/  

Влияние антиоксидантной терапии на характеристики про- и антиоксиантного баланса семенной жидкости мужчин с гипофертильнистю неясного генеза

Н.А. Карпенко, В.О. Бондаренко, Н.С. Кавок, А.В. Сомова, О.Ю. Бориков
Институт проблем эндокринной патологии им.
В.Я. Данилевского АМН Украины, г. Харьков

В половине случаев мужской гипофертильности диагностируют бесплодие неясного генеза, лечение которого пероральными андрогенами не всегда эффективно [6], что диктует необходимость разработки патогенетически обоснованных схем терапии.

Известно, что сперматозоиды человека способны генерировать активные формы кислорода (АФК) [7], которые задействованы в регуляции основных функций этой половой клетки. Из-за особенности жиро-кислотного состава клеточных мембран сперматозоиды очень чувствительны к оксидантным повреждениям, вследствие чего избыточное образование кислородных радикалов приводит к каскаду липидной пероксидации. Последнее, по мнению многих исследователей, негативно влияет на функциональную активность спермы [3]. В таком случае гипофертильность может существовать на фоне соответствия количественных параметров спермограммы и подвижности сперматозоидов критериям ВОЗ.

Доказано, что качество спермы зависит от содержания в ней антиоксидантов, в первую очередь составляющих неферментативное звено системы антиоксидантной защиты [8], а назначение витаминов (в частности, С и Е) приводит к снижению содержания АФК и улучшает подвижность сперматозоидов [13].

В последнее время при терапии гипофертильности у мужчин часто применяют и карнитин [1], который играет значительную роль в метаболизме и матурации сперматозоидов [10]. В то же время, взгляды относительно эффективности такой терапии достаточно противоречивы [15, 16].

В связи с этим целесообразна оценка влияния терапии мужской гипофертильности неясного генеза, включающая комплекс карнитина и витамина Е, на показатели про- и антиоксидантного баланса семенной жидкости пациентов, что и было целью нашего исследования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Была обследована семенная жидкость 80 мужчин в возрасте 20-45 лет, которые обращались в кабинет андрологии клиники Института проблем эндокринной патологии им. В.Я. Данилевского АМН Украины по поводу бесплодного брака, который длился больше года, и 9 плодотворных мужчин того же возраста. Кроме того, было обследовано 17 мужчин, которым назначали в течение 2 мес терапию, состоявшую из Кардоната (по одной капсуле трижды в сутки) и витамина Е (по 100 мг дважды в сутки), в течение 2 мес.

Эякулят собирали в чистый стеклянный контейнер путем мастурбации после пятидневной сексуальной абстиненции согласно требованиям ВОЗ [5].

Биохимические исследования семенной жидкости проводили «слепым» методом, разделение на подгруппы выполняли после набора всего материала.

В интервале 1-2 ч после эмиссии регистрировали продуцирования АФК сперматозоидами в системе клетки-буфер-люминол (люминолзалежна хемилюминесценция, ХЛ) [17].

Для характеристики процессов перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты (АОЗ) исследовали содержание основ Шиффа [12] в семенной плазме, активность СОД [4], содержание восстановленного глутатиона (ВГ) [13] в цельной семенной жидкости, витамина Е [11] в семенной плазме. Белок в пробах определяли методом Брэдфорда [9]. Для сравнения метаболической активности клеток был использован метод, основанный на преобразовании водорастворимого красителя МТТ в нерастворимый МТТ-формазан FAD-зависимыми дегидрогеназами митохондрий, так называемый МТТ-тест [19].

Полученные данные представлены как медиана (Ме) и 25 и 75 процентили (Q25, Q75). Статистическая обработка полученных данных проводили с использованием программного пакета Statistica 5.5. Показатели анализировали в группах «До лечения» и «После лечения» по сравнению с плодотворными мужчинами («Контроль») как не связанные выборки, было обусловлено тем, что при проведении исследования слепым методом парные исследования эякулята пациентов по одному из параметров не всегда были возможны через небольшой объем образцов.

