Витамин D и репродуктивное здоровье

Недостаточность и дефицит витамина D у женщин с бесплодием встречаются чаще, чем в популяции. Однако мы до сих пор не знаем точных механизмов участия витамина D в регуляции репродуктивной функции. Целью данного исследования является анализ современных литературных данных о роли витамина D в регуляции репродуктивной функции и его влиянии на результаты использования вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) при лечении бесплодия.
Был проведен поиск литературных источников, опубликованных в базе данных NSBI PubMed, Medline и др. с глубиной поиска до 20 лет. Было изучено 135 источников по данной теме, из которых 54 были включены в анализ. В обзоре представлены данные, полученные в работах на животных, in vitro и в клинических исследованиях. Так, отсутствие витамина D приводило в резкому снижению фертильности как у самок, так и самцов крыс и мышей за счет развития гипокальциемии. Работы, проведенные in vitro, описывают его участие в рецептивной трансформации эндометрия и в формировании иммунного ответа во время имплантации эмбриона. При этом клинические исследования часто показывают противоречивые результаты. У мужчин не получено однозначных данных о влиянии уровня витамина D на показатели спермограммы, но продемонстрировано снижение частоты наступления беременности при индукции овуляции в парах, где у мужчины было выявлено дефицитное состояние. Метаанализ, опубликованный в 2017 г., показал снижение частоты наступления беременности и родов в результате применения ВРТ у женщин с низким уровнем витамина D. При этом авторам не удалось установить, связано ли это с действием витамина D на качество ооцита или на эндометрий. Возможно, что его влияние на фертильность реализуется не при всех формах бесплодия. Например, при ановуляторном бесплодии, обусловленном синдромом поликистозных яичников, дефицит витамина D оказывает негативное влияние на частоту наступления беременности как в циклах стимуляции овуляции, так и при применении ВРТ, а его восполнение может приводить к повышению частоты наступления беременности. При идиопатическом бесплодии такой связи выявлено не было.
Таким образом, роль витамина D в патогенезе бесплодия требует дальнейшего изучения, так же как и возможности терапии с целью повышения эффективности методов лечения бесплодия и программ ВРТ.

1. Fichera M, Torok P, Tesarik J et al. Vitamin D, reproductive disorders 5. and assisted reproduction: evidences and perspectives. Int J Food Sci Nutr. 2020;71(3)276-285. doi: 10.1080/09637486.2019.1661978

2. Holick MF. The vitamin D deficiency pandemic: Approaches for diagnosis, treatment and prevention. Rev Endocr Metab Disord. 2017;18(2):153-165. doi: 10.1007/s11154-017-9424-1 7.

3. Pagliardini L, Vigano P, Molgora M et al. High Prevalence of Vitamin D Deficiency in Infertile Women Referring for Assisted Reproduction. Nutrients. 2015;7:9972-84. doi: 10.3390/nu7125516

4. Dressier N, Chandra A, Aguirre Davila L et al. BMI and season are associated with vitamin D deficiency in women with impaired fertility: a two-centre analysis. Arch Gynecol Obstet. 2016;293:907-14. doi: 10.1007/s00404-015-3950-4

5. Halloran BP, DeLuca HF. Effect of vitamin D deficiency on fertility and reproductive capacity in the female rat. J Nutr. 1980;110:1573-80

6. Kwiecinksi GG, Petrie GI, DeLuca HF. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 restores fertility of vitamin D- deficient female rats. Am J Physiol. 1989;256:E483-87

7. Bhattarai P, Bhattarai JP, Kim MS, Han SK. Non-genomic action of vitamin D3 on N-methyl-D-aspartate and kainate receptor-mediated actions in juvenile gonadotrophin-releasing hormone neurons. Reprod Fertil Dev. 2017;29(6):1231-1238. doi: 10.1071/RD15357

8. Kinuta K, Tanaka H, Moriwake T. et al. Vitamin D is an important factor in estrogen biosynthesis of both female and male gonads. Endocrinology. 2000;141:1317-24.

