Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
Кошмелев Александр Александрович
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ ФОСФОЛИПИДНОГО И ПЕРЕКИСНОГО СТАТУСА ЭЯКУЛЯТА ПРИ НАРУШЕНИИ ФЕРТИЛЬНОСТИ У МУЖЧИН
14.03.03. - Патологическая физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Чита - 2012
Работа выполнена в ГБОУ ВПО "Читинская государственная медицинская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
академия" Минздравсоцразвития России Актуальность проблемы. Характерной чертой демографической ситуации в России в последние 15 лет является систематическая убыль
Научный консультант: абсолютной численности населения, которая происходит вследствие доктор медицинских наук, профессор Хышиктуев Баир Сергеевич суженного его воспроизводства, когда последующее поколение меньше предыдущего (Акопян А.С., 2008; Курило Л.Ф. и соавт., 2000).
Сегодня от 14% до 20% супружеских пар репродуктивного возра
Официальные оппоненты: ста страдает бесплодием (Александрова Л.А. и соавт., 2009; АртифекВитковский Юрий Антонович, доктор медицинских наук, профессор, сов С.Б. и соавт., 1998; Евдокимов В.В. и соавт., 2009; Griveau J.F. et ГБОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" al., 2005). В среднем каждая седьмая пара в мире бесплодна и в полоМинздравсоцразвития России, заведующий кафедрой нормальной фи- вине случаев это связано с нарушениями репродуктивной функции у зиологии мужчин (Rao B.B. et al., 1989). Тенденция к росту мужского фактора в структуре бесплодного брака и ухудшению качества спермы диктует Саклаков Алексей Викторович, кандидат медицинских наук, необходимость пристального изучения существующей проблемы (Aitken Министерство здравоохранения Забайкальского края, консультант по R.J. et al., 1997; Balercia G. et al., 2004; Cavallini G., 2006; Mancini A. et хирургии al., 2004).
В последнее десятилетие убедительно доказывается роль окисли
Ведущая организация: ГБОУ ВПО "Новосибирский государственный тельного стресса как фактора, снижающего мужскую фертильность медицинский университет" Минздравсоцразвития России (Божедомов В.А. и соавт., 2011; Колесникова Л.И. и соавт., 2011;
Gharagozloo P., Aitken R.J., 2011; Agarwal A. et al., 2012). Незначительная генерация активных форм кислорода (АФК) необходима для нор
Защита состоится " " декабря 2012 года в 900 часов на заседании мальной регуляции функции сперматозоидов, процесса капацитации и диссертационного совета Д 208.118.01 при ГБОУ ВПО "Читинская го- акросомальной реакции (Жабин С.Г. и соавт., 2005, 2006; Kothari S. et сударственная медицинская" Минздравсоцразвития России, 672090, al., 2010). Однако, избыточная продукция АФК приводит к повреждег. Чита, ул. Горького, 39а. нию мембраны сперматозоидов, снижению их подвижности и нарушению оплодотворяющей способности (Александрова Л.А. и соавт., 2009;
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО "Чи- Rajender S. et al., 2011). Кроме того, АФК непосредственно повреждатинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразви- ют ДНК хромосом (Aitken R.J. et al., 2011; Курашова Н.А., 2012) и иницития России, 672090, г. Чита, ул. Горького, 39а. ируют опосредованный эндонуклеазами апоптоз сперматозоидов, что приводит, в конечном счете, к бесплодию (Makker K. et al., 2009; Oehninger S. et al., 2011; Shukla K.K. et al., 2012).
Автореферат разослан "___"______________2012 г. Негативное влияние на фертильность мужчин оказывают различные факторы, такие как загрязнение окружающей среды, психоэмоциональное напряжение, привычные интоксикации и другие (Артифексов С.Б., 1989). Все они провоцируют развитие окислительного стрес
Ученый секретарь са, в его лимитировании важную роль играют антиоксиданты, к котодиссертационного совета, рым относится и убихинон или коэнзим Q10 (КоQ10), являющийся такД 208. 118. 01 же компонентом цепи переноса электронов и таким образом участвуд.м.н., профессор ющий в энергетическом метаболизме (Божедомов В.А., и соавт., 2008, И.Н. Гаймоленко 2009). Кроме того, убихинон восстанавливает антиоксидантную актив- Научная новизна. Впервые при мужском бесплодии раскрыты ность -токоферола (Артифексов С.Б., 1992). Результаты исследова- закономерности изменений параметров фосфолипидного статуса сперний G.Balercia et al. (2009) свидетельствуют о корреляционной зависи- матозоидов и семенной плазмы у пациентов с различными вариантами мости между уровнем КоQ10 в организме и количеством сперматозо- патоспермии. Показано, что независимо от характера нарушений сперидов, их подвижностью. Поскольку сперматозоиды содержат митохон- матогенеза в компонентах эякулята по сравнению с нормозооспермидрион - гигантский конгломерат митохондрий, необходимый для выра- ей регистрируется накопление лизоформ фосфолипидов, дефицит фосботки АТФ, энергия распада которого используется для движения муж- фатидилхолина, фосфатидилинозитола и сфингомиелина. Наиболее выских половых клеток, нарушение обмена КоQ10 будет отражаться на раженные сдвиги присущи лицам с астенозоо-, олигозоо- и тератозофункциональной активности последних. оспермией. При всех формах патоспермии в спермоплазме по сравнеКак известно, основным субстратом для свободных радикалов явля- нию с половыми клетками выявляется более значительное повышение ются фосфолипиды, качественный состав и структурная организация ко- уровня фосфатидилсерина (на 100% и более).
