Συσχέτιση της μεσογειακής δίαιτας με τη γονιμότητα: μελέτη σε δείγμα υπογόνιμων ζευγαριών που ακολουθούν πρόγραμμα εξωσωματικής γονιμοποίησης

Abstract

Background & Objective: Infertility affects one in every six couples and one out of ten couples may seek fertility treatment such as ovulation induction and assisted reproductive technologies (ARTs). Modifiable lifestyle factors, including diet, exercise and stress affect reproductive performance, also during assisted reproduction. With respect to diet, several dietary factors (i.e. micro-, macro-nutrients and individual food groups) have been associated with the risk of subfertility; however, more information is needed on the role of dietary factors in reproductive health. A more comprehensive approach to investigate the associations between dietary factors and health outcomes is to assess the impact of the overall diet rather than separate foods or nutrients. However, evidence concerning the association between dietary patterns, such as the Mediterranean diet (MD), and fertility is scarce. Therefore, the aim of the present doctoral dissertation was to investigate the relationship between preconception adherence to the MD and assisted reproduction performance. In particular, the study aimed at investigating associations between adherence to the MD, semen quality parameters, and in vitro fertilization (IVF) clinical outcomes among couples attempting fertility. Moreover, given the fact that follicular fluid (FF) composition influence ARTs outcome, to assess the potential interrelationship of FF biomarkers (i.e. activin-A inhibin-B, follistatin, adiponectin and FF antioxidant capacity) with dietary habits and IVF outcomes. Methodological Design: This prospective cohort study included 244 infertile couples undergoing a first IVF treatment in an Assisted Conception Unit in Athens, Greece, between November 2013 and September 2016. At enrollment, both men and women completed detailed questionnaires requesting information on demographics, reproductive health, medical history and lifestyle factors, and anthropometric measurements were taken. Diet was assessed before the IVF treatment via a validated food-frequency questionnaire. Adherence to the MD was assessed through the MedDietScore (range: 0–55), with higher scores indicating greater adherence. Semen quality was evaluated according to World Health Organization 2010. Intermediate IVF outcomes (oocyte yield, fertilization rate and embryo quality measures) and clinical endpoints (implantation, clinical pregnancy and live birth) were abstracted from electronic medical records. Biochemical analyses were performed using standard procedures in FF samples collected from the dominant follicle of 86 women. Associations between MedDietScore and semen quality parameters, as well as between MedDietScore, IVF treatment outcomes and FF biomarkers were tested in multivariable models adjusted for several potential confounders. Results: Compared to men with the highest adherence to the MD (highest tertile of the MedDietScore), a higher percentage of men adhering less closely to the MD (lowest tertile of the MedDietScore) exhibited below the WHO reference values for sperm concentration (47.4% vs. 16.7%, P<0.001), total count (55.3% vs. 22.7%, P<0.001), sperm total and progressive motility (65.8% vs. 31.8% and 84.2 vs. 62.1%, P≤0.01) and sperm morphology (50.0 vs. 28.8%, P=0.02). In the multivariable adjusted models, men in the lowest vs. highest tertile of the MedDietScore had ~2.6 times higher likelihood of having abnormal sperm concentration, total sperm count and motility. Out of the 244 infertile women, 229 (93.9%) had an embryo transfer, 138 (56.5%) had a successful implantation, 104 (42.6%) achieved a clinical pregnancy and 99 (40.5%) gave live birth. No significant association of MedDietScore with total oocyte yield, embryo quality measures or successful implantation was observed; however, compared with women in the highest tertile of the MedDietScore, women in the lowest tertile had significantly lower rates of clinical pregnancy and live birth (29.1 vs. 50.0% and 26.6 vs. 48.8%, respectively, P=0.01). The multivariable-adjusted relative risk (95% confidence interval) for clinical pregnancy comparing women in the lowest with women in the highest tertile of the MedDietScore was 0.35 (0.16-0.78; P-trend=0.01), and for live birth it was 0.32 (0.14-0.71; P-trend <0.01). These associations were significantly modified by women’s age (P-interaction <0.01 for both outcomes). MedDietScore was positively related to clinical pregnancy and live birth among women <35 years old (P≤0.01) but not among women ≥35 years. Among women <35 years, a beneficial 5-point increase in the MedDietScore was associated with ~2.7 times higher likelihood of achieving clinical pregnancy and live birth. No association was observed between MedDietScore and either FF activin-A, inhibin-B, follistatin, and adiponectin levels, or the antioxidant capacity of FF. However, a positive association of FF inhibin-B and follistatin levels with oocyte/embryo yield and quality was observed (P≤0.05), while higher FF activin-A levels were associated with an increased probability of implantation and clinical pregnancy [adj. relative risk (95% confidence interval) for every 10 pg/ml increment: 1.58 (1.03-2.45) and 1.69 (1.08-2.62), respectively)]. Discussion: Results suggest that greater compliance to the MD may help improve semen quality, at least among men from couples with infertility problems; however, whether this translates into differences in male fertility remains to be elucidated. In addition, results suggest that greater adherence to the MD may help increase the chances of successful pregnancy and delivering a live baby in women undergoing IVF treatment. These findings are consistent with recent findings among men and women of subfertile couples in other populations showing that dietary patterns with some of the characteristics of the MD are associated with better measures of semen quality and with higher chances of live birth. Overall, findings of the present study emphasize the importance of nutrition and of diet quality on human fertility and support a beneficial role of MD in reproductive health. A potential link between MD and FF hormone levels of the activin/inhibin/follistatin system was not evident; however, whether such biological markers may serve as useful indices of assisted reproduction outcomes warrants further investigation.

