहुत कम साइटोप्लाज्म होता है और, परिणामस्वरूप, वे एंटीऑक्सिडेंट एंजाइमों में कमी होते हैं जो अधिकांश कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव तनाव से बचाते हैं। इसका मतलब यह नहीं है कि इन कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर सुरक्षा के किसी भी रूप में पूरी तरह से कमी है, क्योंकि वे पेरोकेरोडॉक्सिन 6, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज, ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज-रिडक्टेस युगल और सीमित उत्प्रेरकों जैसे कई महत्वपूर्ण एंटीऑक्सिडेंट एंजाइमों के अधिकारी हैं। हालाँकि, इन प्रणालियों द्वारा वहन की जाने वाली सुरक्षा के स्तर की परिमित सीमा होती है, जिसके परिणामस्वरूप शुक्राणुजोज़ा बाह्य कोशिकीय एंटीऑक्सीडेंट पर अत्यधिक निर्भर होते हैं, जो सेमीफ़ाइनल ट्यूबल फ्लुइड, एपिडीडिमल प्लाज्मा, सेमिनल प्लाज़्मा और यूटरसुबल फ़्लुएंट में होते हैं, जो उन्हें सेमीफ़ाइरफ़ॉर्म से यात्रा के दौरान पूरी सुरक्षा प्रदान करते हैं। ऊल्टी के विटेलिन झिल्ली को नलिकाएं। नतीजतन, हालांकि शोधकर्ता ठीक से यह बताने में असमर्थ हैं कि तनाव वीर्य की गुणवत्ता को कैसे प्रभावित करता है, वे कुछ सिद्धांत प्रस्तुत करते हैं। वे कहते हैं कि तनाव ग्लूकोकॉर्टीकॉइड - स्टेरॉयड हार्मोन की रिहाई को सक्रिय कर सकता है जो कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के चयापचय को प्रभावित करते हैं - जो टेस्टोस्टेरोन के स्तर और शुक्राणु उत्पादन को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, वे कहते हैं कि तनाव ऑक्सीडेटिव तनाव को ट्रिगर कर सकता है - शरीर पर अनैच्छिक रूप से मुक्त कणों से नुकसान के कारण शारीरिक तनाव - जो वीर्य की गुणवत्ता और प्रजनन क्षमता से जुड़ा हुआ है। निष्कर्षों पर टिप्पणी करते हुए, पहले अध्ययन लेखक टेरेसा जेनेविक, पीएचडी, रटगर्स स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ में एक सहायक प्रोफेसर, कहते हैं: “तनाव को लंबे समय से स्वास्थ्य पर प्रभाव के रूप में पहचाना जाता है। हमारे शोध बताते हैं कि पुरुषों का प्रजनन स्वास्थ्य उनके सामाजिक वातावरण से भी प्रभावित हो सकता है। " शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि तनाव के व्यक्तिपरक और उद्देश्य उपायों का उपयोग करने के लिए यह पहला अध्ययन है और इसके परिणामस्वरूप, वीर्य की गुणवत्ता में कमी के साथ लिंक मिलते हैं। हाल ही में एक स्पॉटलाइट फीचर में, मेडिकल न्यूज टुडे ने देखा कि बांझपन को मुख्य रूप से महिला की समस्या के रूप में देखा जाता है, और क्या पुरुष बांझपन के बारे में अधिक जागरूकता की आवश्यकता है।

ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रभाव

ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रभाव भिन्न होते हैं और हमेशा हानिकारक नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्सीडेटिव तनाव जो शारीरिक गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है, शरीर पर लाभकारी, नियामक प्रभाव हो सकता है। व्यायाम से मुक्त कण बनता है, जिससे मांसपेशियों में अस्थायी ऑक्सीडेटिव तनाव हो सकता है। हालांकि, शारीरिक गतिविधि के दौरान गठित मुक्त कण ऊतक वृद्धि को नियंत्रित करते हैं और एंटीऑक्सिडेंट के उत्पादन को उत्तेजित करते हैं। हल्के ऑक्सीडेटिव तनाव भी शरीर को संक्रमण और बीमारियों से बचा सकते हैं। 2015 के एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने पाया कि ऑक्सीडेटिव तनाव ने चूहों में मेलेनोमा कैंसर कोशिकाओं के प्रसार को सीमित कर दिया। हालांकि, दीर्घकालिक ऑक्सीडेटिव तनाव शरीर की कोशिकाओं, प्रोटीन और डीएनए को नुकसान पहुंचाता है। यह उम्र बढ़ने में योगदान कर सकता है और कई स्थितियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। शुक्राणु ऑक्सीडेटिव तनाव की उत्पत्ति संक्षेप में नीचे दी गई है। जबकि जननांगों के पथ संक्रमण और वैरिकोसेले जैसे विकृति ऑक्सीडेटिव तनाव के अच्छी तरह से स्थापित कारण हैं, अन्य जैसे कि हाइपर-होमोसिस्टेमिया और मधुमेह केवल अब संभव कारणों के रूप में पहचाने जाने लगे हैं। यह आशा है कि यह समीक्षा पुरुष ऑक्सीडेटिव बांझपन के इन कम अच्छी तरह से स्थापित संभावित कारणों में आगे के शोध को उत्तेजित करेगी।
इडियोपैथिक
इडियोपैथिक पुरुष कारक बांझपन को कई शोध समूहों द्वारा ऑक्सीडेटिव तनाव से जोड़ा गया है। इस संघ के प्रमुख कारणों में से एक यह अवलोकन है कि मॉर्फोलॉजिकल रूप से असामान्य शुक्राणु में आरओएस उत्पन्न करने की क्षमता बढ़ जाती है, लेकिन यह भी एक कम एंटीऑक्सीडेंट क्षमता है।
Iatrogenic
असिस्टेड रिप्रोडक्टिव टेक्नोलॉजी (ART) के उपयोग से शुक्राणु ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने की क्षमता है। आईवीएफ और आईयूआई उपचार के दौरान वीर्य को वीर्य प्लाज्मा से अलग करने के लिए सेंट्रीफ्यूज किया जाता है। यह ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाता है क्योंकि सेंट्रीफ्यूजेशन शुक्राणु को बढ़ाता है और वीर्य के प्लाज्मा में सुरक्षात्मक एंटीऑक्सिडेंट से शुक्राणु को हटाते हुए कई गुना उत्पादन करता है।
बॉलीवुड
सेमिनल ल्यूकोसाइट सांद्रता में 48% की वृद्धि और सेमिनल आरओएस लेवल (सालेह एट अल, 2002 ए) में 107% की वृद्धि हुई है। धूम्रपान करने वालों ने विटामिन ई (फ्रैगा एट अल।, 1996) और विटामिन सी (मोस्टफा एट अल।, 2006) जैसे सेमिनल प्लाज्मा एंटीऑक्सिडेंट्स के स्तर को कम कर दिया है, जिससे उनके शुक्राणु ऑक्सीडेटिव क्षति के अतिरिक्त जोखिम में हैं। इसकी पुष्टि धूम्रपान करने वाले के सेमिनल प्लाज्मा के भीतर 8-OHdG के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि से हुई है।

जीर्ण सूजन

ऑक्सीडेटिव तनाव से पुरानी सूजन हो सकती है। संक्रमण और चोटें शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करती हैं। मैक्रोफेज नामक प्रतिरक्षा कोशिकाएं आक्रमणकारी कीटाणुओं से लड़ते हुए मुक्त कणों का निर्माण करती हैं। ये मुक्त कण स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे सूजन हो सकती है। सामान्य परिस्थितियों में, प्रतिरक्षा प्रणाली के संक्रमण को समाप्त करने या क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत के बाद सूजन चली जाती है। हालांकि, ऑक्सीडेटिव तनाव भी भड़काऊ प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है, जो बदले में, अधिक मुक्त कण पैदा करता है जो आगे चलकर ऑक्सीडेटिव तनाव पैदा कर सकता है, एक चक्र बना सकता है। ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण पुरानी सूजन मधुमेह, हृदय रोग और गठिया सहित कई स्थितियों को जन्म दे सकती है।

