/  

Вплив антиоксидантної терапії на характеристики про- та антиоксидантного балансу сім'яної рідини чоловіків з гіпофертильністю невизначеного генезу

Н.О. Карпенко, В.О. Бондаренко, Н.С. Кавок, О.В. Сомова, О.Ю. Боріков
Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України, м. Харків

У половині випадків чоловічої гіпофертильності діагностують безпліддя невизначеного генезу, лікування якого пероральними андрогенами не завжди ефективне [6], що диктує необхідність розроблення патогенетично обґрунтованих схем терапії.

Відомо, що сперматозоїди людини здатні генерувати активні форми кисню (АФК) [7], які задіяні у регуляції основних функцій цієї статевої клітини. Через особливість жирно-кислотного складу клітинних мембран сперматозоїди дуже чутливі до оксидативних пошкоджень, внаслідок чого надмірне утворення кисневих радикалів призводить до каскаду ліпідної пероксидації. Останнє, на думку багатьох дослідників, негативно впливає на функціональну активність сперми [3]. У такому випадку гіпофертильність може існувати на тлі відповідності кількісних параметрів спермограми та рухливості сперматозоїдів критеріям ВООЗ.

Доведено, що якість сперми залежить від вмісту в ній антиоксидантів, в першу чергу складових неферментативної ланки системи антиоксидантного захисту [8], а призначення вітамінів (зокрема, С та Е) призводить до зниження вмісту АФК та покращує рухливість сперматозоїдів [13]. Останнім часом у разі терапії гіпофертильності у чоловіків часто застосовують і карнітин [1], який відіграє значну роль в метаболізмі та матурації сперматозоїдів [10]. У той самий час, погляди щодо ефективності такої терапії достатньо суперечливі [15, 16]. У зв`язку з цим доцільним було оцінювання впливу терапії чоловічої гіпофертильності невизначеного генезу, що включає комплекс карнітину та вітаміну Е, на показники про- та антиоксидантного балансу сім`яної рідини пацієнтів, що і було метою нашого дослідження.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

Було обстежено сім`яну рідину 80 чоловіків віком 20-45 років, які зверталися до кабінету андрології клініки Інституту проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України з приводу безплідного шлюбу, який тривав більше року, та 9 плідних чоловіків того самого віку. Крім того, було обстежено 17 чоловіків, яким призначали протягом 2 міс. терапію, що складалася з Кардонату (по одній капсулі тричі на добу) та вітаміну Е (по 100 мг двічі на добу), протягом 2 міс.

Еякулят збирали у чистий скляний контейнер шляхом мастурбації після п`ятиденної сексуальної абстиненції згідно з вимогами ВООЗ [5].

Біохімічні дослідження сім`яної рідини проводили «сліпим» методом, розподілення на підгрупи виконували після набору всього матеріалу.

В інтервалі 1-2 год після емісії реєстрували продукування АФК сперматозоїдами у системі клітини–буфер–люмінол (люмінолзалежна хемілюмінесценція, ХЛ) [17].

Для характеристики процесів пероксидного окиснення ліпідів і системи антиоксидантного захисту (АОЗ) досліджували вміст основ Шиффа [12] у сім`яній плазмі, активність СОД [4], вміст відновленого глутатіону (ВГ) [13] у цільній сім`яній рідині, вітаміну Е [11] у сім`яній плазмі. Білок у пробах визначали методом Бредфорда [9]. Для порівняння метаболічної активності клітин був використаний метод, що базується на перетворенні водорозчинного барвника МТТ у нерозчинний МТТ-формазан FAD-залежними дегідрогеназами мітохондрій, так званий МТТ-тест [19].

