Влияние факторов различной природы на фертильность эякулята in vitro

Введение. Современная демографическая ситуация в стране характеризуется падением рождаемости. По данным Всемирной организации здравоохранения, частота бесплодных браков в разных странах составляет 10–15 %. В Российской Федерации, по прогнозам ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, это число достигает 17 %. Более 4 млн мужчин страдают бесплодием различной формы. Нарушения мужской репродуктивной функции в последние годы приобрели медицинскую и социальную значимость в связи с прогрессирующим снижением фертильных свойств сперматозоидов. Нарушения фертильности оценивают как многофакторное состояние, вызванное воздействием внешних и внутренних причин, приводящих к патологическим изменениям в органах половой системы. Коррекция нарушений мужской фертильности не всегда приводит к положительным результатам. В связи с этим важен поиск эффективных препаратов, влияющих на поддержание основных параметров фертильности и их исследование в эксперименте.
Цель исследования – изучение влияния различных биологических препаратов и физико-химических факторов на параметры фертильности эякулята in vitro.
Материалы и методы. Проведены опыты с использованием белково-пептидного комплекса (БПК), метиленовой сини и перекиси водорода на сперматозоидах человека. После разжижения эякулята образец микроскопировали и осуществляли оценку подвижности сперматозоидов и других параметров эякулята по стандарту Всемирной организации здравоохранения (5-е издание). Эксперименты проводили при температуре 20–22 ºС. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием t-критерия Стьюдента. Различия между значениями параметров считали достоверными при р <0,05.
Результаты. Полученные результаты показали рост подвижности во фракции активноподвижных клеток в первые 30 мин инкубации сперматозоидов с раствором метиленовой сини. При исходной астеноспермии активная подвижность повысилась на 72 %, при нормоспермии – на 89 %. Через 2 ч все фракции подвижности находились на исходном уровне.
Опыты также показали значительные изменения подвижности сперматозоидов в присутствии в эякуляте препарата БПК: установлено повышение подвижности сперматозоидов начиная с 30-й минуты и сохранение этого уровня на протяжении 3 ч наблюдения. Более заметный сдвиг отмечен в активноподвижной фракции сперматозоидов – на 60 %, общая подвижность повышалась в пределах 30 %. Через 24 ч подвижность сперматозоидов оставалась близкой к исходному уровню, число нормальных форм сперматозоидов и живых клеток оставалось без изменений. При этом следует отметить зависимость изменения подвижности от концентрации препарата: наиболее заметный рост подвижности отмечен при добавлении БПК с концентрацией общего белка 10^–12 мг/мл. Более высокие концентрации препарата не имели положительного эффекта в отношении подвижности сперматозоидов. В опытах с низкой концентрацией перекиси водорода установлен положительный эффект влияния на подвижность сперматозоидов.
Заключение. Известно, что подвижность сперматозоидов обеспечивается за счет энергии гликолиза, одним из ферментов которого является глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, прочно связанная с фиброзным слоем жгутика сперматозоида, с активацией метаболических путей, приводящих к повышению активности фермента, а также подвижности сперматозоида. Механизм наблюдаемого эффекта до конца не ясен, однако полученные данные показывают перспективность дальнейших работ по изучению возможности использования препаратов в андрологической и репродуктивной практике, при вспомогательных репродуктивных технологиях, а также в качестве стимуляции подвижности сперматозоидов в дальнейших экспериментальных исследованиях.

1. Андрология. Клинические рекомендации. Под ред. П.А. Щеплёва. М.: Медпрактика, 2012. 155 с. [Andrology. Clinical guidelines. Ed. by P.A. Shcheplev. Moscow: Medpraktika, 2012. 155 p. (In Russ.)].

2. Андрология. Мужское здоровье и дисфункция репродуктивной системы. Под ред. Э. Нишлага, Г.М. Бере. М.: Медицинское информационное агентство, 2005. 554 с. [Andrology. Male health and reproductive dysfunction. Ed. by: E. Nishlag, G.M. Bere. Moscow: Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo, 2005. 554 p. (In Russ.)].

3. Пашкова Е.Ю., Калинченко С.Ю. Мужское бесплодие в ХХI веке – реалии и перспективы. Новые возможности использования комбинированной стимулирующей терапии гонадотропинами. Эффективная фармакотерапия 2013;1:26–31. [Pashkova E.Yu., Kalinchenko S.Yu. Male infertility in the 21st century – realities and prospects. New possibilities for using gonadotropin combination stimulatory therapy. Effektivnaya farmakoterаpiya = Effective pharmacotherapy 2013;1:26–31. (In Russ.)].