न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग

ऑक्सीडेटिव तनाव (पुरुष बांझपन के लिए जिम्मेदार तनाव) के प्रभाव अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग जैसे कई न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों में योगदान कर सकते हैं। मस्तिष्क विशेष रूप से ऑक्सीडेटिव तनाव की चपेट में है क्योंकि मस्तिष्क की कोशिकाओं को पर्याप्त मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। 2018 की समीक्षा के अनुसार, मस्तिष्क को ऑक्सीजन की कुल मात्रा का 20 प्रतिशत खपत होता है जो शरीर को खुद को ईंधन की आवश्यकता होती है। मस्तिष्क कोशिकाएं तीव्र चयापचय गतिविधियों को करने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं जो मुक्त कण उत्पन्न करती हैं। ये मुक्त कण मस्तिष्क कोशिका विकास, न्यूरोप्लास्टिकिटी, और संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली का समर्थन करने में मदद करते हैं। ऑक्सीडेटिव तनाव के दौरान, अधिक मुक्त कण मस्तिष्क कोशिकाओं के अंदर संरचनाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं और यहां तक ​​कि कोशिका मृत्यु का कारण बन सकते हैं, जिससे पार्किंसंस रोग का खतरा बढ़ सकता है। ऑक्सीडेटिव तनाव भी आवश्यक प्रोटीन को बदल देता है, जैसे कि अमाइलॉइड-बीटा पेप्टाइड्स। एक 2018 की व्यवस्थित समीक्षा के अनुसार, ऑक्सीडेटिव तनाव इन पेप्टाइड्स को संशोधित कर सकता है जो मस्तिष्क में अमाइलॉइड सजीले टुकड़े के संचय में योगदान देता है। यह अल्जाइमर रोग का एक प्रमुख मार्कर है।

ऑक्सीडेटिव तनाव से जुड़ी स्थितियां

ऑक्सीडेटिव तनाव स्थितियों की एक श्रृंखला के विकास में एक भूमिका निभा सकता है, जिसमें शामिल हैं: • कैंसर • अल्जाइमर रोग • पार्किंसंस रोग • मधुमेह • हृदय की स्थिति जैसे उच्च रक्तचाप, एथेरोस्क्लेरोसिस, और स्ट्रोक • भड़काऊ विकार - क्रोनिक थकान सिंड्रोम • अस्थमा पुरुष बांझपन कारक जो लंबे समय तक ऑक्सीडेटिव तनाव के एक व्यक्ति के जोखिम को बढ़ा सकते हैं, उनमें शामिल हैं: • मोटापा • वसा, चीनी, और प्रसंस्कृत खाद्य पदार्थों में उच्च आहार • विकिरण के संपर्क में आना • सिगरेट या अन्य तम्बाकू उत्पादों का सेवन करना • शराब का सेवन करना • शराब के कुछ उत्पाद • प्रदूषण • कीटनाशकों या औद्योगिक रसायनों के संपर्क में

निवारण

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि शरीर को मुक्त कण और एंटीऑक्सिडेंट दोनों की आवश्यकता होती है। या तो बहुत अधिक या बहुत कम होने से स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं। जीवनशैली और आहार संबंधी उपाय जो शरीर में ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने में मदद कर सकते हैं: • फलों और सब्जियों से भरपूर संतुलित, स्वास्थ्यवर्धक आहार खाना • प्रसंस्कृत खाद्य पदार्थों का सेवन सीमित करना, विशेष रूप से शर्करा और वसा में उच्च • नियमित रूप से व्यायाम करना • धूम्रपान छोड़ना • तनाव कम करना • प्रदूषण और कठोर रसायनों के संपर्क से बचना या कम करना स्वस्थ शरीर के वजन को बनाए रखना ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने में मदद कर सकता है। 2015 की व्यवस्थित समीक्षा के अनुसार, अतिरिक्त वसा कोशिकाएं भड़काऊ पदार्थों का उत्पादन करती हैं, जो भड़काऊ गतिविधि को बढ़ाती हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं में मुक्त कट्टरपंथी उत्पादन करती हैं