Различия между группами оценивали, применяя критерий Q Дана. Корреляционные связи между исследованными показателями оценивали с помощью рангового коэффициента корреляции R Спирмена [2]. Статистически достоверными различия считались при Р <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты свидетельствуют, что в эякуляте гипофертильных мужчин интенсивность пероксидных процессов усилена, что совпадает с мнением большинства исследователей. Это проявилось в накоплении продуктов взаимодействия малонового диальдегида (МДА) и 4-оксо-2-ноненалей с макромолекулами (основы Шиффа) в семенной плазме (таблица).

Так, в гипофертильных мужчин к лечению медиана содержания основ Шиффа в среднем составляла 96,6 усл. ед. на 1 л, в 1,5 раза больше, чем в плодотворных доноров. После лечения содержание этого продукта не уменьшалось, а даже увеличивалось, хотя эти изменения не являются статистически достоверными.

То есть, полученные данные свидетельствуют, что использованная терапия не в полной мере уменьшает интенсивность липидной пероксидации мембран сперматозоидов и фосфолипидов семенной плазмы, отрицательно коррелирует с подвижностью сперматозоидов.

Кроме того, вполне вероятна недостаточная чувствительность этого теста для определения динамики процесса липопероксидации. Сверхчувствительным методом для таких исследований является регистрация сверхслабого свечения биологических образцов для выявления образования АФК, среди которых могут быть такие радикалы, как супероксид, гидроксильный радикал, окись азота, пероксирадикал, пероксинитрил.

Группа n Ме Q25 Q75 Р
Контроль До лечения
Основ Шиффа семенной плазмы, (у.е. на 1 л)*10-3
Контроль 5 66,10 59,40 88,20
до лечения 11 96,59 61,46 205,70
после лечения 4 111,20 97,53 153,20
Интенсивность хемилюминесценции сперматозоидов, имп. *- 1 на 20 хв * 106 клеток
Контроль 4 553 429 3106
до лечения 54 10306 1975 38232 <0,05
после лечения 14 2991 805 10445 <0,05
Активность супероксиддисмутазы семенной жидкости, у.е. на 1 мг белка
Контроль 5 10,9 14,7 17,2
до лечения 35 15,5 6,9 27,6
после лечения 8 10,3 4,0 14,1
Восстановленный глутатион в семенной жидкости, ммоль/л
Контроль 9 2,22 1,84 2,54
до лечения 19 2,33 1,78 2,95
после лечения 15 3,88 2,81 4,36 < 0,05 < 0,05
Общий белок семенной жидкости, г/л
Контроль 6 26,6 20,8 28,6
до лечения 80 11,8 7,9 19,0 < 0,05
после лечения 17 20,1 15,3 30,8 < 0,05
Токоферол семенной плазмы, мкмоль/л
Контроль 7 3,15 1,99 6,1
до лечения 16 1,54 0,7 2,93 <0,05
после лечения 3 1,17 0,98 2,15
Интегральная активность митохондриальных дегидрогеназ сперматозоидов. ΔЕ 10-6клеток
Контроль30,1300,1100,165
до лечения240,1420,1000,185
после лечения100,1850,1300,2170,05<Р<0,1

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что в гипофертильных пациентов медиана уровня продукции АФК в 18,6 раза выше, чем у здоровых доноров (Р <0,05). Проведенная комплексная терапия способствовала уменьшению продукции АФК на 71% (группа «После лечения», Р <0,05).

И хотя медиана люминолзависимой ХЛ в этой группе остается в 5,4 раза больше, чем в плодотворных мужчин, между этими группами статистически достоверная разница исчезает.

Очевидно, такой результат лечения является следствием включения в комплексную терапию как антиоксиданта — витамина Е, так и карнитина.