Отримані дані представлені як медіана (Ме) та 25 і 75 процентилі (Q25, Q75). Статистичне оброблення отриманих даних проводили з використанням програмного пакету Statistica 5.5. Показники аналізували у групах «До лікування» та «Після лікування» порівняно з плідними чоловіками («Контроль») як не пов`язані вибірки, що було зумовлено тим, що під час проведення дослідження сліпим методом парні дослідження еякуляту пацієнтів по одному з параметрів не завжди були можливі через невеликий об`єм зразків. Відмінності між групами оцінювали, застосовуючи критерій Q Дана. Кореляційні зв`язки між дослідженими показниками оцінювали за допомогою рангового коефіцієнта кореляції R Спірмена [2]. Статистично вірогідними відмінності вважалися при Р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛIДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Отримані результати свідчать, що в еякуляті гіпофертильних чоловіків інтенсивність пероксидних процесів посилена, що збігається з думкою більшості дослідників. Це проявилося у накопиченні продуктів взаємодії малонового діальдегіда (МДА) та 4-оксо-2-ноненалей з макромолекулами (основи Шиффа) у сім`яній плазмі (таблиця). Так, у гіпофертильних чоловіків до лікування медіана вмісту основ Шиффа у середньому складала 96,6 ум. од. на 1 л, що у 1,5 разу більше, ніж у плідних донорів. Після лікування вміст цього продукту не зменшувався, а навіть збільшувався, хоча ці зміни не є статистично достовірними. Тобто, отримані дані свідчать, що застосована терапія не повною мірою зменшує інтенсивність ліпідної пероксидації мембран сперматозоїдів та фосфоліпідів сім`яної плазми, яка негативно корелює з рухливістю сперматозоїдів.

Крім того, цілком імовірна недостатня чутливість цього тесту для визначення динаміки процесу ліпопероксидації. Надчутливим методом для таких досліджень є реєстрація надслабкого світіння біологічних зразків для виявлення утворення

АФК, серед яких можуть бути такі радикали, як супероксид, гідроксильний радикал, окис азоту, пероксирадикал, пероксинітрил.

Група n Ме Q25 Q75 Р
Контроль До лікування
Основ Шиффа сім`яної плазми, (ум.од. на 1 л) .10
Контроль 5 66,10 59,40 88,20
до лікування 11 96,59 61,46 205,70
після лікування 4 111,20 97,53 153,20
Інтенсивність хемілюмінесценції сперматозоїдів, імп.*-1 на 20.хв*106 клітин
Контроль 4 553 429 3106
до лікування 54 10306 1975 38232 <0,05
після лікування 14 2991 805 10445 <0,05
Активність супероксиддисмутази сім`яної рідини, ум.од. на 1 мг білка
Контроль 5 10,9 14,7 17,2
до лікування 35 15,5 6,9 27,6
після лікування 8 10,3 4,0 14,1
Відновлений глутатіон в сім`яній рідині, ммоль/л
Контроль 9 2,22 1,84 2,54
до лікування 19 2,33 1,78 2,95
після лікування 15 3,88 2,81 4,36 < 0,05 < 0,05
Загальний білок сім`яної рідини, г/л
Контроль 6 26,6 20,8 28,6
до лікування 80 11,8 7,9 19,0 < 0,05
після лікування 17 20,1 15,3 30,8 < 0,05
Токоферол сім`яної плазми, мкмоль/л
Контроль 7 3,15 1,99 6,1
до лікування 16 1,54 0,7 2,93 <0,05
після лікування 3 1,17 0,98 2,15
Інтегральна активність мітохондріальних дегідрогеназ сперматозоїдів,
∆Е 10-6 клітин
Контроль 30,1300,1100,165
до лікування240,1420,1000,185
після лікування 100,1850,1300,2170,05<Р<0,1

Результати проведених досліджень свідчать, що у гіпофертильних пацієнтів медіана рівня продукції АФК у 18,6 разу вища, ніж у здорових донорів (Р<0,05). Проведена комплексна терапія сприяла зменшенню продукції АФК на 71% (група «Після лікування», Р<0,05). І хоча медіана люмінолзалежної ХЛ у цій групі залишається у 5,4 разу більшою, ніж у плідних чоловіків, між цими групами статистично достовірна різниця зникає. Вочевидь, такий результат лікування є наслідком включення до комплексної терапії як антиоксиданта – вітаміну Е, так і карнітину.

