Experimental justification of laser therapy efficiency of men's infertility

Cover Page

Abstract


Male infertility is a multifactorial syndrome, which includes a wide range of disorders. It is a symptom of many different pathological conditions affecting both the reproductive and other body systems: endocrine, nervous, blood-vascular, and immune systems. Low level laser therapy is a method of modern physiotherapy, in which the impact is carried out by low-intensity laser irradiation (LILI). It is widely used in all areas of modern medicine, due to its high efficiency, simplicity of use, the absence of contraindications and side effects. The results of russian and foreign experimental studies on the article subject were analyzed. A definite conclusion is drawn that low level laser therapy should be used as much as possible in the complex treatment of men with infertility, since the effectiveness of the method is not just high, but often has no alternatives. At the same time, the available low level laser therapy techniques should be widely used: locally, rectally, laser acupuncture, ILBI (intravenous laser blood irradiation), on the projection of various organs, paravertebrally, etc. All parameters of laser action should be set (wavelength; mode of operation; frequency for pulsed lasers; power; power density, determined by the method of exposure; exposure, localization), which are specified by the relevant regulatory documents and clinical recommendations.


Sergej V. Moskvin

State Scientific Center of Laser Medicine of FMBA of Russia

Author for correspondence.
Email: 7652612@mail.ru

Russian Federation, Moscow

doctor of biological science, candidate of technical science, leading researcher

Sergej Ju. Borovets

I.P. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University

Email: sborovets@mail.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

doctor of medical science, professor, department of urology

Viktor A. Toropov

I.P. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University 

Email: toropov-1990@mail.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

postgraduate, department of urology

  • Божедомов В.А., Рохликов И.М., Третьяков А.А., и др. Андрологические аспекты бездетного брака // Медицинский совет. – 2013. – № 8. – С. 13–17. [Bozhedomov VA, Rokhlikov IM, Tretyakov AA, et al. Andrologic aspects of infertile marriage. Meditsinskiy sovet. 2013;(8):13-17. (In Russ.)]
  • Оль Д., Шустер Т., Кволич С. Мужское бесплодие // Репродуктивная медицина и хирургия / Под ред. Т. Фальконе, В. Херд. – М., 2013. – С. 616–631. [Ol’ D, Shuster T, Kvolich S. Muzhskoye besplodiye. Reproduktivnaya meditsina i khirurgiya. Ed by T. Fal’kone, V. Kherd. Moscow; 2013. P. 616-631. (In Russ.)]
  • Dohle GR, Diemer T, Giwercman A, et al. Мужское бесплодие. – Европейская ассоциация урологов, 2010. [Dohle GR, Diemer T, Giwercman A, et al. Male infertility. European Association of Urology; 2010. (In Russ.)]
  • WHO Manual for the Standardized Investigation, Diagnosis and Management of the Infertile Male. Cambridge: Cambridge University Press; 2000. P. 91.
  • Аляев Ю.Г., Григорян В.А., Чалый М.Е. Нарушения половой и репродуктивной функции у мужчин. – М.: Литтерра, 2006. [Alyayev YuG, Grigoryan VA, Chalyy ME. Narusheniya polovoy i reproduktivnoy funktsii u muzhchin. Moscow: Litterra; 2006. (In Russ.)]
  • Божедомов В.А. Мужской фактор бездетного брака — пути решения проблемы // Урология. – 2016. – № S1. – С. 29–35. [Bozhedomov VA. The male factor in childless marriage — problemsolving strategies. Urologiia. 2016;(S1):29-35. (In Russ.)]