Определение активности СОД, которая является одним из важнейших компонентов ферментативной звена АОЗ, доказывает, что в объединенной группе гипофертильных мужчин ее медиана в 1,4 раза больше, чем в плодотворных доноров, что может свидетельствовать о дефектах в процессе матурации сперматозоидов через сведения о уменьшение активности этого фермента в процессе созревания клеток [18].

После лечения, которое включало антиоксидантную терапию, ее активность приближалась к контрольным показателям, что коррелировало со снижением люминолзависимой ХЛ образцов эякулята у пациентов после лечения.

Относительно ВГ установлено, что у гипофертильных мужчин его уровень совпадает с таковым у плодотворных доноров. После лечения уровень ВГ повысился на 66,5% по сравнению с исходными данными (Р <0,05) и превышал показатель в плодотворных доноров на 57,2% (Р <0,05), что может быт результатом проведения антиоксидантной терапии.

В частности, этот рост может объяснить отсутствие значительных изменений исследованной составляющей ферментативной звена системы АОЗ. Положительная корреляция между уровнем тестостерона и содержанием ВГ в сперматозоидах (R = 0,936, Р <0,05) свидетельствует, что обмен этого антиоксиданта определенным образом связан с уровнем андрогенов.

Другим важным компонентом системы АОЗ является витамин Е. В семенной плазме гипофертильных мужчин содержание альфа-токоферола был статистически достоверно ниже контрольных показателей (Р <0,05). Из-за малочисленности группы "После лечения" (3 наблюдения) проанализировать динамику содержания токоферола не было возможности.

Определение содержания общего белка в семенной жидкости показало, что в гипофертильных мужчин медиана показателя в 2,3 раза меньше, чем в плодотворных доноров. После лечения уровень белка статистически достоверно возрастает (в 1,7 раза, Р <0,05) и не отличается от такового в контрольной группе.

Очевидно, это может быть обусловлено анаболическими свойствами составляющих Кардоната, кроме того, выявлена положительная корреляция между этим показателем и концентрацией тестостерона у пациентов (R = 0,266, Р <0,05).

В ходе исследования интегральной метаболической активности сперматозоидов плодотворных мужчин и гипофертильных пациентов до лечения существенной разницы у этого показателя не выявлено. В то же время, назначение терапии способствовало некоторому улучшению этого показателя (рост на 30%).

Кроме того, опираясь на данные о том, что поглощение карнитина из крови в хвостовом отделе придатка яичка (эпидидимита) является андрогензависимых процессом [14], можно полагать, что другой причиной незначительного роста метаболической активности сперматозоидов у пациентов после лечения, возможно, является наличие частичной андрогенной недостаточности у 40% пролеченных больных.

ВЫВОДЫ

1. Семенная жидкость мужчин с гипофертильностью отмечается высокой интенсивностью процессов липопероксидации, повышенным уровнем продуцирования активных форм кислорода и активности СОД, пониженным содержанием токоферола и общего белка.