торых будут во многом определять интенсивность процессов липоперок- Приоритетным в работе явилось установление взаимосвязей межсидации. Благодаря своим уникальным свойствам фосфолипиды имеют ду подвижностью сперматозоидов и изученными биохимическими повозможность как непосредственно влиять на половые клетки, так и опос- казателями: при нормокинезисе у пациентов с астено-, терато-, олигоредованно повышать детородную функцию (Cross N.L., 1994; Скатков зооспермией, как и у здоровых лиц, подвижность спермиев прямо корС.А., 2002, 2003; Jones R. et al., 2007). В то же время при различных релирует с уровнем ТБК-активных продуктов в половых клетках, а видах патоспермии изменения фосфолипидного спектра семенной жид- при олигоспермии и полизооспермии эта связь становится отрицателькости и их взаимосвязь с показателями перекисного и функционального ной. Для прогрессивно-слабоподвижных клеток у больных с поли-, статуса половых клеток в литературе практически не освещены. олиго- и тератозооспермией большее значение имеют изменения убиТаким образом, одним из резервов снижения числа бесплодных хинона в спрематозоидах, величины которого положительно связаны браков может стать углубленное понимание причин и механизмов на- с их подвижностью. В случае наличия воспалительного компонента рушений мужской репродуктивной функции, которые представляются при астенозооспермии число статистически значимых корреляций сунедостаточно изученными. Поиск адекватных индикаторов репродук- щественно уменьшается. Для клеток с подвижностью категории "С" тивного здоровья мужчины, дополняющих и расширяющих рекомен- общих закономерностей в проявлении корреляционных зависимостей дованные ВОЗ методы диагностики, является актуальной на сегодняш- у обследуемых больных не наблюдается.
ний день задачей. Теоретическая и практическая значимость работы. ПолученВ связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования ные результаты расширяют представления о патогенезе мужской инявилось раскрытие закономерностей изменений показателей фосфоли- фертильности. В работе рассматриваются вероятные механизмы фоспидного и перекисного статуса сперматозоидов и спермоплазмы при фолипидных сдвигов, происходящих как в сперматозоидах, так и в бесплодии у мужчин. семенной плазме, а также особенности изменений показателей переЗадачи исследования: кисного статуса при различных нарушениях сперматогенеза.
1. Изучить сдвиги спектра фосфолипидов эякулята у мужчин при раз- В половых клетках наиболее выраженный дисбаланс в системе личных вариантах патозооспермии. "ПОЛ - антиоксиданты" выявляется при полизоо- и астенозооспермии 2. Исследовать параметры системы "ПОЛ - антиоксиданты" и содер- с наличием воспаления. При этом у последних и лиц со сниженной жание коэнзима Q10 в крови и компонентах эякулята у инфертильных подвижностью спермиев без воспалительных признаков имеется бомужчин в зависимости от характеристики спермограммы. лее глубокий дефицит (разница более чем 2 раза) KoQ10, что приводит 3. Оценить характер корреляционных взаимоотношений между иссле- еще и к подавлению подвижности мужских половых клеток. Данный дованными биохимическими показателями семенной жидкости и факт обусловлен уменьшением интенсивности АТФ-генерирующих подвижностью половых клеток в норме и патологии фертильности. процессов, в которых немаловажную роль играет убихинон. Промежуточное положение по степени нарушений перекисного гомеостаза в Основные положения, выносимые на защиту сперматозоидах занимают лица с тератозооспермией, а минимальные 1. Изменения фосфолипидного спектра сперматозоидов и семенной сдвиги характерны для пациентов с олиго- и олигозооспермией. В спер- плазмы при мужской инфертильности, независимо от характера намоплазме наибольшая степень разбалансировки в системе "ПОЛ - ан- рушений сперматогенеза, характеризуются ростом лизоформ фостиоксиданты" наблюдается при полизоо-, олигозоо- и астенозооспер- фолипидов, уменьшением доли фосфатидилхолина, фосфатидилиномии с наличием воспаления, а наименьшая - при сниженной подвиж- зитола и сфингомиелина по сравнению с нормозооспермией. Наиности половых клеток без воспалительных признаков. Полученные ре- большие изменения происходят у пациентов с астенозоо-, олигозоозультаты необходимо учитывать, при назначении соответствующей ан- и тератозооспермией. При всех формах патоспермии в спермоплазтиоксидантной терапии, эффективность которой при мужском беспло- ме по сравнению с половыми клетками выявляется более значительдии в настоящее время убедительно доказывается. ное повышение уровня фосфатидилсерина.
Внедрение в практику. Теоретические положения, раскрывае- 2. Максимальный перекисный дисбаланс в сперматозоидах регистримые в диссертации, внедрены в учебный процесс кафедры патологи- руется у лиц с полизоо- и астенозооспермией с наличием воспалеческой физиологии, кафедры химии и биохимии и курса урологии ГБОУ ния, при этом в обеих группах больных с астенозооспермией наВПО Читинская государственная медицинская академия Минздравсоц- блюдается резкое снижение содержания KoQ10. Менее выраженные развития РФ. нарушения перекисного гомеостаза в сперматозоидах характерны Апробация диссертации. Основные положения и результаты дис- для лиц с тератозооспермией, а незначительные изменения присущи сертации представлены и обсуждены на Всероссийской научно-прак- олиго- и олигозооспермии.
