Исследование механизмов действия препарата Фертивелл in vivo

Медвестник Библиотека врача Справочник ЛС База знаний

Урология №1 / 2023

1) ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России, Москва, Россия;
2) Тольяттинский государственный университет, Тольятти, Россия;
3) ООО «ПептидПРО», Москва, Россия

Цель. Целью данного исследования является изучение специфических механизмов действия препарата Фертивелл на мышиной модели репродуктивного старения, вызванного D-галактозой.
Материалы и методы. Мыши линии C57BL/6J были рандомизированы на четыре группы: интактные мыши (контрольная группа, Ctrl), группа мышей с индуцированным старением, получавших только D-галактозу (Gal); группа мышей, получавших D-галактозу с последующим введением препарата Фертивелл (PP); группа мышей, получавшая D-галактозу с последующим введением комбинации L-карнитина и ацетил-L-карнитина (LC). Репродуктивное старение вызывали ежедневным внутрибрюшинным введением D-галактозы в дозе 100 мг/кг в течение 8 нед. После окончания терапии у всех групп оценивали характеристики спермы, концентрацию тестостерона в крови, иммуногистохимические параметры, экспрессию специфических белков.
Результаты. Препарат Фертивелл оказывает выраженное терапевтическое действие на ткани семенников и сперматозоиды, восстанавливает уровень тестостерона до нормальных значений и, кроме того, показал себя более эффективным протектором в условиях оксидативного стресса в отношении репродуктивной системы по сравнению с широко используемыми при мужском бесплодии препаратами L-карнитина и ацетил-L-карнитина. Фертивелл в дозе 1 мг/кг восстанавливал количество подвижных сперматозоидов, статистически значимо повышая их до 67,4±3,1%, что сопоставимо с показателем интактной группы. Введение препарата Фертивелл восстанавливало активность митохондрий, что также выражается в повышении подвижности сперматозоидов. Кроме того, Фертивелл восстанавливает уровень АФК внутриклеточно до значений контрольной группы и снижает количество TUNEL+ клеток (с фрагментированным ДНК) до уровня интактного контроля. Таким образом, препарат на основе полипептидов семенников Фертивелл оказывает комплексное действие на репродуктивную функцию, приводя к изменению экспрессии генов, повышению синтеза белков, предотвращению повреждений ДНК в тканях семенников, повышению митохондриальной активности в тканях семенников и сперматозоидах семявыносящего канальца, что приводит к последующему восстановлению функциональной активности семенников.

Введение. Диагноз мужского бесплодия касается не только личной жизни, но и социальной и экономической сфер общества. Согласно последним данным, мужское бесплодие наравне с женским приводит к вынужденной бездетности супругов и демографическим проблемам [1]. Портфолио фармацевтических компаний не пополняется одобренными препаратами для лечения мужского бесплодия, тем не менее на сегодняшний день обнаружено 74 активных клинических испытания (clinicaltrials.gov), посвященных данному диагнозу, что подтверждает повышенное внимание к этой теме и неудовлетворенные потребности пациентов.

Большинство клинических исследований сосредоточено на антиоксидантных соединениях [2]. Окислительный стресс в сперме является одним из ключевых патогенетических механизмов, лежащих в основе идиопатического мужского бесплодия. Обнаружено большое число пусковых механизмов развития бесплодия, и многие из них приводят к дисбалансу активных форм кислорода (АФК), что в свою очередь приводит к нарушениям и изменениям сперматогенеза. В частности, окислительный стресс приводит к повреждению ДНК, усилению перекисного окисления липидов мембран, нарушению регуляции антиоксидантной системы (например, активности супероксиддисмутазы [СОД]). Все упомянутые выше процессы с возрастом ускоряются [3].

Мужское бесплодие сильно коррелирует с возрастом [4], поэтому модели репродуктивного старения являются хорошим объектом для изучения терапевтического воздействия при мужской инфертильности. В частности, в данном исследовании использовалась модель старения с помощью D-галактозы [5]. У мышей, которым вводили D-галактозу, наблюдалось снижение активности СОД и повышенное перекисное окисление липидов [6]. Низкая концентрация СОД в свою очередь влияет на экспрессию специфических генов, ответственных за процесс сперматогенеза, приводит к снижению общего числа сперматозоидов и, в частности, к увеличению числа неподвижных и аномальных сперматозоидов.

Несмотря на то что на сегодняшний день уже появились данные о роли регуляторных пептидов в процессах сперматогенеза, терапевтический потенциал пептидов при мужском бесплодии все еще остается малоизученным [7]. Сперматогенез является сложноорганизованным процессом, который проходит через такие стадии, как митоз, мейоз, клеточное дифференцирование, и требует четкой координации всех звеньев механизма. Данную роль выполняют эндогенные регуляторные пептиды, локально высвобождаемые в семенниках в результате протеолиза и формирующие пул для поддержания последовательного процесса сперматогенеза. В недавних исследованиях описана важная роль регуляторных пептидов, полученных клетками Сертоли из некоторых структурных белков мембраны семенного канальца (например, ингибина, ламинина, коллагена), в процессах клеточной дифференцировки от сперматогоний к сперматозоидам и движения зародышевых клеток вдоль клеток Сертоли, а также участие пептидов в перекрестных взаимодействиях между базальной мембраной и семенным эпителием [9] и в модуляции гемато-тестикулярного барьера (ГТБ) [10] – весь пептидный пул в совокупности создает правильные условия для полноценного процесса сперматогенеза.

Не следует забывать об антиоксидантных свойствах регуляторных пептидов семенников. Пептиды не только повышают устойчивость клеток к окислительному стрессу [11], но и ускоряют восстановление после АФК-индуцированного повреждения [12]. Антиоксидантная терапия рекомендована для медикаментозного лечения мужского бесплодия, поэтому данный механизм действия лекарственных препаратов на основе регуляторных пептидов семенников может иметь решающее значение для восстановления мужской фертильности [13].

Препарат Фертивелл, пептидный комплекс на основе полипептидов семенников крупного рогатого скота, в двойных слепых плацебо-контролируемых рандомизированных клинических исследованиях продемонстрировал клинический потенциал для лечения мужского бесплодия за счет повышения количества сперматозоидов, улучшения их подвижности и восстановления количества морфологически нормальных форм у мужчин с нарушениями сперматогенеза [14]. Целью данного исследования является изучение специфических механизмов действия препарата Фертивелл на мышиной модели репродуктивного старения, вызванного D-галактозой.

В качестве стандарта лечения была выбрана комбинация L-карнитина и ацетил-L-карнитина. Данные соединения являются метаболическим средством в комплексной терапии мужского бесплодия [13]. Высокая концентрация L-карнитина и ацетил-L-карнитина наблюдается в придатках семенников и играет решающую роль в метаболизме и созревании сперматозоидов – комплекс влияет на подвижность сперматозоидов и проявляет выраженный антиоксидантный эффект [15]. Таким образом, сравнение с L-карнитином и ацетил-L-карнитином дает возможность оценить антиоксидантные свойства и выявить другие эффекты препарата Фертивелл.