9. Johnson LE, DeLuca HF. Vitamin D receptor null mutant mice fed high levels of calcium are fertile. J Nutr. 2001;131:1787-91.

10. Xu J, Lawson MS, Xu F, et al. Vitamin D3 Regulates Follicular Development and Intrafollicular Vitamin D Biosynthesis and Signaling in the Primate Ovary. Front Physiol. 2018;9:1600. Published 2018 Nov 14. doi: 10.3389/fphys.2018.01600

11. Nicholas C, Davis J, Fisher T, Segal T, Petti M, Sun Y, Wolfe A, Neal-Perry G. Maternal Vitamin D Deficiency Programs Reproductive Dysfunction in Female Mice Offspring Through Adverse Effects on the Neuroendocrine Axis. Endocrinology. 2016;157:1535-45.

12. Chen Y, Zhi X. Roles of Vitamin D in Reproductive Systems and assisted Reproductive Technology. Endocrinology. 20201;161(4). pii: bqaa023. doi: 10.1210/endocr/bqaa023

13. Cermisoni GC, Alteri A, Corti L, et al. Vitamin D and Endometrium: A Systematic Review of a Neglected Area of Research. Int J Mol Sci. 2018;19(8):2320. Published 2018 Aug 8. doi: 10.3390/ijms19082320

14. Dennis NA, Houghton LA, Pankhurst M et al. Acute Supplementation with High Dose Vitamin D3 Increases Serum Anti-Mullerian Hormone in Young Women. Nutrients. 2017;9(7):719. doi: 10.3390/nu9070719

15. Naderi Z, Kashanian M, Chenari L, Sheikhansari N. Evaluating the effects of administration of 25-hydroxyvitamin D supplement on serum anti-mullerian hormone (AMH) levels in infertile women. Gynecol Endocrinol. 2018;34(5):409-412. doi: 10.1080/09513590.2017.1410785

16. Wehr E, Pilz S, Schweighofer N et al. Association of hypovitaminosis D with metabolic disturbances in polycystic ovary syndrome. Eur J Endocrinol. 2009 Oct;161(4):575-82. doi: 10.1530/EJE-09-0432

17. Li HW, Brereton RE, Anderson RA et al. Vitamin D deficiency is common and associated with metabolic risk factors in patients with polycystic ovary syndrome. Metabolism. 2011 Oct;60(10):1475-81. doi: 10.1016/j.metabol.2011.03.002

18. Ngo DT, Chan WP, Rajendran S et al. Determinants of insulin responsiveness in young women: Impact of polycystic ovarian syndrome, nitric oxide, and vitamin D. Nitric Oxide. 2011 Oct 30;25(3):326-30. doi: 10.1016/j.niox.2011.06.005

19. Krul-Poel YHM, Koenders PP, Steegers-Theunissen RP et al. Vitamin D and metabolic disturbances in polycystic ovary syndrome (PCOS): A cross-sectional study. PLoS One. 2018;13(12):e0204748. Published 2018 Dec 4. doi: 10.1371/journal.pone.0204748

20. Arslan E, Gorkem U, Togrul C. Is There a Relationship Between Vitamin D Deficiency Status and PCOS in Infertile Women? Geburtshilfe Frauenheilkd. 2019;79(7):723-730. doi: 10.1055/a-0871-6831

21. Trummer C, Pilz S, Schwetz V et al. Vitamin D, PCOS and androgens in men: a systematic review. Endocr Connect. 2018;7(3):R95-R113. doi: 10.1530/EC-18-0009

22. Milner RD, Hales CN. The role of calcium and magnesium in insulin secretion from rabbit pancreas studied in vitro. Diabetologia. 1967;3(1):47-9. doi: 10.1007/BF01269910.

23. Pittas AG, Lau J, Hu FB et al. The role of vitamin D and calcium in type 2 diabetes. A systematic review and meta-analysis. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(6):2017-29. doi: 10.1210/jc.2007-0298

24. Lerchbaum E, Obermayer-Pietsch B. Vitamin D and fertility: a systematic review. Eur J Endocrinol. 2012;166(5):765-778.