Εισαγωγή & Σκοπός: Η υπογονιμότητα επηρεάζει ένα στα έξι ζευγάρια παγκοσμίως, ενώ ένα στα δέκα ζευγάρια καταφεύγει σε θεραπείες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής (ΥΑ). Διάφοροι τροποποιήσιμοι παράγοντες του τρόπου ζωής, όπως η διατροφή, η άσκηση και το στρες φαίνεται πως επηρεάζουν την αναπαραγωγική απόδοση των ζευγαριών, ακόμα και κατά τη διάρκεια θεραπειών ΥΑ. Όσον αφορά στις διατροφικές συνήθειες, βιβλιογραφικά δεδομένα υποστηρίζουν ότι η πρόσληψη διαφόρων μικρο-/μακροθρεπτικών συστατικών και επιμέρους ομάδων τροφίμων συσχετίζεται με τον κίνδυνο εμφάνισης υπογονιμότητας. Εντούτοις, μελέτες που να διερευνούν τον ρόλο της δίαιτας υπό το πρίσμα μιας πιο ολιστικής προσέγγισης, και ειδικότερα τη σχέση μεταξύ διατροφικών προτύπων - όπως το πρότυπο της Μεσογειακής δίαιτας (MΔ) - και της γονιμότητας, είναι λιγοστές. Ως εκ τούτου, βασικός σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να διερευνήσει τον ρόλο της ΜΔ στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή. Συγκεκριμένα, η μελέτη είχε ως στόχο να διερευνήσει σε ένα δείγμα υπογόνιμων ζευγαριών που υποβλήθηκαν σε εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF) τη σχέση μεταξύ του βαθμού υιοθέτησης στη ΜΔ με παραμέτρους ποιότητας του σπέρματος και με τις κλινικές εκβάσεις της IVF. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η σύσταση του Ωοθυλακικού Υγρού (ΩΥ) φαίνεται ότι σχετίζεται με την έκβαση θεραπειών ΥΑ, επιπλέον στόχος της μελέτης ήταν να διερευνήσει πιθανή σχέση μεταξύ των επιπέδων διαφόρων βιολογικών δεικτών στο ΩΥ και ειδικότερα των ορμονών ακτιβίνης-Α, ανασταλτίνης-Β, φολιστατίνης και αντιπονεκτίνης, καθώς και δεικτών οξειδωτικού στρες, με τις διατροφικές συνήθειες των γυναικών και τις εκβάσεις της IVF. Μεθοδολογική προσέγγιση: Στη μελέτη εντάχθηκαν 244 υπογόνιμα ζευγάρια που ακολούθησαν για πρώτη φορά θεραπεία IVF σε μια Ιατρική Μονάδα ΥΑ στην Αθήνα, μεταξύ Νοεμβρίου 2013 και Σεπτεμβρίου 2016, και παρακολουθήθηκαν προοπτικά. Κατά την πρώτη επίσκεψή τους στη Μονάδα, τόσο οι άνδρες όσο και οι γυναίκες συμπλήρωσαν ερωτηματολόγια από τα οποία συλλέχθηκαν στοιχεία για τα δημογραφικά χαρακτηριστικά, την αναπαραγωγική υγεία, το ιατρικό ιστορικό και τις συνήθειες του τρόπου ζωής, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκαν ανθρωπομετρικές μετρήσεις. Η διαιτητική πρόσληψη αξιολογήθηκε πριν από την έναρξη της IVF μέσω ερωτηματολογίου συχνότητας κατανάλωσης τροφίμων και η προσκόλληση στη ΜΔ εκτιμήθηκε βάσει της βαθμολογίας σε μία κλίμακα Μεσογειακής διατροφής (δείκτης MedDietScore, εύρος βαθμολογίας 0-55), με υψηλότερη βαθμολογία να υποδεικνύει μεγαλύτερου βαθμού