4. Быков В.Л. Сперматогенез у мужчин в конце ХХ века (обзор литературы). Проблемы репродукции 2000;6(1):6–13. [Bykov V.L. Spermatogenesis in men in the late twentieth century (literature review). Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 2000;6(1):6–13. (In Russ.)].

5. Рождаемость и планирование семьи в России: История и перспективы. Под ред. И.А. Троицкой, А.А. Авдеева Сб. ст. Сер. Демографические исследования. Вып. 18. М.: ТЕИС, 2011. С. 177. [Fertility and family planning in Russia: History and perspectives. Ed. by I.A. Troitskaya, A.A. Avdeev. Coll. Articles. Ser. Demographic research. Issue 18. Moscow: TEIS, 2011. p. 177. (In Russ.)].

6. Кулаков В.И. Вспомогательные репродуктивные технологии – настоящее и будущее. М.: Медицинское информационное агентство, 2005. С. 11–14. [Kulakov V.I. Assisted reproductive technologies – present and future. Moscow: Medical Media Agency, 2005. Pp. 11–14. (In Russ.)].

7. Келлэт Е.П., Корнеева И.Е., Шуршалина А.В. Бесплодие неясного генеза: фокус современных научных исследований. Проблемы репродукции 2010; 16(1):32–5. [Kellet E.P., Korneeva I.E., Shurshalina A.V. Unexplained infertility: the focus of current scientific research (a review). Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 2010;16(1):32–5. (In Russ.)].

8. Корнеев И.А., Зассеев Р.Д. Преодоление бесплодия у мужчин с ретроградной эякуляцией и анэякуляцией. Урологические ведомости 2017;7(2):10–15. [Korneev I.A., Zasseev R.D. The infertility overcoming in men with retrograde ejaculation and anejaculation. Urologicheskie vedomosti = Urology Reports (St. Petersburg) 2017;7(2): 10–15. (In Russ.)]. DOI: 10.17816/uroved7210-15.

9. Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. Пер. с англ. Н.П. Макарова. Науч. ред. Л.Ф. Курило. 5-е изд. М.: Капитал Принт, 2012. 291 с. [WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Translation from English by N.P. Makarov. Ed. by L.F. Kurilo. 5th edition. Moscow: Kapital Print, 2012. 291 p. (In Russ.)].

10. Волкова Н.А., Павлович Е.В., Гапон А.А., Николов О.Т. Влияние электромагнитного облучения миллиметрового диапазона на морфофункциональное состояние криоконсервированных спермиев человека. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2014;157(5):587–90. [Volkova N.A., Pavlovich E.V., Gapon A.A., Nikolov O.T. Effects of millimeterwave electromag-netic exposure on the morphology and function of human cryopreserved spermatozoa. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2014;157(5):587–90. (In Russ.)].

11. Шуцкая Ю.Ю., Элькина Ю.Л., Куравский М.Л. и др. Исследование глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы из сперматозоидов человека. Биохимия 2008;73(2):228–36. [Shutskaya Yu.Yu., Elkina Yu.L., Kuravskiy M.L. et al. Investigation of glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase from human spermatozoa. Biokhimiya = Biochemistry (Moscow) 2008;73(2):228–36. (In Russ.)].

12. Tremellen K. Oxidative stress and male infertility – a clinical perspective. Hum Reprod Update 2008;14(3):243–58. DOI: 10.1093/humupd/dmn004.

13. Ершова О.А., Баирова Т.А., Колесников С.И. и др. Окислительный стресс и ген каталазы. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2016;161(3):378–81. [Ershova O.A., Bairova T.A., Kolesnikov S.I. et al. Oxidative stress and catalase gene. Bulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2016;161(3):378–81. (In Russ.)].

14. Altunoluk B., Efe E., Kurutas E.B. et al. Elevation of both reactive oxygen species and antioxidant enzimes in vein tissue of infertile men with varicocele. Urol Int 2012;88(1):102–6. DOI: 10.1159/000332156.

15. Hamada A., Esteves S.C., Agarval A. Insight into oxidative stress in varicoceleassociated male infertility: Part 2. Nat Rev Urol 2013;10(1):26–37. DOI: 10.1038/nrurol.2012.198.

16. Стельмашук Е.В., Генрихс Е.Е., Мухалева Е.В. и др. Нейропротективное действие метиленовой сини in vivo и in vitro. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019;167(4):438–42. [Stelmashuk E.V., Genrikhs E.E., Mukhaleva E.V. et al. Neuroprotective effects of methylene blue in vivo and in vitro. Bulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2019;167(4):438–42. (In Russ.)].