25. Maestro B, Molero S, Bajo S et al. Transcriptional activation of the human insulin receptor gene by 1,25-dihydroxyvitamin D(3). Cell Biochem Funct.;20(3):227-32. doi: 10.1002/cbf.951

26. Kassi E, Adamopoulos C, Basdra EK et al. Role of vitamin D in atherosclerosis. Circulation. 2013;128(23):2517-31. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.113.002654

27. Rosen CJ, Adams JS, Bikle DD et al. The nonskeletal effects of vitamin D: an Endocrine Society scientific statement. Endocr Rev. 2012;33(3):456-92. doi: 10.1210/er.2012-1000

28. Merhi Z. Crosstalk between advanced glycation end products and vitamin D: A compelling paradigm for the treatment of ovarian dysfunction in PCOS. Mol Cell Endocrinol. 2019;479:20-26. doi: 10.1016/j.mce.2018.08.010

29. Hahn S, Haselhorst U, Tan S, Quadbeck B, Schmidt M, Roesler S, Kimmig R, Mann K, Janssen OE. Low serum 25-hydroxyvitamin D concentrations are associated with insulin resistance and obesity in women with polycystic ovary syndrome. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2006;114(10):577-83. doi: 10.1055/s-2006-948308

30. Yildizhan R, Kurdoglu M, Adali E et al. Serum 25-hydroxyvitamin D concentrations in obese and non-obese women with polycystic ovary syndrome. Arch Gynecol Obstet. 2009;280(4):559-563. doi: 10.1007/s00404-009-0958-7

31. Fang F, Ni K, Cai Y et al. Effect of vitamin D supplementation on polycystic ovary syndrome: A systematic review and metaanalysis of randomized controlled trials. Complement Ther Clin Pract. 2017;26:53-60. doi: 10.1016/j.ctcp.2016.11.008

32. Harris HR, Chavarro JE, Malspeis S et al. Dairy-food, calcium, magnesium, and vitamin D intake and endometriosis: a prospective cohort study. Am J Epidemiol. 2013;177(5): 420-30. doi: 10.1093/aje/kws247

33. Miyashita M, Koga K, Izumi G et al. Effects of 1,25-Dihydroxy Vitamin D3 on Endometriosis. J Clin Endocrinol Metab. 2016;101(6):2371-9. doi: 10.1210/jc2016-1515

34. Ciavattini A, Serri M, Delli Carpini G et al. Ovarian endometriosis and vitamin D serum levels. Gynecol Endocrinol. 2017;33(2):164-7. doi: 10.1080/09513590.2016.1239254

35. Hartwell D, R0dbro P, Jensen SB et al. Vitamin D metabolites--relation to age, menopause and endometriosis. Scand J Clin Lab Invest. 1990;50(2):115-21. doi: 10.3109/00365519009089142

36. Agic A, Xu H, Altgassen C et al. Relative expression of 1,25-dihydroxyvitamin D3 receptor, vitamin D 1 alpha-hydroxylase, vitamin D 24-hydroxylase, and vitamin D 25-hydroxylase in endometriosis and gynecologic cancers. Reprod Sci. 2007;14(5):486-97. doi:10.1177/1933719107304565

37. Borkowski J, Gmyrek GB, Madej JP et al. Serum and peritoneal evaluation of vitamin D-binding protein in women with endometriosis. Postepy Hig Med Dosw. 2008;62:103-9.