тической конференции "Актуальные проблемы клинической и экспери- 3. Наиболее существенные сдвиги системы "ПОЛ - антиоксиданты" в ментальной медицины", посвященной 55-летию ЧГМА. (Чита, 1-2 ок- спермоплазме выявляются при полизоо-, олигозоо- и астенозоостября 2008 г.); на VIII научно-практической конференции урологов пермии с наличием воспаления, а минимальные - при астенозоосДальнего востока "Современные технологии в урологии", (Благове- пермии без воспалительных признаков.
щенск, 19-21 сентября, 2009 г.); на III межрегиональной научно-прак- 4. Количество и характер корреляционных зависимостей между подтической конференции урологов Байкальского региона "Некоторые ас- вижностью сперматозоидов и биохимическими показателями главпекты диагностики и лечения в урологии", (Чита, 3 ноября, 2010 г.); на ным образом определяются категорией подвижности половых клеIV межрегиональной конференции урологов Байкальского региона "Со- ток, а также видом нарушений сперматогенеза.
временные технологии в урологии", (Улан-Удэ, 19-20 августа, 2011 г.); на VIII международной научно-практической конференции "Научное про- МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ странство Европы", (Польша, 7-15 апреля, 2012 г.); VII международ- Клиническая характеристика обследованных групп. Для реном конгрессе ПААР (профессиональной ассоциации андрологов Рос- шения поставленных задач нами была изучена сперма мужчин, обрасии), (Сочи, 23-26 мая 2012 г.). тившихся в клинику по поводу бесплодия в браке за период 2009Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печат- 2010 гг. У всех было получено информированное согласие на провеных работ, из которых 3 статьи в рецензируемых научных журналах и дение исследований. В работе с обследуемыми соблюдались этичесизданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки РФ. кие принципы, предъявляемые Хельсинкской Декларацией Всемирной Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 124 Медицинской Ассоциации (World Medical Association Declaration of страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора лите- Helsinki, 1964, 2000 ред.).
ратуры, описания материалов и методов исследования, главы собствен- Обследовано 120 мужчин без выраженной соматической патолоных исследований, заключения, выводов, содержит 11 таблицы, ил- гии в возрасте от 24 до 36 лет. По социальному статусу наибольший люстрирована 10 рисунками. Указатель литературы включает 332 ис- процент (92%) составляли рабочие и гражданские служащие.
точника, из которых 97 отечественных и 235 зарубежных.
У всех пациентов с помощью метода полимеразной цепной реак- Исследование показателей системы "перекисное окисление ции были исключены заболевания, передающиеся половым путем. Кро- липидов - антиоксиданты". Для изучения уровня промежуточных ме того, в исследование не включались лица с наличием антиспермаль- интермедиатов свободнорадикального окисления липидов использоных антител и воспалительными заболеваниями предстательной железы. вали тест с тиобарбитуровой кислотой (Карпищенко А.И., 2002). ОбДополнительные критерии исключения: подтвержденные эндокрин- щую антиокислительную активность в биологических средах изучали ные причины бесплодия; регулярный прием лекарственных средств; методом М.Ш.Промыслова и соавт. (1990) в незначительной модифихронический алкоголизм; перенесенные оперативные вмешательства кации. Концентрацию коэнзима Q10 в биологических материалах опрена органах мошонки, паховых каналах и сосудах яичка; генетические деляли с помощью коммерческого набора Coenzyme Q10 компании аномалии; острые и хронические воспалительные процессы специфи- "Сhromsystems" (Германия).
ческой и неспецифической этиологии мочеполового тракта (орхоэпи- Изучение фосфолипидного состава в спермоплазме и спермадидимиты, простатиты, везикулиты, уретриты); варикозное расшире- тозоидах. Экстракцию липидов из биологических объектов проводиние вен семенного канатика. ли методом J.Folch et al. (1957). Содержание фосфолипидов оцениваПо характеру изменений спермограммы пациенты были разделены ли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии с исна шесть групп: пользованием ультрафиолетовой детекции и изократического элюиро1 группа (n = 22) - астенозооспермия с признаками воспалитель- вания по методике L.Terry et al. (1983). Идентифицировали следуюного процесса (признаки воспалительного процесса, после исключе- щие фракции фосфолипидов: фосфатидилхолин, лизофосфатидилхолин, ния сопутствующей патологии, были выставлены на основании незна- фосфатидилэтаноламин, лизофосфатидилэтаноламин, сфингомиелин, чительных изменений в спермограмме - до 2 млн. лейкоцитов в 1 мл; фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол.
слизь слабо выражена); Статистическая обработка результатов. Статистическую обра2 группа (n = 25) - астенозооспермия без признаков воспалитель- ботку полученного материала проводили с использованием пакетов ного процесса; STATISTICA 6.1 для Windows. Проверку на нормальность распреде3 группа (n = 16) - полизооспермия; ления количественных показателей проводили с использованием кри4 группа (n = 13) - олигоспермия; терия Шапиро-Уилка. Так как не все изучаемые показатели подчиня5 группа (n = 21) - олигозооспермия; лись нормальному закону распределения, применяли непараметричес6 группа (n = 23) - тератозооспермия. кие методы сравнения. Параметры фосфолипидного спектра приведеДля "чистоты эксперимента" в наше исследование не включались ны в виде средних величин со стандартным отклонением (MSD), ослица с сочетанными нарушениями спермограммы (тератоастенозоос- тальные изученные параметры представлены в виде медианы и межпермия, олигоастенотератозооспермия и др.). квартильного интервала (25-й; 75-й персентили); сравнение независиВ контрольную группу вошли 38 практически здоровых мужчин в мых выборок проводился с помощью U-критерия Манна-Уитни для возрасте от 23 до 34 лет с нормальными показателями спермограммы парных признаков. Корреляционный анализ проводили по Спирмену и доказанной фертильностью (в течение года у половых партнеров дан- Критический уровень значимости при проверке статистических гипоных лиц наступала беременность). тез принимался р<0,05.