  • Чалый М.Е., Ахвледиани Н.Д., Харчилава Р.Р. Мужское бесплодие // Урология. – 2017. – № S2. – С. 4–19. [Chalyi ME, Akhvlediani ND, Kharchilava RR. Male infertility. Urologiia. 2017;(S2):4-19. (In Russ.)]
  • Щеплев П.А., Аполихин О.И. Мужское бесплодие. Обсуждение консенсуса // Вестник репродуктивного здоровья. – 2010. – № 3-4. – С. 37–44. [Shcheplev PA, Apolikhin OI. Muzhskoye besplodiye. Obsuzhdeniye konsensusa. Vestnik reproduktivnogo zdorov’ya. 2010;(3-4):37-44. (In Russ.)]
  • Nuti F, Krausz C. Gene polymorphisms/mutations relevant to abnormal spermatogenesis. Reprod Biomed. Online. 2008;16(4):504-13. doi: 10.1016/s1472-6483(10)60457-9.
  • Миктадова А.В., Машкина Е.В., Волосовцова Г.И., и др. Полиморфизм генов фолатного цикла и мужское бесплодие // Валеология. – 2014. – № 1. – С. 38–44. [Miktadova AV, Mashkina EV, Volosovtscova GI, et al. Polymorphism of folate cycle genes and male infertility. Valeologiya. 2014;(1):38-44. (In Russ.)]
  • Москвин С.В., Хадарцев А.А. Лазерный свет — можно ли им навредить? (обзор литературы) // Вестник новых медицинских технологий. – 2016. – Т. 23. – № 3. – С. 265–283. [Moskvin SV, Khadartsev AA. Laser light — it can harm them? (literature review). Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2016;23(3):265-283. (In Russ.)]
  • Науменко В.А., Кущ А.А. Герпесвирусы и мужское бесплодие: есть ли связь? // Вопросы вирусологии. – 2013. – Т. 58. – № 3. – С. 4–9. [Naumenko VA, Kushch AA. Herpes viruses and male infertility — is there any relationship? Voprosy virusologii. 2013;58(3):4-9. (In Russ.)]
  • Науменко В.А., Тюленев Ю.А., Пушкарь Д.Ю., и др. Влияние вируса простого герпеса на сперматогенез // Урология. – 2011. – № 6. – С. 32–36. [Naumenko VA, Tyulenev YuA, Pushkar DYu, et al. Effect of Herpes Simplex virus on spermatogenesis. Urologiia. 2011;(6):32-36. (In Russ.)]
  • Schuppe HC, Pilatz A, Hossain H, et al. Urogenital infection as a risk factor for male infertility. Dtsch Arztebl Int. 2017;114(19):339-46. doi: 10.3238/arztebl.2017.0339.
  • Аль-Шукри С.Х., Кузьмин И.В., Слесаревская М.Н., Соколов А.В. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на показатели эякулята у больных хроническим простатитом // Урологические ведомости. – 2015. – Т. 5. – № 4. – С. 8–12. [Al-Shukri SH, Kuzmin IV, Slesarevskaya MN, Sokolov AV. The effect of low-intensity laser radiation on semen parameters in patients with chronic prostatitis. Urologicheskiye vedomosti. 2015;5(4):8-12. (In Russ.)]
  • Балтер Р.Б., Михайлов Д.В., Иванова Т.В. Бесплодный брак. – Самара, 2015. [Balter RB, Mikhaylov DV, Ivanova TV. Besplodnyy brak. Samara; 2015. (In Russ.)]
  • Жиборев Б.Н. Варикоцеле и мужское бесплодие в аспекте полигенной природы гипогонадизма и проявлений синдрома дисплазии соединительной ткани // Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. – 2007. – № 4. – С. 72–79. [Zhiborev BN. Varicocele and male sterility in view of polygenic hypogonadism nature and the manifestation of dysplasia syndrome of the connective tissue. Rossiyskiy mediko-biologicheskiy vestnik im. akademika I.P. Pavlova. 2007;(4):72-79. (In Russ.)]
  • Condorelli RA, Russo GI, Calogero AE, et al. Chronic prostatitis and its detrimental impact on sperm parameters: a systematic review and meta-analysis. J Endocrinol Invest. 2017;40(11):1209-18. doi: 10.1007/s40618-017-0684-0.
  • Giamarellou H, Fympanidis R, Bitos N, et al. Infertility and chronic prostatitis. Andrologia. 1984;16(5):417-422.