38. Somigliana E, Panina-Bordignon P, Murone S et al. Vitamin D reserve is higher in women with endometriosis. Hum Reprod. 2007;22(8):2273-8. doi: 10.1093/humrep/dem142

39. Giampaolino P, Della Corte L, Foreste V et al. Is there a Relationship Between Vitamin D and Endometriosis? An Overview of the Literature. Curr Pharm Des. 2019;25(22):2421-2427. doi: 10.2174/1381612825666190722095401

40. Ramlau-Hansen CH, Moeller UK et al. Are serum levels of vitamin D associated with semen quality? Results from a cross-sectional study in young healthy men. Fertil Steril. 2011;95:1000-04

41. Blomberg JM, Bjerrum PJ, Jessen TE et al. Vitamin D is positively associated with sperm motility and increases intracellular calcium in human spermatozoa. Hum Reprod. 2011;26:1307-17. doi: 10.1093/humrep/der059

42. Blomberg Jensen M, Gerner Lawaetz J, Andersson A, et al. Vitamin D deficiency and low ionized calcium are linked with semen quality and sex steroid levels in infertile men. Hum Reprod, 2016;31:1875-85. 10.1093/humrep/dew152

43. Abbasihormozi S, Kouhkan A, Alizadeh AR et al. Association of vitamin D status with semen quality and reproductive hormones in Iranian subfertile men. Andrology-US. 2017;5:113-18. doi: 10.1111/andr.12280

44. Tirabassi G, Cutini M, Muscogiuri G et al. Association between vitamin D and sperm parameters: Clinical evidence. Endocrine. 2017;58:194-98. doi: 10.1007/s12020-016-1198-9

45. Tartagni M, Matteo M, Baldini D et al. Males with low serum levels of vitamin D have lower pregnancy rates when ovulation induction and timed intercourse are used as a treatment for infertile couples: results from a pilot study. Reprod Biol Endocrinol. 2015; 21(13):127. doi: 10.1186/s12958-015-0126-9

46. Blomberg Jensen M, Lawaetz JG, Petersen JH et al. Effects of Vitamin D Supplementation on Semen Quality, Reproductive Hormones, and Live Birth Rate: A Randomized Clinical Trial. J Clin Endocrinol Metab. 2018;103(3):870-881. doi: 10.1210/jc.2017-01656

47. Chu J, Gallos I, Tobias A et al. Vitamin D and assisted reproductive treatment outcome: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod. 2018;33(1):65-80. doi: 10.1093/humrep/dex326

48. Наими З.М.С., Калинина Е.А., Донников А.Е. и др. Ассоциация уровня витамина D в крови с исходами программ вспомогательных репродуктивных технологий // Акушерство и гинекология. — 2016. — № 8. — С. 93-98. doi: 10.18565/aig.2016.8.93-98

49. Polyzos NP, Anckaert E, Guzman L et al. Vitamin D deficiency and pregnancy rates in women undergoing single embryo, blastocyst stage, transfer (SET) for IVF/ICSI. Hum Reprod. 2014;29(9):2032-40. doi: 10.1093/humrep/deu156

50. Rudick BJ, Ingles SA, Chung K et al. Influence of vitamin D levels on in vitro fertilization outcomes in donor-recipient cycles. Fertil Steril. 2014;101(2):447-52. doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.10.008

51. Fabris A, Pacheco A, Cruz M et al. Impact of circulating levels of total and bioavailable serum vitamin D on pregnancy rate in egg donation recipients. Fertil Steril. 2014;102(6):1608-12. doi: 10.1016/j.fertnstert.2014.08.030

52. Butts SF, Seifer DB, Koelper N et al. Vitamin D Deficiency Is Associated With Poor Ovarian Stimulation Outcome in PCOS but No Unexplained Infertility. Clin Endocrinol Metab. 2019;104(2):369-378. doi: 10.1210/jc.2018-00750

53. Pal L, Zhang H, Williams J et al. Vitamin D Status Relates to Reproductive Outcome in Women With Polycystic Ovary Syndrome: Secondary Analysis of a Multicenter Randomized Controlled Trial. J Clin Endocrinol Metab. 2016;101(8):3027-35. doi: 10.1210/jc.2015

54. Zhao J, Liu S, Wang Y et al. Vitamin D improves in-vitro fertilization outcomes in infertile women with polycystic ovary syndrome and insulin resistance. Minerva Med. 2019;110(3):199-208. doi: 10.23736/S0026-4806.18.05946-3