Методика клинического исследования эякулята. Лабораторное исследование эякулята включало определение физико-химических РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ свойств и клеточного состава. Микроскопию спермы осуществляли Показатели спермограммы в исследуемых группах.
при большом увеличении (объектив х40, окуляр х10). Анализ эякулята Анализируя данные параметры эякулята, можно констатировать проводили согласно "Руководства ВОЗ по лабораторному исследова- следующее: во-первых, у всех пациентов отмечалось выраженное снинию и обработке эякулята человека", 4 и 5 редакций (1999 г., 2010 г. жение концентрации половых клеток по сравнению со здоровыми людьсоответственно). ми, хотя эти значения были в пределах нормативных, за исключением, лиц с полизооспермией (177 млн/мл) и, естественно, больных с оли- рен для лиц 1, 5 и 6 групп. Их цифры превышали таковые у здоровых гозооспермией (11,3 млн/мл); во-вторых, в контроле процент прогрес- лиц на 23%, 20% и 25% соответственно. При этом у пациентов с терасивно-активноподвижных сперматозоидов (категория А) был гораздо тозооспермией существенно возрастали обе фракции. Необходимо подвыше, чем у всех обследованных пациентов, причем во 2, 4 и 5 груп- черкнуть, что в половых клетках пул лизофосфолипидов был максипах этих клеток было более чем в 5 раз (р<0,001) меньше. Однако, мальным в 1, 4 и 5 группах.
если исходить из нормативных значений по ВОЗ, то у лиц с полизоос- Содержание фосфатидилэтаноламина и сфингомиелина в спермоппермией и тератозооспермией данный показатель укладывается в эти лазме у всех обследуемых было равномерно сниженным, тогда как пределы. В-третьих, наибольшее количество клеток категории С реги- величины ФС повышались в 2 и более раза у больных с астенозоо- (с стрировалось в 1, 2 и 5 группах, при этом у пациентов с олигозоос- признаками воспалительного процесса и без него), полизоо-, олиго- и пермией на долю непрогрессивно-подвижных сперматозоидов прихо- олигозооспермией (табл. 2).
дилось почти 60% (р<0,001). Падение уровня фосфатидилинозитола также характерно для всех Закономерности изменений фосфолипидного состава спермы групп, причем максимальный дефицит данной фракции был выявлен у у мужчин при нарушении фертильности в зависимости пациентов 1, 5 и 6 групп.
от характеристики эякулята Таким образом, при нарушении фертильности у мужчин существенОценивая фосфолипидный профиль лиц контрольной группы не- но изменяется спектр фосфолипидов как половых клеток, так и их окруобходимо отметить особенности состава сперматозоидов и спермоп- жения, наиболее глубокие сдвиги присущи лицам с астенозоо-, олиголазмы. Если в половых клетках превалирующими фракциями были фос- зоо- и тератозооспермией; выявленные изменения приводят к нарушенифатидилхолин (42%) и сфингомиелин (20%), то в их окружении наря- ям не только структуры биомембран сперматозоидов, но и их функциоду с ФХ и СМ в значительных количествах присутствовали фосфати- нальной активности, что, возможно, является одной из причин мужского дилэтаноламин (почти 20%) и его лизоформа (15%). Следует подчерк- бесплодия; изучение фосфолипидного профиля эякулята может быть иснуть, что в обеих субстанциях регистрируется высокий уровень лизо- пользовано в качестве дополнительного критерия диагностики нарушефосфолипидов: более 20% и 22% в сперматозоидах и спермоплазме ния фертильности и оценки эффективности проводимой терапии.
соответственно, что косвенно свидетельствует о достаточно высокой Параметры перекисного статуса и содержание KoQактивности фосфолипазы А2. в крови и семенной жидкости у мужчин В сперматозоидах во всех исследуемых группах пациентов снижа- с нарушением фертильности.
ось в среднем на треть содержание фосфатидилхолина на фоне роста его Результаты, полученные при исследовании параметров крови, свиделизоформ, особенно выраженном при олиго-, полизоо-, олигозоо-, и ас- тельствуют о том, что практически у всех обследованных пациентов потенозооспермии с признаками воспалительного процесса (табл. 1). Не- казатели липопероксидации находятся в пределах контрольных значений значительное падение доли фосфатидилэтаноламина было характерным для и не являются информативными. Так у пациентов с астенозооспермией с пациентов 1 и 2 группы, а в 3 и 6 группах наблюдалась противоположная признаками воспаления содержание KoQ10 умеренно снижалась, как и в тенденция. Однако цифры ЛФЭА повышались практически у всех обсле- группе полизооспермии, а концентрация ТБК-активных продуктов повыдуемых лиц, за исключением больных с полизооспермией. шалась на 34,5% (р<0,02) по сравнению со здоровыми людьми.