  • Павлова З.Ш., Калинченко С.Ю., Тишова Ю.А., и др. Актуальные проблемы 21 века: мужское бесплодие, ожирение, дефицит витамина D — есть ли взаимосвязь? // Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2013. – № 3(45). – С. 26–32. [Pavlova ZSh, Kalinchenko SYu, Tishova YuA, et al. Vitamin D dificiency and male infertility actual problems of the 21st century: male infertility, obesity and vitamin D – is there a relationship? Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki. 2013;3(45):26-32. (In Russ.)]
  • Тюзиков И.А. Метаболический синдром и мужское бесплодие (обзор литературы) // Андрология и генитальная хирургия. – 2013. – № 2. – С. 5–10. [Tyuzikov IA. Metabolic syndrome and male infertility (review). Andrologiya i genital’naya khirurgiya. 2013;(2):5-10. (In Russ.)]
  • Арнольди Э.К. Хронический простатит: проблемы, опыт, перспективы. – Ростов н/Д, 1999. [Arnol’di EK. Khronicheskiy prostatit: problemy, opyt, perspektivy. Rostov-na-Donu; 1999. (In Russ.)]
  • Имшинецкая Л.П. Роль гормональных изменений в патогенезе половых расстройств и бесплодия при хроническом неспецифическом простатите: Дис. … д-ра мед. наук. – Киев, 1983. [Imshinetskaya LP. Rol’ gormonal’nykh izmeneniy v patogeneze polovykh rasstroystv i besplodiya pri khronicheskom nespetsificheskom prostatite [dissertation]. Kiev; 1983. (In Russ.)]
  • Михайличенко В.В. Патогенез, клиника, диагностика и лечение копулятивных и репродуктивных расстройств у мужчин при конгестиях в мочеполовом венозном сплетении: Дис. … д-ра мед. наук. – СПб., 1996. [Mikhaylichenko VV. Patogenez, klinika, diagnostika i lecheniye kopulyativnykh i reproduktivnykh rasstroystv u muzhchin pri kongestiyakh v mochepolovom venoznom spletenii [dissertation]. Saint Petersburg; 1996. (In Russ.)]
  • Сатыбалдыев Ш.Р. Медицинская реабилитация больных хроническим простатитом с репродуктивной дисфункцией: Дис. … канд. мед. наук. – Бишкек, 2000. [Satybaldyyev ShR. Meditsinskaya reabilitatsiya bol’nykh khronicheskim prostatitom s reproduktivnoy disfunktsiyey [dissertation]. Bishkek; 2000. (In Russ.)]
  • Фёдорова Т.А., Москвин С.В., Аполихина И.А. Лазерная терапия в акушерстве и гинекологии. – М.; Тверь: Триада, 2009. [Fedorova TA, Moskvin SV, Apolikhina IA. Lazernaya terapiya v akusherstve i ginekologii. Moscow; Tver’: Triada; 2009. (In Russ.)]
  • Иванченко Л.П., Коздоба А.С., Москвин С.В. Лазерная терапия в урологии. – М.; Тверь: Триада, 2009. [Ivanchenko LP, Kozdoba AS, Moskvin SV. Lazernaya terapiya v urologii. Moscow; Tver’: Triada; 2009. (In Russ.)]
  • Москвин С.В., Горбани Н.А. Лазерно-вакуумный массаж. – М.; Тверь: Триада, 2010. [Moskvin SV, Gorbani NA. Lazerno-vakuumnyy massazh. Moscow; Tver’: Triada; 2010. (In Russ.)]
  • Москвин С.В., Гейниц А.В., Кочетков А.В., и др. Лазерно-вакуумный массаж ЛАЗМИК в медицине и косметологии. – М.; Тверь: Триада, 2014. [Moskvin SV, Geynits AV, Kochetkov AV, et al. Lazerno-vakuumnyy massazh LAZMIK v meditsine i kosmetologii. Moscow; Tver’: Triada; 2014. (In Russ.)]
  • Москвин С.В. К вопросу о механизмах терапевтического действия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. 15. – № 1. – С. 167–172. [Moskvin SV. About mechanism of therapeutic influence of low- frequency laser radiation. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2008;15(1):167-172. (In Russ.)]
  • Москвин С.В. Эффективность лазерной терапии. Серия «Эффективная лазерная терапия». – Т. 2. – М.; Тверь: Триада, 2014. [Moskvin SV. Effektivnost’ lazernoy terapii. Seriya “Effektivnaya lazernaya terapiya”. Vol. 2. Moscow; Tver’: Triada; 2014. (In Russ.)]
