Phosphodiesterase Inhibitors (PDE Inhibitors) and Male Reproduction

Abstract

The nonspecific PDE inhibitors, particularly the methylxanthines: caffeine, pentoxifylline (PTX), and theophylline, are known to stimulate sperm motility in vitro and have been used to treat sperm prior to insemination. The in vivo effects are less dramatic. A beneficial effect of caffeine, which is a constituent of some medications, remains controversial. Very high doses of caffeine do have negative effects on fertility endpoints in men and experimental species. The specific PDE5 inhibitors, particularly sildenafil and tadalafil, are prescribed for erectile dysfunction, as well as pulmonary hypertension, lower urinary tract symptoms, and premature ejaculation. PDE5 is expressed throughout the contractile tissues of the male reproductive tract, generally increasing contractility. Some PDE5 inhibitors tend to increase circulating testosterone levels somewhat. For short-term exposure consistent with use prior to intercourse, there appears to be minimal effects on semen quality. Several large, randomized controlled trials (RCTs) in healthy men have not found adverse effects of long-term use of these drugs on semen quality. RCTs in infertile men have demonstrated a modest increase in semen quality. Animal studies at human equivalent doses (HED) have produced similar results in young males, but a study in aging male rats found progressive decreases in epididymal sperm quality accompanied by consistent degeneration of the seminal tubules suggesting that studies in older men might be warranted. A concerning study in mice found lower fertilization rates in males treated with HED of sildenafil and mated the next day to untreated females than for control males. Fertility studies in humans are needed.

Therapeutic targeting of 3′,5′-cyclic nucleotide phosphodiesterases: inhibition and beyond

“…Several isoforms are present in granulosa cells as well as oocytes in preovulatory follicles of mammalian ovary regulating the meiotic cell cycle (311). Furthermore, many PDEs are expressed in cells of the spermatogenic pathway where they may regulate sperm motility (312,313), and PDE5 is expressed in the contractile tissues of the male excurrent tract and accessory where its increased activity contributes to erectile dysfunction (e.g., (34)).…”

Non-classical effects of sildenafil in clinical medicine: an interdisciplinary approach

“…Установлено, что активация ФДЭ5 обычно увеличивает сократимость семявыносящих путей у мужчин, при этом некоторые ингибиторы ФДЭ5 демонстрируют тенденцию к увеличению уровня циркулирующего тестостерона. Однократное применение ингибиторов ФДЭ5 до полового акта, по-видимому, оказывает минимальное влияние на качество эякулята [101]. Несколько крупных рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) у здоровых мужчин не обнаружили неблагоприятного воздействия длительного использования этих препаратов на качество эякулята.…”

“…Исследования на животных в эквивалентных дозах человека (HED) продемонстрировали аналогичные результаты, полученные у молодых мужчин, но в исследовании у стареющих самцов крыс было обнаружено прогрессирующее снижение качества сперматозоидов, сопровождающееся последовательной дегенерацией семенных канальцев. Таким образом, раздельное влияние каждого из применяющихся сегодня ингибиторов ФДЭ5 подлежит дополнительной сперматологической оценке в различных возрастных группах мужчин [101]. Согласно одному из новейших метаанализов по влиянию ингибиторов ФДЭ5 на сперматогенез, прием ингибиторов ФДЭ5 достоверно не определял объем эякулята и концентрацию сперматозоидов, однако общий процент подвижных сперматозоидов, процент общей прогрессивной подвижности и быстрой прогрессивной подвижности (категория А) после приема ингибиторов ФДЭ5 увеличивались [102].…”

The use of tadalafil on demand in specific categories of patients

“…Более того, пентоксифиллин широко применяется с этой целью в рамках вспомогательных репродуктивных технологий. Влияние этих соединений на фертильность мужчин in vivo не доказано [33]. В исследовании Y. Yang и соавт.…”