Необходимо отметить, что у всех мужчин с нарушением фертиль- В половых клетках регистрировалось повышение уровня промености, в половых клетках, уменьшалось содержание трудноокисляе- жуточных продуктов ПОЛ у пациентов 1, 2, 3 и 6 групп, тогда как мого сфингомиелина, максимальный дефицит (почти в 2 раза) его ре- активность пула радикальных ингибиторов подавлена практически у гистрируется при полизоо-, олиго- и олигозооспермии (табл. 1). всех обследуемых, за исключением лиц с олигоспермией. Так, наиПодобная картина сдвигов со стороны ФХ, ЛФХ и ЛФЭА наблю- больший рост ТБК-активных веществ наблюдался при астенозооспердалась и в спермоплазме (табл. 2). Однако наибольший рост лизо- мии с признаками воспаления и полизооспермии, их величины составформ фосфолипидов в данном биологическом материале был характе- ляли 181,5% (p<0,001) и 153,1% (p<0,001) от контроля соответственТаблица Относительное содержание фосфолипидов (%) в сперматозоидах у обследуемых лиц (MSD) Примечание: n - число обследованных лиц; * - статистически значимые различия по сравнению с контролем; р - уровень статистически значимых различий между 1 и другими группами, p1 - уровень статистически значимых различий между 2 и другими группами, p2 - уровень статистически значимых различий между 3 и другими группами, p3 - уровень статистически значимых различий между 4 и другими группами, p4 - уровень статистически значимых различий между 5 и 6 группами.
Таблица Относительное содержание фосфолипидов (%) в спермоплазме у обследуемых лиц (MSD) Примечание: n - число обследованных лиц; * - статистически значимые различия по сравнению с контролем; р - уровень статистически значимых различий между 1 и другими группами, p1 - уровень статистически значимых различий между 2 и другими группами, p2 - уровень статистически значимых различий между 3 и другими группами, p3 - уровень статистически значимых различий между 4 и другими группами, p4 - уровень статистически значимых различий между 5 и 6 группами.
но. При олиго- и олигозооспермии величины промежуточных интер- ры АОА у них составляли соответственно 44,7% (p<0,001), 42,3% медиатов ПОЛ не отличались от контрольных (рис. 1). (p<0,001) и 48,0% (p<0,001) от контроля, а содержание KoQ10 - 44,5% (p<0,001), 46,9% (p<0,001) и 49,4% (p<0,001).
% % * * * 1 50 * * * 2 * * 1 1 * * * * * * * * * 1 * * * * * * * * * * * * * * * Астено- Ас тено- Поли- Олигоспермия Олиго- Тератозооспермия с зооспермия без зооспермия зооспермия зооспермия Астено- Ас тено- Поли- Олигоспермия Олиго- Тератопризнаками признаков зооспермия с зооспермия без зооспермия зооспермия зооспермия воспаления воспаления признаками признаков воспаления воспаления ТБК-активные продукты ОАА КоQ * - достоверные различия по сравнению с нормозооспермией. ТБК-активные продукты ОАА КоQ* - достоверные различия по сравнению с нормозооспермией.
Рис. 1. Параметры перекисного статуса и содержание KoQ10 в сперматозоидах у мужчин с нарушением фертильности (нормозооспермия (контроль) - 100%).
Рис. 2. Параметры перекисного статуса и содержание KoQ10 в спермоплазме у мужчин с нарушением фертильности (нормозооспермия (контроль) - 100%).
Со стороны антиокислительной активности сперматозоидов максимальное ее снижение было характерным также для пациентов 1 и Вышеприведенные результаты свидетельствуют о важной патогегрупп, при этом ее цифры были статистически значимо ниже, чем у нетической роли локального оксидативного стресса при мужской инлиц с олигоспермией и тератозооспермией.
фертильности, причем картина изменений в компонентах семенной Содержание убихинона падало более чем в 2,5 раза или на 62% жидкости зависит от характера патоспермии.
(p<0,001) при пониженной подвижности сперматозоидов (независимо Корреляционные взаимоотношения между параметрами от наличия воспаления), в меньшей степени его величины снижались фосфолипидного, перекисного статуса и подвижностью в 3, 5 и 6 группах и составляли 82,8% (p<0,001), 78,6% (p<0,001) и сперматозоидов при патозооспермии.
69,1% (p<0,001) от контроля соответственно. При этом у пациентов с В связи с тем, что одной из главных причин мужского бесплодия нарушенной морфологией половых клеток концентрация KoQ10 достоявляется снижение подвижности сперматозоидов, а также то, что клюверно отличалась от таковой во всех других обследуемых группах.
чевым механизмом последнего служит отрицательное воздействие изИсследование тех же показателей в спермоплазме выявило следубыточной генерации свободных радикалов, нами был проведен корреющее: наибольшее накопление промежуточных интермедиатов липоляционный анализ между величинами спектра ФЛ, показателями сиспероксидации было характерно для пациентов с полизоо-, олигозоо- и темы "ПОЛ - антиоксиданты" и подвижностью половых клеток.
астенозооспермией с признаками воспаления, их уровень повышался У здоровых лиц при нормокинезисе регистрируются сильные отв 2 и более раз по сравнению со здоровыми людьми (рис. 2).
рицательные связи между подвижностью и уровнем ЛФХ в спермопМаксимальный дефицит факторов антиоксидантной защиты, в том лазме (r=-0,81; p<0,001) и ФИ в половых клетках (r=-0,81; p<0,001), числе и убихинона, регистрировался у пациентов 1, 3 и 5 групп. Цифчто вполне логично, так как содержание таковых значительно влияет на тогда как в контроле она прямая. Несколько необычной выглядит завифункциональные свойства спермиев. В тоже время прямая средней силы симость с КоQ10, поскольку снижение его содержания не вызывает зависимость существует и с величинами ТБК-активных продуктов, что повышение подвижности половых клеток.