  • Goldstein SF. Irradiation of sperm tails by laser microbeam. Journal of Experimental Biology. 1969;51(2):431-441.
  • Abdel-Salam Z, Harith MA. Laser researches on livestock semen and oocytes: a brief review. J Adv Res. 2015;6(3):311-317. doi: 10.1016/j.jare.2014.11.006.
  • Abdel-Salam Z, Dessouki SH, Abdel-Salam SA, et al. Green laser irradiation effects on buffalo semen. Theriogenology. 2011;75(6):988-994. doi: 10.1016/j.theriogenology.2010.11.005.
  • Corral-Baqués MI, Rigau T, Rivera M, et al. Effect of 655-nm diode laser on dog sperm motility. Lasers in Medical Science. 2005;20(1):28-34. doi: 10.1007/s10103-005-0332-3.
  • Corral-Baqués MI, Rivera MM, Rigau T, et al. The effect of low-level laser irradiation on dog spermatozoa motility is dependent on laser output power. Lasers in Medical Science. 2009;24(5):703-13. doi: 10.1007/s10103-008-0606-7.
  • Dreyer TR, Siquera TD, Magrini PA. et al. Biochemical and topological analysis of bovine sperm cells induced by low power laser irradiation. Medical Laser Applications and Laser-Tissue Interactions: Proceedings of SPIE-OSA Biomedical Optics, SPIE; 2011. Vol. 8092, 80920V. doi: 10.1117/12.890017.
  • Iaffaldano N, Paventi G, Pizzuto R, et al. The post-thaw irradiation of avian spermatozoa with He-Ne laser differently affects chicken, pheasant and turkey sperm quality. Anim Reprod Sci. 2013;142(3-4):168-172. doi: 10.1016/j.anireprosci.2013.09.010.
  • Lubart R, Friedmann H, Sinyakov M, et al. Changes in calcium transport in mammalian sperm mitochondria and plasma membranes caused by 780 nm irradiation. Lasers in Surgery and Medicine. 1997;21(5):493-499. doi: 10.1002/(sici)1096-9101(1997)21:5<493::. aid-lsm12>3.0.co;2-a.
  • Sato H, Landthaler M, Haina D, Schill WB. The effects of laser light on sperm motility and velocity in vitro. Andrologia. 2009;16(1):23-25. doi: 10.1111/j.1439-0272.1984.tb00229.x.
  • Siqueira AFP, Maria FS, Mendes CM, et al. Effects of photobiomodulation therapy (PBMT) on bovine sperm function. Lasers in Medical Science. 2016;31(6):1245-50. doi: 10.1007/s10103-016-1966-z.
  • Porras MD, Bermudez D, Parrado C. Effects biologicos de la radiation laser IR sobre el epitelio seminifero. Invest Clin Laser. 1986;3(1):57-60 (In Span.).
  • Celani MF, Gilioli G, Fano AR, et al. The effect of laser radiation on Leydig cells: Functional and morphological studies. IRCS Med Sci. 1984;12(9):883-884.
  • Taha MF, Valojerdi M. Quantitative and qualitative changes of the seminiferous epithelium induced by Ga. Al. As. (830 nm) laser radiation. Lasers in Surgery and Medicine. 2004;34(4):352-359. doi: 10.1002/lsm.20027.
  • Alves MBR, de Arruda RP, Batissaco L, et al. Low-level laser therapy to recovery testicular degeneration in rams: effects on seminal characteristics, scrotal temperature, plasma testosterone concentration, and testes histopathology. Lasers in Medical Science. 2016;31(3):695-704. doi: 10.1007/s10103-016-1911-1.
  • Cohen N, Lubart R, Rubinstein S, Breitbart H. Light irradiation of mouse spermatozoa: stimulation of in vitro fertilization and calcium signals. Photochemistry and Photobiology. 1998;68(3):407-13. doi: 10.1111/j.1751-1097.1998.tb09700.x.
  • Dobrin N, Zamfirescu S, Anghel AH, et al. Study on the effects of exposure to different doses of energy generated by a He-Ne laser on the quality of frozen-thawed semen of ram. Romanian Biotechnological Letters. 2015;20(3):10381-10387.