2. Применяемая терапия мужской гипофертильности неясного генеза подавляет интенсивность продуцирования активных форм кислорода сперматозоидами пациентов, нормализует активность СОД семенной жидкости, способствует росту содержания восстановленного глутатиона, общего белка и метаболической активности гамет.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Божедомов В.А. Нормализация ак росомальной реакции сперматозои дов в результате комплексной тера пии карнитином, фруктозой и лимон ной кислотой / В.А. Божедомов, М.А. Николаева, О.В. Теодорович // Проблемы репродукции. – 2003. – Т. 9, № 6. – С. 49–52.
  2. Гланц С. Медико-биологическая статистика / Пер. с англ. Ю.А. Данилова. – М.: Практика, 1998. – 459 с.
  3. Золотухина В.Н. Оксидативный стресс как фактор повреждения спер матогенеза // Пробл. ендокрин. патології. – 2003. – № 1. – С. 13–19.
  4. Костюк В.А. Простой и чувствитель ный метод определения супероксиддис мутазы, основанный на реакции окисле ния кверцетина / В.А. Костюк, А.И. Потопович, Ж.В. Ковалева // Вопр. мед. хим. – 1990. – Т. 36, № 2. – С. 88–91.
  5. Руководство ВОЗ по лабораторному исследованию эякулята человека и взаимодействия сперматозоидов с цервикальной слизью. – 4-е изд. – М.: МедПресс, 2001. – 144 с.
  6. Руководство по охране репродуктивного здоровья / В.Н. Кулаков, В.Н. Серов, Л.В. Адамян и др. – М.: Триада-Х, 2001. – 568 с.
  7. Aitken R.J. Cellular basis of defective sperm function and its association with the genesis of reactive oxygen species by human spermatozoa / R.J. Aitken, J.S. Clarkson // J. Reprod. Fertil. – 1987. – Vol. 81. – P. 459–469.
  8. Antioxidant intake is associated with semen quality in healthy men / B. Eskenazi, S.A. Kidd, R. MarksA et al. // Hum. Reprod. – 2005. – Vol. 20, N 4. – P. 1006–1012.
  9. Bredford M.M. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of proteins utilizing the protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72. – P. 248–252.
  10. Correlation between seminal carnitine and functional spermatozoal characteristics in men with semen dysfunction of various origins / M. De Rosa, B. Boggia, B. Amalfi et al. // Drugs R.D. – 2005. – Vol. 6, № 1. – P. 1–9.
  11. Hansen L.G. A fluorometric micromethod for fat tocopherol / L.G. Hansen, W.J. Warwick // Clin. Biochem. – 1970. – Vol. 3. – P. 225–229.
  12. Hemoglobininduced lipid peroxidation in anemia / O.V. Moshynska, N.N. Tretiak, M.Y. Anoshina, М.V. Yagovdick // Лікар. справа. – 2001. – № 4. – C. 39–43.
  13. Effect of diеtary alpha-tocopherol асеtate and ascorbic acid on rabbit semen stored art 5 degrees C / C. Castellini, P. Lattaioli, M. Bernardini, A. Dal Bosco // Theriogenology. – 2000. – Vol. 54, № 4. – P. 323–333.
  14. Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups // Arch. Biochem. Biophys. – 1959. – Vol. 82. – P. 70–71.
  15. Intraspermatic L-carnitine and survival of sperm motility / F. Mazzilli, T. Rossi, C. Ronconi et al. // Minerva Ginecol. – 1999. – Vol. 51, № 14. – P. 129–134. J. Warwick // Clin. Biochem. – 1970. – Vol. 3. – P. 225–229.
  16. Use of carnitine therapy in selected cases of male factor infertility: a double blind crossover trial / A. Lenzi, F. Lombardo, P. Sergo et al. // Fertil. Steril. – 2003. – Vol. 79, № 2. – P. 292–300.
  17. Oral carnitine supplementation increases sperm motility in astenozoospermic men with normal sperm phospholipid hydroperexide glutathione peroxidase levels / A. Carolla, M. Maiorino, A. Roverato et al. // Fertil. Steril. – 2005. – Vol. 83, № 2. – P. 355–361.
  18. Quality control of reactive oxygen species measurement by luminoldependent chemiluminiscence assay / H. Kobayashi, E. Gil-Guzman, A.M. Mahran et al. // J. Androl. – 2001. – Vol. 22, № 4. – P. 568–574.
  19. Tramer F. Antioxidant systems in rat epididymal spermatozoa / F. Tramer, F. Rocco, F. Micali et al. // Biol. Reprod. – 1998. – Vol. 59. – P. 753–758.
  20. Vistica D. Tetrazolium-based assays for cellular viability: A critical examination of selected parameters affecting formasan production // Cancer Res. –1991. – Vol. 51. – P. 2515–2520.

Статья опубликована в журнаде Здоровье мужчины №2, 2007 год

Нашли ошибку? Выделите необходимый текст с ошибкой и нажмите Ctrl+EnterСистема Orphus

Система Orphus