также свидетельствует о готовности сперматозоидов к гиперактивации и Присоединение воспалительного компонента у больных с астенозоакросомальной реакции. При нормозооспермии в случае прогрессивно- оспермией резко снижает количество корреляций. Если при нормокинеслабоподвижных сперматозоидов (категория В) изменяется направлен- зисе их две, то при гипокинезисе и дискинезисе остается по одной в кажность связи между подвижностью и уровнем ЛФХ в спермоплазме и ФИ дой подгруппе. При этом в случае нормальной подвижности сперматозов половых клетках, а в последних с ФХ регистрируется положительная идов регистрируется средней силы связь с содержанием ТБК-активных корреляция средней силы. Сильная зависимость наблюдается и с концен- продуктов (r=0,50; p<0,05), как и в аналогичной подгруппе здоровых трацией коэнзима Q10 (r=0,91; p<0,001) который играет немаловажную лиц. У непрогрессивно-подвижных клеток существует положительная роль в обеспечении двигательной функции спермиев. зависимость с цифрами ФИ, тогда как в контроле она носит отрицательХарактер корреляционных взаимоотношений в контрольной груп- ный характер. Эти результаты свидетельствуют о снижении значения сдвипе несколько изменяется при непрогрессивно-подвижных клетках (ка- гов перекисного и фосфолипидного статуса и возрастании роли воспалитегория С): появляются новые зависимости с ЛФЭА, СМ в спермато- тельных реакций в ограничении подвижности сперматозоидов.
зоидах и с ФЭА в семенной плазме; регистрируется отрицательная У пациентов с полизооспермией также имеются существенные сильная связь между подвижностью и содержанием ФИ в спермоп- различия с контролем в характере корреляционных взаимоотношений лазме (r=-0,70; p<0,001) на фоне сохраняющихся зависимостей со между изучаемыми параметрами (рис. 6). Так, при нормокинезисе стороны ФХ (как при гипокинезисе) и ТБК-позитивных веществ (как выявляются отрицательные связи (пять из шести) с уровнем ЛФЭА при нормокинезисе) в спермиях. (r=-0,62; p<0,05), ФЭА (r=-0,80; p<0,005) в семенной плазме, ЛФХ, У больных с астенозооспермией без признаков воспаления корре- ФИ и ТБК-активного материала в половых клетках, причем величины ляционные зависимости, в отличие от контроля, приобретают иной ха- последнего у здоровых лиц имеют положительную зависимость.
рактер. Так, при нормо- и гипокинезисе (категории А и В соответ- При гипокинезисе и дискинезисе количество зависимостей уменьственно) возникают совершенно другие взаимоотношения, причем шается до четырех в каждой подгруппе, при этом в первой регистрируетмежду уровнем ЛФХ в половых клетках и их подвижностью эта связь ся прямая корреляция с содержанием клеточного коэнзима Q10 (r=0,81;
становится отрицательной. Вероятно активация фосфолипаз А2 и С при- p<0,005), а во второй - с цифрами ФЭА в плазме как у здоровых лиц.
водит к падению скорости движения сперматозоидов, на что указыва- При олигоспермии в случае нормокинезиса характер корреляциет наличие сильной обратной зависимости с ЛФЭА (r=-0,79; p<0,001) онных зависимостей имеет определенное сходство с таковым как у и прямой - с ФЭА (r=0,89; p<0,001). Эти изменения протекают на фоне пациентов с полизооспермией. Одинаковые по направлению и локалиактивации процессов ПОЛ, которые в случае нормокинезиса способ- зации связи регистрируются с уровнем ЛФХ, ФХ, промежуточных ствуют прямолинейному движению с относительно высокой скорос- продуктов ПОЛ в сперматозоидах (r=-0,73; p<0,005) и ФЭА в сементью (не менее 25 мкм/сек), о чем свидетельствует положительная силь- ной плазме (r=0,62; p<0,05), при этом, присутствующая и в контрольной ная взаимосвязь с уровнем ТБК-активных продуктов (r=0,90; p<0,001). группе, корреляция с ФХ половых клеток приобретает сильный харакКроме того, снижение подвижности сопровождается и уменьшением тер (r=0,75; p<0,005).
количества сфингомиелина в половых клетках. Для прогрессивно-слабоподвижных спермиев (категория В) приУ данных пациентов при дискинезисе (категория С) появляются сущи совершенно иные (от описанных выше) корреляционные взаинекоторые связи, присущие здоровым лицам (в аналогичной подгруп- моотношения между изучаемыми параметрами. Так, содержание сфинпе), в частности отрицательные корреляции с ЛФХ в спермиях (r=0,64; гомиелина в клетках отрицательно коррелирует (r=-0,75; p<0,001), а в p<0,05) и с ФИ в семенной плазме (r=-0,81; p<0,005). Однако, в пос- плазме - положительно (r=0,74; p<0,005). Такая же закономерность ледней величины ФЭА (r=-0,62; p<0,05) имеют обратную взаимосвязь, характерна для ЛФХ и ФХ в семенной жидкости, а уровень первого фосфолипида в сперматозоидах имеет прямую сильную зависимость с При дискинезисе (категория С) характер корреляционных взаимоих подвижностью (r=0,76; p<0,001). отношений изменяется: сохраняется как в контроле всего лишь одна При дискинезисе (категория С) в реципрокных отношениях находят- положительная зависимость с уровнем ЛФХ; возникают новые силься фракции ФЭА и ЛФЭА, которые равнозначно сильно влияют на под- ные корреляции с содержанием ФЭА в спермиях (r=-0,83; p<0,001), вижность половых клеток. В свою очередь концентрация ФХ (r=0,84; ЛФХ (r=-0,84; p<0,001) и ФХ в плазме (r=0,82; p<0,005), при этом p<0,001) положительно взаимосвязана, а уровень АОА в половых клет- первые две имеют отрицательную направленность; регистрируется пряках (r=-0,74; p<0,005) - отрицательно с их двигательной способностью. мая связь средней силы с уровнем сфингомиелина.