  • Fernandes GHC, de Carvalho PT, Serra AJ, et al. The effect of low-level laser irradiation on sperm motility, and integrity of the plasma membrane and acrosome in cryopreserved bovine sperm. PLoS One. 2015;10(3): e0121487. doi: 10.1371/journal.pone.0121487.
  • Ocaña-Quero JM, Gomez-Villamandos R, Moreno-Millan M, Santisteban-Valenzuela JM. Biological effects of helium-neon (He-Ne) laser irradiation on acrosome reaction in bull sperm cells. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 1997;40(3):294-8. doi: 10.1016/s1011-1344(97)00072-9.
  • Ocaña Quero JM, Gomez Villamandos RJ, Moreno-Millan M, et al. The effect of helium-neon laser irradiation on in vitro maturation and fertilization of immature bovine oocytes. Lasers in Medical Science. 1995;10(2):113-119. doi: 10.1007/bf02150848.
  • Whitaker M, Smith J. Introduction. Calcium signals and developmental patterning. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363(1495):1307-1310. doi: 10.1098/rstb.2007.2248.
  • Гизингер О.А., Францева О.В. Нормализующие эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения в отношении функционально-метаболического статуса нейтрофилов эякулята и кинетических возможностей сперматозоидов у пациентов с хламидийной инфекцией // Российский иммунологический журнал. – 2016. – Т. 10. – № 2(1)(19). – С. 9-11. [Gizinger OA, Frantseva OV. Normalizing the effects of low-intensity laser radiation in relation to the functional and metabolic status of neutrophils in semen and kinetic features of sperm in patients with chlamydial infection. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal. 2016;10(2)(1)(19):9-11. (In Russ.)]
  • Горюнов С.В. Принципы выбора лазерного излучения для воздействия на сперму и изучение эффектов этого воздействия на сперматозоиды человека (экспериментальное исследование) / Материалы конф. «Применение лазеров в биологии и медицине». – Киев, 1995. – С. 120-121. [Goryunov SV. Printsipy vybora lazernogo izlucheniya dlya vozdeystviya na spermu i izucheniye effektov etogo vozdeystviya na spermatozoidy cheloveka (eksperimental’noye issledovaniye). (Conference proceedings) “Primeneniye lazerov v biologii i meditsine”. Kiev; 1995:120-121. (In Russ.)]
  • Горюнов С.В. Влияние низкоэнергетического лазерного излучения на сперматозоиды человека (экспериментальное исследование): Дис. … канд. мед. наук. – М., 1996. [Goryunov SV. Vliyaniye nizkoenergeticheskogo lazernogo izlucheniya na spermatozoidy cheloveka (eksperimental’noye issledovaniye) [dissertation]. Moscow; 1996. (In Russ.)]
  • Firestone RS, Esfandiari N, Moskovtsev SI, et al. The effects of low-level laser light exposure on sperm motion characteristics and DNA damage. Journal of Andrology. 2012;33(3):469-473. doi: 10.2164/jandrol.111.013458.
  • Москвин С.В. Основы лазерной терапии. Серия «Эффективная лазерная терапия». Т. 1. – М.; Тверь: Триада, 2016. [Moskvin SV. Osnovy lazernoy terapii. Seriya “Effektivnaya lazernaya terapiya”. Vol. 1. Moscow; Tver’: Triada; 2016. (In Russ.)]
  • Gabel P, Harrison K, Sherrin D, Carroll J. Sperm motility enhancement with low level laser and led photobiomodulation. A dose response study. Abstracts from 7th Inter. Cong. of the World Association for Laser Therapy; 2008. Photomedicine and Laser Surgery. 2009;27(1):160.

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

Views

Abstract - 139

PDF (Russian) - 219

PlumX


Copyright (c) 2017 Moskvin S.V., Borovets S.J., Toropov V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.