προσκόλληση στη ΜΔ. Η ποιότητα του σπέρματος αξιολογήθηκε σύμφωνα με τα κριτήρια του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (WHO, 2010) και όλες οι πληροφορίες για τις ενδιάμεσες εκβάσεις της IVF (αριθμός/ποιότητα παραγόμενων ωαρίων και εμβρύων, ποσοστό γονιμοποίησης) και τα κλινικά καταληκτικά σημεία (εμφύτευση, κλινική εγκυμοσύνη και ζώσα γέννηση) αντλήθηκαν από τα ηλεκτρονικά ιατρικά αρχεία των ζευγαριών. Επιπλέον, διεξήχθησαν βιοχημικές αναλύσεις με πρότυπες μεθόδους σε δείγματα ΩΥ που συλλέχθηκαν από το πρωτογενές ωοθυλάκιο 86 γυναικών. Για τη διερεύνηση συσχετίσεων του δείκτη MedDietScore με τις παραμέτρους ποιότητας του σπέρματος, καθώς και μεταξύ MedDietScore, ενδιάμεσων/τελικών εκβάσεων της IVF και επιπέδων των διαφόρων βιολογικών δεικτών στο ΩΥ, εξετάστηκαν πολυπαραγοντικά μοντέλα προσαρμοσμένα ως προς διάφορους πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες.Αποτελέσματα: Σε σύγκριση με τους άνδρες με την υψηλότερη προσκόλληση στη ΜΔ (υψηλότερο τριτημόριο του δείκτη MedDietScore), οι άνδρες με τη χαμηλότερη προσκόλληση (χαμηλότερο τριτημόριο του δείκτη MedDietScore) εμφάνιζαν σε μεγαλύτερο ποσοστό μη-φυσιολογικές τιμές συγκέντρωσης και ολικού αριθμού σπερματοζωαρίων (47,4 έναντι 16,7% και 55,3 έναντι 22,7%, αντιστοίχως, P<0,001), ολικής και προωθητικής κινητικότητας των σπερματοζωαρίων (65,8 έναντι 31,8% και 84,2 έναντι 62,1%, αντιστοίχως, P≤0,01), καθώς και μορφολογίας σπερματοζωαρίων (50,0 έναντι 28,8%, Ρ=0,02). Στα πολυπαραγοντικά μοντέλα, οι άνδρες με τη χαμηλότερη προσκόλληση στη ΜΔ είχαν ~2,6 φορές υψηλότερη πιθανότητα να έχουν μη-φυσιολογικές τιμές συγκέντρωσης, ολικού αριθμού και κινητικότητας σπερματοζωαρίων. Από τις 244 υπογόνιμες γυναίκες, σε 229 (93,9%) έγινε εμβρυομεταφορά, 138 (56,5%) είχαν επιτυχή εμφύτευση του εμβρύου, 104 (42,6%) πέτυχαν κλινική εγκυμοσύνη και 99 (40,5%) έδωσαν ζώσα γέννηση. Δεν παρατηρήθηκε σημαντική συσχέτιση του δείκτη MedDietScore με τον αριθμό των παραγόμενων ωαρίων/εμβρύων ή με την ποιότητα των εμβρύων και την πιθανότητα εμφύτευσής τους. Ωστόσο, σε σύγκριση με τις γυναίκες που έλαβαν τις υψηλότερες βαθμολογίες στον δείκτη MedDietScore, όσες έλαβαν τις χαμηλότερες βαθμολογίες (χαμηλή προσκόλληση στη ΜΔ) είχαν σημαντικά χαμηλότερα ποσοστά εγκυμοσύνης (29,1 έναντι 50,0%, P=0,01) και γέννησης (26,6 έναντι 48,8%, P=0,01). Στις πολυπαραγοντικές αναλύσεις, οι γυναίκες με τη χαμηλότερη προσκόλληση στη ΜΔ είχαν, συγκριτικά, σημαντικά μειωμένη πιθανότητα επίτευξης κλινικής εγκυμοσύνης [Σχετικός Κίνδυνος (95% διάστημα εμπιστοσύνης): 0,35 (0,16-0,78), Ρ-trend=0,01] και ζώσας γέννησης [0,32 (0,14-0,71), Ρ-trend <0,01]. Η