Максимальное количество самых разнообразных зависимостей было Резюмируя вышеизложенные данные в этом разделе, можно выдехарактерно для больных с олигозооспермией, причем для всех подгрупп. лить некоторые общие закономерности: практически при всех видах патоИнтересно отметить, что при прямолинейном движении клеток со скорос- зооспермии между скоростью движения сперматозоидов и изученными тью не менее 25 мкм/сек регистрируются те же самые зависимости (с биохимическими показателями возникают многочисленные разнообразФИ, ЛФХ, ФХ и ТБК-активными продуктами), что и у здоровых лиц при ные корреляционные зависимости, причем их характер определяется канормокинезисе. Однако в этом случае у данных пациентов появляются тегорией подвижности клеток. Так, при нормокинезисе у пациентов с прямые корреляции с уровнем ФХ (r=0,55; p<0,05) и КоQ10 (r=0,58; астено-, терато-, олигозооспермией, как и у здоровых лиц, подвижность p<0,05) и обратная - с ЛФХ в сперматозоидах (r=-0,92; p=<0,001). спермиев напрямую определяется интенсивностью процессов липоперокПри гипокинезисе (категория В) существует лишь одна подобная с сидации, а при олигоспермии и полизооспермии эта связь приобретает контролем связь в соответствующей подгруппе - с убихиноном, с содер- противоположную направленность. Большее значение у больных с полижанием ФИ в половых клетках эта связь меняет направление. Остальные, олиго- и тератозооспермией для прогрессивно-слабоподвижных сперпять зависимостей являются новыми. Подобная картина сдвигов по срав- матозоидов имеют изменения содержания убихинона, дефицит которого нению со здоровыми людьми характерна и для подгруппы "категория С". приводит к подавлению скорости их движения. При дискинезисе общих Обращает на себя внимание то, что во всех подгруппах существу- закономерностей в проявлении корреляционных взаимоотношений у обют связи между параметрами системы "ПОЛ - антиоксиданты" (КоQ10 и следуемых больных не наблюдается. Аналогичные по направлению и силе ТБК-позитивным материалом) и подвижностью спермиев, причем если связи, как у контроля в соответствующей подгруппе, регистрируются по для категории клеток А и В эти взаимоотношения носят прямую на- величинам ЛФЭА в сперматозоидах при тератозооспермии, ФЭА в сеправленность, то для непрогрессивно-подвижных клеток они стано- менной жидкости при полизооспермии и ФИ в плазме при астенозоосвятся отрицательными. Данный факт, вероятно, обусловлен тем, что пермии без признаков воспаления.
перекисный дисбаланс приводит к непрямолинейному движению спер- Таким образом, можно констатировать, что сдвиги фосфолипидматозоидов, либо их шевелению на месте. ного и перекисного статуса как в половых клетках, так и в окружаюПри тератозооспермии для нормокинезиса регистрируются по две пря- щей их среде существенно влияет на подвижность сперматозоидов, мых и обратных зависимостей в половых клетках. Величины ТБК-активных что, в конечном итоге, может приводить к инфертильности. Следует продуктов (r=0,84; p<0,005) и ЛФХ (r=0,83; p<0,005) положительно корре- отметить, что в случае наличия воспалительного компонента при патолировали с подвижностью сперматозоидов, причем если в первом случае зооспермии роль этих изменений значительно уменьшается.
эта связь была подобной как у здоровых лиц, то во втором - противоположной. Кроме того, в данной подгруппе существуют отрицательные корреляции ВЫВОДЫ с уровнем ФХ (r=-0,84; p<0,001) и АОА(r=0,83; p<0,001). 1. При нарушении фертильности у мужчин, независимо от характера У прогрессивно-слабоподвижных сперматозоидов выявляются только нарушений сперматогенеза, существенно изменяется спектр фосфодве сильные прямые зависимости с КоQ10 (как в контроле) и фосфатидил- липидов как половых клеток, так и их окружения, характеризуюсерином (r=0,86; p<0,001). Необходимо отметить, что у пациентов этой и щийся накоплением их лизоформ, дефицитом фосфатидилхолина, вышеприведенной подгруппы скорость движения половых клеток зави- фосфатидилинозитола и сфингомиелина по сравнению с нормозосела только от исследуемых клеточных показателей, а свойства семенной оспермией. Наиболее глубокие сдвиги присущи лицам с астенозоо-, плазмы на этот параметр не оказывали никакого влияния. олигозоо- и тератозооспермией.
2. Рост уровня фосфатидилсерина (на 100% и более) характерен для СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ семенной плазмы при всех формах патоспермии по сравнению со ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
сперматозоидами. Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах, опре3. Величины параметров системы "ПОЛ - антиоксиданты" в крови прак- деленных ВАК Минобрнауки России:
тически всех обследованных пациентов находятся в пределах конт- 1. Хышиктуев Б.С., Кошмелев А.А. Особенности изменений фосрольных значений и не являются информативными. фолипидного состава семенной жидкости у мужчин с наруше4. В половых клетках наиболее значительные сдвиги перекисного статуса нием фертильности // Клиническая лабораторная диагности(накопление продуктов ПОЛ на фоне снижения антиокислительной ак- ка. - 2010. - №7. - С. 27-31.
