Урология №4 / 2020
Ассоциация полиморфных маркеров гена GSTP1 c параметрами окислительного стресса у инфертильных мужчин
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», Иркутск, Россия
Введение. Генетические факторы служат причиной различных форм мужской инфертильности в 30–50% случаев. Роль окислительного стресса в развитии мужского бесплодия доказана, однако поиск новых маркеров для оценки окислительно-восстановительных реакций в сперме весьма актуален.
Цель исследования: установить ассоциацию двух полиморфных локусов – Ile105Val, Ala114Val –
гена GSTP1 (глутатионтрансфераза класса пи-1) с параметрами окислительного стресса у мужчин с бесплодием.
Материалы и методы. Основную группу исследования составили 222 мужчины репродуктивного возраста с бесплодием (средний возраст – 29,9±5,3 года). В контрольную группу вошли 104 практически здоровых мужчины с реализованной репродуктивной функцией (средний возраст – 30,2±3,6 года). Молекулярно-генетическое исследование полиморфизмов гена GSTP1 проведено с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Материалом для исследования служили пробы ДНК, экстракцию которой осуществляли из образцов цельной венозной крови. Компоненты перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты определяли в крови и эякуляте с применением спектрофотофлюорометрических методов.
Результаты. При анализе частот выявления полиморфизма Ile105Val гена GSTР1 у мужчин с бесплодием и фертильных мужчин выявлены статистически значимые различия (χ2=7,487; р=0,024). При сравнении распределений частоты генотипов полиморфизма Ala114Val гена GSTР1 у мужчин с бесплодием и фертильных пациентов достоверных различий между группами выявлено не было (χ2=3,823; р=0,14). У мужчин с бесплодием, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Ile105Val), установлены ассоциации исследуемого гена с повышением активности восстановленного глутатиона на 7%, снижением глутатионредуктазы на 20% в крови и снижением активности супероксиддисмутазы на 8% в эякуляте, в отличие от фертильных мужчин, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Ile105Val), у которых установлены ассоциации с повышением общей антиокислительной активности крови на 20% и со снижением активности глутатионпероксидазы в эякуляте на 24%. У мужчин с бесплодием, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Аlа114Val), установлены ассоциации исследуемого гена со снижением концентрации α-токоферола на 15%, повышением активности глутатионпероксидазы на 25% в крови и снижением активности супероксиддисмутазы на 7% в эякуляте, в отличие от фертильных мужчин, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Аlа114Val), у которых установлены ассоциации с повышением концентрации диеновых конъюгатов крови на 19% и со снижением активности глутатион-S-трансферазы на 32% в эякуляте.
Заключение. Идентификация носительства полиморфных локусов Ile105Val, Ala114Val GSTР1, а также определение ферментов тиолдисульфидной системы могут быть рекомендованы в качестве дополнительной оценки риска развития нарушений репродуктивной функции у мужчин.
Введение. В современном обществе от 14 до 20% супружеских пар репродуктивного возраста страдают бесплодием [1–3]. На долю мужского бесплодия приходится около 40% бесплодных браков [4, 5]. В 30–50% случаев причиной мужской инфертильности служат генетические факторы [3, 6–9]. Генетический механизм возникновения различных форм репродуктивных нарушений весьма сложен, поскольку в его основе лежат различные комбинации аллельных вариантов множества генов, под контролем которых находятся процессы деления первичных половых клеток гоноцитов, протекающие еще в эмбриогенезе, дифференцировка сперматогониев, активно делящихся во время полового созревания, а также образование сперматоцитов, которые дважды претерпевают деление во время мейоза [6, 8]. Наиболее подходящим генетическим маркером для исследований являются полиморфные варианты генов биотрансформации ксенобиотиков, экспрессия которых, в отличие от других классов генов, непосредственно регулируется влиянием средовых факторов химической природы [10–15]. Ген GSTP1 (глутатионтрансфераза класса p-1) кодирует аминокислотную последовательность фермента p-1 глутатион-S-трансферазы, которая содержится в эритроцитах и участвует в метаболизме ксенобиотиков посредством присоединения глутатиона к субстратам. Полиморфизм I105V (A>G) гена GSTP1 связан с заменой нуклеотида аденина (А) на гуанин (G), что приводит к замене аминокислоты в пептидной цепи молекулы фермента, вызывая снижение его активности и, следовательно, накопление в организме токсичных веществ [12, 15].
В патогенезе заболеваний органов репродуктивной системы существенное значение имеют неспецифические процессы, протекающие на клеточном уровне [16, 17]. Процессам перекисного окисления липидов (ПОЛ) придают большое значение в нарушении жизнедеятельности клеток и молекулярных механизмов, что связано с образованием активных форм кислорода (АФК), нарушающих структуру и функцию мембран [16–18]. В избыточном количестве АФК могут инициировать патологические изменения в сперматозоидах путем индукции оксидативного повреждения клеточных липидов, протеинов и ДНК, что является одним из механизмов патогенеза мужского бесплодия. Активные формы кислорода оказывают негативное влияние даже в пределах физиологических концентраций, поскольку способны стимулировать преждевременную капацитацию и такие необратимые процессы, как акросомная реакция [18–20]. Аномалии сперматогенеза часто сопровождаются нарушением деятельности тиолзависимых ансамблей [21, 22]. При патоспермии имеет место снижение активности таких антиоксидантных ферментов, как глутатионпероксидаза (GPO), глутатион-S-трансфераза (GST), и уменьшение содержания восстановленного глутатиона (GSH) в спермиях и семенной плазме [23–25].
Целью исследования было установить ассоциацию двух полиморфных локусов Ile105Val, Ala114Val гена GSTP1 с параметрами окислительного стресса у мужчин с бесплодием.
Материалы и методы. Основную группу исследования составили 160 русских мужчин (средний возраст – 30,2±3,6 года), обратившихся в ГАУЗ «Республиканский перинатальный центр» МЗ РБ, Улан-Удэ, с проблемой бесплодия в браке. Диагноз бесплодия ставили, согласно рекомендациям ВОЗ (2010), на основании данных анамнеза, клинического осмотра, результатов гормонального исследования, микроскопии и полимеразной цепной реакции (ПЦР) соскоба из уретры, двукратного определения спермограммы с минимальным интервалом 2 недели, анализа секрета простаты, УЗИ половых органов. Контрольную группу составили 104 практически здоровых русских добровольца с реализованной репродуктивной функцией и нормозооспермией (средний возраст – 31,3±5,4 года). Из исследования были исключены мужчины, имевшие в анамнезе инфекции, передающиеся половым путем, ожирение, са...