Визначення активності СОД, яка є одним з найважливіших компонентів ферментативної ланки АОЗ, доводить, що у об`єднаній групі гіпофертильних чоловіків її медіана у 1,4 разу більша, ніж у плідних донорів, що може свідчити про дефекти у процесі матурації сперматозоїдів через відомості про зменшення активності цього ферменту в процесі дозрівання клітин [18]. Після лікування, яке включало антиоксидантну терапію, її активність наближалася до контрольних показників, що корелювало зі зниженням люмінолзалежної ХЛ зразків еякуляту у пацієнтів після лікування.

Відносно ВГ встановлено, що у гіпофертильних чоловіків його рівень співпадає з таким у плідних донорів. Після лікування рівень ВГ підвищився на 66,5 % порівняно з вихідними даними (Р<0,05) і перевищував показник у плідних донорів на 57,2 % (Р<0,05), що може були результатом проведення антиоксидантної терапії.

Зокрема, це зростання може пояснити відсутність значних змін дослідженої складової ферментативної ланки системи АОЗ. Суттєва позитивна кореляція між рівнем тестостерону та вмістом ВГ у сперматозоїдах (R= 0,936, Р<0,05) свідчить, що обмін цього антиоксиданту певним чином пов`язаний з рівнем андрогенів.

Іншим важливим компонентом системи АОЗ є вітамін Е. У сім`яній плазмі гіпофертильних чоловіків вміст альфа-токоферолу був статистично достовірно нижчим за контрольні показники (Р<0,05). Через малу чисельність групи “Після лікування” (3 спостереження) проаналізувати динаміку вмісту токоферолу не було можливості.

Визначення вмісту загального білка у сім`яній рідині засвідчило, що у гіпофертильних чоловіків медіана показника в 2,3 разу менша, ніж у плідних донорів. Після лікування рівень білка статистично достовірно зростає (у 1,7 разу, Р<0,05) і не відрізняється від такого в контрольній групі. Вочевидь, це може бути зумовлено анаболічними властивостями складових Кардонату, крім того, виявлена позитивна кореляція між цим показником та концентрацією тестостерону у пацієнтів (R=0,266, Р<0,05).

Під час дослідження інтегральної метаболічної активності сперматозоїдів плідних чоловіків та гіпофертильних пацієнтів до лікування суттєвої різниці цього показника не виявлено. У той самий час, призначення терапії сприяло деякому покращанню цього показника (зростання на 30%). Крім того, спираючись на дані про те, що поглинання карнітину з крові у хвостовому відділі придатку яєчка (епідидиміту) є андрогензалежним процесом [14], можна думати, що іншою причиною незначного зростання метаболічної активності сперматозоїдів у пацієнтів після лікування, можливо, є наявність часткової андрогенної недостатності у 40 % пролікованих хворих.

ВИСНОВКИ

1. Сім`яна рідина чоловіків з гіпофертильністю відзначається вищою інтенсивністю процесів ліпопероксидації, підвищеним рівнем продукування активних форм кисню та активності СОД, зниженим вмістом токоферолу та загального білка.

2. Застосована терапія чоловічої гіпофертильності невизначеного генезу пригнічує інтенсивність продукування активних форм кисню сперматозоїдами пацієнтів, нормалізує активність СОД сім`яної рідини, сприяє зростанню вмісту відновленого глутатіону, загального білка та метаболічної активності гамет.

ЛIТЕРАТУРА

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.

Стаття опублікована в журналі Здоровье мужчины №2, 2007

Помітили помилку? Виділіть необхідний текст з помилкою і натисніть Ctrl+EnterСистема Orphus

Система Orphus