тивности) наблюдаются при полизоо- и астенозооспермии с наличием 2. Хышиктуев Б.С., Кошмелев А.А. Фосфолипидный статус спервоспаления. У последних и лиц со сниженной подвижностью сперми- матозоидов при нарушении фертильности // Сибирский медиев без воспалительных признаков имеется существенный дефицит KoQ10 цинский журнал. Иркутск. - 2010. - №5. - С. 72-75.
(разница более чем 2 раза) по сравнению с контролем. Промежуточное 3. Кошмелев А.А., Хышиктуев Б.С., Терешков П.П. Некоторые положение по степени нарушений перекисного гомеостаза в спермато- параметры перикисного статуса спермоплазмы у мужчин с назоидах занимают лица с тератозооспермией, а минимальные сдвиги рушением фертильности [Электронный ресурс] // Забайкальсрегистрируются при олиго- и олигозооспермии. кий медицинский вестник. - 2012. - №1. - С. 46-50. - Режим 5. В семенной плазме наибольшая интенсивность процессов липопе- доступа: chita.ru/zmv (15.06.2012) роксидации при дефиците пула радикальных ингибиторов регистри- Работы, опубликованные в других изданиях:
руется у больных с полизоо-, олигозоо- и астенозооспермии с при- 4. Кошмелев А.А., Терешков П.П. Содержание коэнзима Q10 в сперзнаками воспалительного процесса. моплазме при нарушении фертильности у мужчин // Актуальные про6. При патозооспермии между подвижностью сперматозоидов и биохими- блемы клинической и экспериментальной медицины. Всероссийсческими показателями имеются многочисленные корреляционные зави- кая научно-практическая конференция, посвященная 55-летию ЧГМА.
симости, причем их характер определяется категорией подвижности кле- Чита, 1-2 октября 2003 г. - Чита, 2003. - С. 189.
ток. При нормокинезисе у пациентов с астено-, терато-, олигозоосперми- 5. Кошмелев А.А. Изучение параметров окислительного стресса у мужей, как и у здоровых лиц, подвижность спермиев прямо коррелирует с чин с инфертильностью // Материалы VIII научно-практической конуровнем ТБК-активных продуктов в сперматозоидах, а при олигоспермии ференции урологов Дальнего востока "Современные технологии в и полизооспермии эта связь становится отрицательной. Для прогрессив- урологии". Благовещенск, 19-21 сентября 2009 г. - Благовещенск, но-слабоподвижных клеток у больных с поли-, олиго- и тератозооспер- 2009. - С. 82-86.
мией большее значение имеют изменения убихинона в половых клетках, 6. Бунина Е.Н., Казанова Л.Ю., Лаврищева Т.Г., Кошмелев А.А., Петвеличины которого положительно связаны с их подвижностью. В случае рова М.В., Силецкая Н.Г., Ильина И.Г. Состояние сперматогенеза у наличия воспалительного компонента при астенозооспермии число стати- мужчин репродуктивного возраста Забайкальского края // Забайкальстически значимых корреляций существенно уменьшается. ский медицинский журнал. - 2011. - №4. - С. 34-35.
7. Для клеток с подвижностью категории "С" общих закономерностей 7. Кошмелев А.А., Хышиктуев Б.С., Терешков П.П. Окислительный в проявлении корреляционных зависимостей у обследуемых боль- стресс и мужская репродуктивная система // Материалы VIII межных не наблюдается. В сперматозоидах при тератозооспермии реги- дународной научно-практической конференции "Научное пространстрируется сильная прямая связь с величинами ЛФЭА, а в спермоп- ство Европы", 7-15 апреля 2012 г. - Польша, 2012. - С. 61-65.
азме у пациентов с полизооспермией существует аналогичная по 8. Кошмелев А.А. KoQ10 спермоплазмы у мужчин с нарушением фернаправлению зависимость с уровнем ФЭА и при астенозооспермии тильнсти. // Сборник тезисов VII международного конгресса ПААР без признаков воспаления - отрицательная корреляция с ФИ. (профессиональной ассоциации андрологов России). Сочи 23-26 мая 2012 г. - Сочи, 2012. - С. 55.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АОА - антиоксидантная активность АРЗ - антирадикальная защита АСАТ - антиспермальные антитела АТФ - аденозинтрифосфат АФК - активные формы кислорода ВОЗ - всемирная организация здравоохранения ВРТ - вспомогательные репродуктивные технологии ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота КоQ10 - убихинон или коэнзим QЛФХ - лизофосфатидилхолин ЛФЭА - лизофосфатидилэтаноламин МБ - мужское бесплодие МДА - малоновый диальдегид НАДФ - восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида фосфата ОС - окислительный стресс ПОЛ - перекисное окисление липидов СМ - сфингомиелин СОД - супероксиддисмутаза СР - свободные радикалы СРО - свободнорадикальное окисление ТБК - тиобарбитуровая кислота ФИ - фосфатидилинозитол ФЛ - фосфолипиды ФС - фосфатидилсерин ФХ - фосфатидилхолин ФЭА - фосфатидилэтаноламин Лицензия ИД №03077 от 23.10.00.
Подписано в печать 16.11.2012. Бумага офсетная. Гарнитура Times NewRoman Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100. Заказ № 180/2012.
Отпечатано в информационно-издательском центре ЧГМА 672090, Чита, ул. Горького, 39а.