Урология №4 / 2016
Экстернализация фосфатидилсерина и функционально-морфологические нарушения сперматозоидов у мужчин, состоящих длительное время в бесплодном браке
Кафедра химии ГБОУ ВПО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России,
кафедра естественнонаучных дисциплин ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта Каспийского института морского и речного транспорта», Астрахань
Целью исследования было выявить взаимосвязь между экстернализацией фосфатидилсерина (ФС) как раннего маркера апоптоза и функционально-морфологическими нарушениями сперматозоидов
у бесплодных мужчин для последующей оценки влияния апоптоза на фертильность сперматозоидов.
Материалы и методы. Исследованы эякуляты 18 фертильных и 78 субфертильных мужчин. Экстернализацию ФС выявили, окрашивая сперматозоиды коньюгированным с флуорохромом аннексином-V (AnV–FITC) и йодистым пропидием (PI) методом флуоресцентной микроскопии.
Результаты и выводы. Обнаружены различия в процентном содержании аннексин-V-позитивных сперматозоидов в эякулятах фертильных и субфертильных мужчин. Полученные результаты о корреляции (AnV+/PI+)-сперматозоидов субфертильных мужчин с концентрацией, подвижностью и дефектами морфологии сперматозоидов указывают на неблагоприятное воздействие процесса апоптоза на качество спермы и позволяют считать экстернализацию ФС фактором, снижающим фертильность сперматозоидов.
Введение. В настоящее время в мире отмечается отчетливая тенденция снижения количественных и качественных характеристик спермы человека [1]. Демографические показатели во многих странах мира свидетельствуют об увеличении частоты инфертильного состояния мужчин, достигающей 30–50% [2].
В связи с этим одной из ключевых проблем урологии является мужское бесплодие, обусловленное нарушением репродуктивной функции мужчин и снижением фертильности сперматозоидов.
С внедрением современных вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) стало возможным деторождение от мужчин, страдающих бесплодием. Однако для применения этих технологий необходимо использовать только здоровые, жизнеспособные сперматозоиды. Клетки, запрограммированные на гибель путем апоптоза, не пригодны для оплодотворения, так как такой материал не может быть использован для строительства нового организма [3, 4].
Апоптоз – механизм, посредством которого реализуется генетическая программа гибели клеток, в том числе и половых клеток, в процессе сперматогенеза. С помощью апоптоза в сперматогенезе регулируется численность половых клеток, происходит селективная элиминация гамет с аномальной морфологией, биохимическими функциями или повреждениями ДНК, хотя о полном удалении патологических сперматозоидов говорить нельзя [5].
В норме апоптоз не должен затрагивать эякуляторные сперматозоиды, так как их предназначение – не выполнение функции в пределах определенного срока, а формирование нового организма, продолжение жизни. Однако ряд авторов описывают присутствие маркеров апоптоза у эякуляторных сперматозоидов: экстернализацию фосфатидилсерина (ФС), увеличение активности каспаз, фрагментацию ДНК, Fas-экспрессию, но природа и роль этих маркеров апоптоза до сих пор не известны [6–11].
Такие сперматозоиды могут быть подвижными, морфологически полноценными и визуально ничем не отличаться от нормальных, но процесс апоптоза вызывает в клетках необратимые изменения, в частности разрушение их ДНК [12].
Учитывая вышесказанное, традиционных показателей спермограммы не всегда бывает достаточно в оценке мужской фертильности. В связи с этим особую актуальность приобретает исследование маркеров апоптоза сперматозоидов для расширения доказательной базы некоторых параметров спермы и определения качества половых клеток, а на основании этого создание новых методов диагностики нарушений фертильности.
Одно из самых ранних биохимических изменений, происходящих в клетке, подвергшейся апоптозу, – это реорганизация клеточной мембраны, в результате чего на ее поверхность начинают экспрессироваться некоторые молекулы, например ФС, чего в норме не происходит. Фосфатидилсерин – фосфолипид, который в процессе апоптоза локализуется на клеточной поверхности (экстернализация ФС) и формирует один из специфических сигналов для распознавания апоптотической клетки [13–15].
Некоторые исследователи пытались выявить взаимосвязь между маркерами апоптоза (экстернализацией ФС, фрагментацией ДНК, экспрессией Fas-антигена и т.д.) у эякуляторных сперматозоидов и традиционными параметрами спермы, рекомендованными к исследованию ВОЗ (морфологией сперматозоидов, концентрацией, подвижностью) [12, 16–18]. Однако эти данные носят довольно противоречивый характер, корреляция обнаружена не во всех работах, что диктует необходимость расширения исследований в этом направлении.
Целью данного исследования было выявить взаимосвязь между экстернализацией ФС как раннего маркера апоптоза и функционально-морфологическими нарушениями сперматозоидов у бесплодных мужчин для последующей оценки влияния апоптоза на фертильность спермат...