सारांश

ऑक्सीडेटिव तनाव एक ऐसी स्थिति है जो तब होती है जब शरीर की कोशिकाओं में मुक्त कणों की अधिकता होती है। शरीर सामान्य चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान मुक्त कणों का उत्पादन करता है। ऑक्सीडेटिव तनाव कोशिकाओं, प्रोटीन और डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है, जो उम्र बढ़ने में योगदान कर सकते हैं। यह मधुमेह, कैंसर, और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों जैसे अल्जाइमर जैसे स्वास्थ्य स्थितियों की एक श्रृंखला के विकास में भी भूमिका निभा सकता है। कुछ जीवनशैली और आहार परिवर्तन करने से ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने में मदद मिल सकती है। इनमें स्वस्थ शरीर के वजन को बनाए रखना, नियमित रूप से व्यायाम करना, और फलों और सब्जियों से भरपूर एक संतुलित, स्वस्थ आहार शामिल हो सकते हैं। शरीर स्वाभाविक रूप से इन मुक्त कणों का मुकाबला करने के लिए एंटीऑक्सिडेंट का उत्पादन करता है। एक व्यक्ति का आहार भी एंटीऑक्सिडेंट का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। पुरुष बांझपन के उपचार के लिए एंटीऑक्सिडेंट के उपयोग के पीछे तर्क आरओएस के अत्यधिक स्तर पर निर्भर करता है और मुक्त कण शुक्राणु समारोह और शुक्राणु डीएनए क्षति का कारण बनता है। एक अध्ययन देसाई एट अल ने पाया कि शुक्राणु की विशेषताएं रसायन विज्ञान के माध्यम से मूल्यांकन किए गए वीर्य में आरओएस के उच्च स्तर के साथ बांझ पुरुषों में काफी कम थीं। प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां डीएनए स्ट्रैड्स, बेस संशोधनों और क्रोमैटिन क्रॉस-लिंकिंग के टूटने को प्रेरित करके शुक्राणु नाभिक में डीएनए अखंडता को बदल देती हैं, इसके अलावा, स्पर्मेटोज़ा में आरओएस-प्रेरित डीएनए क्षति के खिलाफ सीमित रक्षा तंत्र होते हैं। मानव स्खलन में विभिन्न चरणों के शुक्राणुजनन के साथ ल्यूकोसाइट्स, उपकला कोशिकाओं और गोल कोशिकाओं के साथ परिपक्वता के विभिन्न डिग्री वाले शुक्राणु कोशिकाएं होती हैं। इन कोशिकाओं के बीच, पेरोक्सीडेज पॉजिटिव ल्यूकोसाइट्स और अपरिपक्व शुक्राणुजोज़ महत्वपूर्ण मात्रा में मुक्त कणों का उत्पादन करते हैं। स्पर्मैटोज़ोआ विशेष रूप से अपने प्लाज्मा झिल्ली में प्रचुर मात्रा में पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड की उपस्थिति के कारण ऑक्सीडेटिव क्षति के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। ये फैटी एसिड महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे झिल्ली तरलता प्रदान करते हैं, कई झिल्ली संलयन घटनाओं जैसे कि एक्रोसोम प्रतिक्रिया और शुक्राणु-अंडे की बातचीत के लिए एक प्रमुख विशेषता है। हालांकि, ये असंतृप्त फैटी एसिड मुक्त कट्टरपंथी हमलों और चल रहे लिपिड पेरोक्सीडेशन के प्रति संवेदनशील होते हैं।

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