παραπάνω σχέση βρέθηκε ότι τροποποιείται ανάλογα με την ηλικία των γυναικών (Ρ-αλληλεπίδρασης <0,01). Ο δείκτης MedDietScore συσχετίσθηκε θετικά με την πιθανότητα κλινικής εγκυμοσύνης και ζώσας γέννησης μεταξύ γυναικών ηλικίας <35 ετών (P<0,01) αλλά όχι και μεταξύ των γυναικών ≥35 ετών. Μεταξύ των γυναικών ηλικίας <35 ετών, μια ευεργετική αύξηση στον δείκτη MedDietScore κατά 5 μονάδες συσχετίσθηκε με ~2,7 φορές υψηλότερη πιθανότητα επίτευξης κλινικής εγκυμοσύνης και ζώσας γέννησης. Δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση του δείκτη MedDietScore με τα επίπεδα ακτιβίνης-Α, ανασταλτίνης-Β, φολιστατίνης και αντιπονεκτίνης στο ΩΥ, ή με την αντιοξειδωτική ικανότητα του ΩΥ. Ωστόσο, παρατηρήθηκε θετική συσχέτιση των επιπέδων ανασταλτίνης-Β και φολιστατίνης στο ΩΥ με τον αριθμό/ποιότητα των παραγόμενων ωαρίων και εμβρύων (P<0,05), ενώ αυξημένες συγκεντρώσεις ακτιβίνης-Α συσχετίστηκαν με μεγαλύτερη πιθανότητα εμφύτευσης και κλινικής εγκυμοσύνης [Σχετικός Κίνδυνος (95% διάστημα εμπιστοσύνης) για αύξηση κατά 10 pg/ml: 1,58 (1,03-2,45) και 1,69 (1,08-2,62), αντίστοιχα]. Συζήτηση: Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι αλλαγές στις διατροφικές συνήθειες προς την ενίσχυση της υιοθέτησης της ΜΔ μπορεί να συμβάλουν στη βελτίωση της ποιότητας του σπέρματος, τουλάχιστον μεταξύ ανδρών μελών υπογόνιμων ζευγαριών. Κατά πόσο κάτι τέτοιο μεταφράζεται και σε αυξημένη γονιμότητα των ανδρών θα πρέπει να διερευνηθεί. Επιπλέον, τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι γυναίκες που επιθυμούν να τεκνοποιήσουν και λόγω προβλημάτων γονιμότητας καταφεύγουν σε θεραπείες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής έχουν αυξημένες πιθανότητες επίτευξης εγκυμοσύνης και γέννησης ζωντανού τέκνου όταν ακολουθούν τη ΜΔ. Τα ευρήματα αυτά συμφωνούν με εκείνα πρόσφατων μελετών σε άλλους πληθυσμούς, που δείχνουν ότι διατροφικά πρότυπα με κάποια από τα χαρακτηριστικά της ΜΔ συσχετίζονται με καλύτερα χαρακτηριστικά ποιότητας σπέρματος και με αυξημένη πιθανότητα επιτυχούς έκβασης ενός προγράμματος IVF. Συνολικά, τα ευρήματα της παρούσας διατριβής υπογραμμίζουν τη σημασία των διατροφικών επιδράσεων και της ποιότητας της διατροφής στη γονιμότητα και υποστηρίζουν έναν ευεργετικό ρόλο της ΜΔ στην αναπαραγωγική υγεία. Τέλος, η διερεύνηση πιθανών συσχετίσεων μεταξύ ΜΔ και συγκεντρώσεων στο ΩΥ ορμονών του συστήματος ακτιβίνης/ ανασταλτίνης/φολιστατίνης δεν ανέδειξε κάποια σχέση, ωστόσο, κατά πόσο οι βιολογικοί αυτοί δείκτες στο ΩΥ θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως διαγνωστικοί δείκτες των εκβάσεων της υποβοηθούμενης αναπαραγωγής αξίζει να διερευνηθεί περαιτέρω.