CC BY
106
УДК [616.69:612.015.11]:616.9
Л.И. Колесникова, Н.А. Курашова, Л.А. Гребенкина, М.И. Долгих, Б.Я. Власов,
Н.А. Неронова, Е.А. Кириленко
СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА И ГЛУТАТИОНЗАВИСИМЫЕ ФЕРМЕНТЫ В СПЕРМАТОЗОИДАХ МУЖЧИН С ХРОНИЧЕСКОЙ МОНОТРИХОМОНАДНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ
Научный Центр проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (Иркутск)
В работе представлены результаты исследования ферментативного звена антиоксидантной защиты, в частности содержания окисленного и восстановленного глутатиона и активности супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы и глутатионтрансферазы в эякуляте мужчин с хронической монотрихомонадной инфекцией. В группе мужчин после проведенного лечения установлено статистически значимое увеличение активности супероксиддисмутазы и снижение уровня восстановленной формы, глутатиона.
Ключевые слова: глутатионзависимые ферменты, супероксиддисмутаза, мужчины, сперма
SUPEROXIDE DISMUTASE AND GLUTATHIONE-DEPENDENT ENZYMES IN MEN SPERMATOZOA IN CHRONIC MONOTRICHOMONAL INFECTION
L.I. Kolesnikova, N.A. Kurashova, L.A. Grebenkina, M.I. Dolgikh, B.Y. Vlasov,
N.A. Neronova, E.A. Kirilenko
Scientific Centre of the Problems of Family Health and Human Reproduction SB RAMS, Irkutsk
The research presents the study results of antioxidant protection of enzymatic link, particularly the content of oxidized and reduced, glutathione and superoxide dismutase activity, glutathione peroxidase and. glycosyl-transferases in men ejaculate in chronic monotrichomonal infection.
Statistically significant activity increase of superoxide dismutase and. decrease of reduced, form glutathione level were identified, in the male group after the undergone treatment.
Key words: glutathione-dependent enzymes, superoxide dismutase, men, sperm
В настоящее время в связи с высокой частотой бесплодных браков в России проблема нарушений репродуктивного здоровья мужчин приобрела не только медицинскую, но и социальную значимость. Всесторонний анализ мужского бесплодия указывает на необходимость системного подхода к данной проблеме, что предполагает для ее решения применение высокоинформативных диагностических биохимических методов, а также препаратов, модулирующих адаптационные потенции мужского организма к действию неблагоприятных факторов, в том числе инфекционных агентов.
Функционирование и развитие клеток в кислородсодержащем окружении не возможно без существования защитных систем, к которым относятся специализированные ферментативные и неферментативные антиоксиданты. Постоянное образование прооксидантов в живых организмах уравновешено их дезактивацией антиоксидантами, поэтому для поддержания гомеостаза необходима непрерывная регенерация антиоксидантной способности. Отсутствие или сбои этой непрерывности сопровождаются накоплением окислительных повреждений и приводят к возникновению окислительного стресса, который является составным элементом целого ряда физиологических и патофизиологических феноменов и процессов [4].
Известно, что клетка, и сперматозоид в том числе, имеют такие защитные механизмы против активных форм кислорода (АФК) как СОД, каталаза,
глутатионзависимые ферменты. Данные об антиоксидантной системе защиты сперматозоидов очень противоречивы. С одной стороны исследователи утверждают, что сперматозоиды оснащены бедной системой защиты против свободнорадикального окисления, каталаза практически отсутствует, глутатионпероксидаза и супероксиддисмутаза есть в относительно низких количествах [5]. Другие же говорят о том, что активность СОД в эякуляте повышена при различных формах патоспермии, а активность каталазы существенно снижена [8]. В сперматозоидах имеются ферментные системы, защищающие их от свободнорадикального окисления, тем не менее, основную защиту им обеспечивает, по-видимому, семенная жидкость, содержащая антиоксидантные ферменты — супе-роксиддисмутазу, каталазу, глутатионредуктазу, глутатионтрансферазу, глутатионпероксидазу и окисленный и восстановленный глутатион [1].
В связи с вышеизложенным, целью данного исследования явилось изучение состояния ферментативного звена антиоксидантной защиты, в частности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы, окисленного и восстановленного глутатиона у мужчин с хроническим урогенитальным трихомониазом.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для достижения поставленной цели методом сплошной выборки были обследованы 11 муж-
чин, проживающих на территории Иркутской области, у которых диагностирован хронический урогенитальный трихомониаз. Средний возраст обследуемых составил 32,13 ± 0,88 лет. В комплексном лечении больные дополнительно получали адаптоген трекрезан (оксиэтиламмония метилфеноксиацетат), синтезированный более 30 лет назад в Иркутском институте химии СО РАН. Получение информированного согласия на участие в проводимом исследовании являлось обязательной процедурой при включении пациентов в одну из групп. Материалом исследования служила сперма, в которой по аналитической технологии, отработанной в НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН, определяли содержание восстановленного и окисленного глутатиона (GSH и GSSG) [6], супероксиддисмутазы (СОД) [7], глутатионпероксидазы и глутатионтрансферазы [3]. Измерения проводили на спектрофотофлуо-риметре SHIMADZU RF-5000 (Япония) и на полуавтоматическом биохимическом анализаторе BTS 330 (Испания). В исследовании использовались вычислительные процедуры методов математической статистики, реализованные в лицензионном интегрированном статистическом пакете комплексной обработки данных STATISTICA 6.1 StatSoft Inc, США (правообладатель лицензии — НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН) и критерия для оценки статистически значимых различий, применяемых в медико-биологических исследованиях (Р < 0,05).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Инфекционные факторы и воспалительные заболевания обладают повреждающим действием на качество спермы, снижают подвижность сперматозоидов, сокращают концентрацию и количество морфологически нормальных сперматозоидов. Известно, что при инфекциях усиливаются процессы перекисного окисления липидов практически во всех тканях мужской мочеполовой системы, что приводит к разрушению клеточных мембран, снижению рецепции местных тканевых гормонов, нарушению экспрессии рецепторов андрогенов в тестикулах, снижению обеспеченности тканей кислородом и активности антиоксидантных систем. Как показывают данные, представленные в таблице 1, у мужчин с хронической монотрихомонадной инфекцией после проведенного лечения отмечается статистически значимое повышение
активности супероксиддисмутазы и снижение уровня восстановленной формы глутатиона, что указывает на наличие свободнорадикальной патологии. Установлено повышение активности глутатионпероксидазы в 1,3 раза и глутатионтрансферазы в 1,6 раза у мужчин с хроническим урогенитальным трихомониазом после проведенного лечения.
Известно, что уровень активности супероксид-дисмутазы в сперме связан с подвижностью сперматозоидов [1], поэтому установленное снижение активности СОД может приводить к нарушению подвижности данных клеток.
Глутатион играет ключевую роль в защите клеток от активных форм кислорода. Он является главным антиоксидантом в растворимой части клеток — гиалоплазме, матриксе митохондрий, кариоплазме [2]. Концентрация восстановленного глутатиона в сперматозоидах возможно снижается в результате непосредственного привлечения значительного количества тиола в процессы защиты клетки от гидроксильных и алкоксильных свободных радикалов, а также от источников их образования. Вероятно поэтому наблюдается низкая активность ферментов глутатионпероксидазы и глутатионтрансферазы в сперматозоидах мужчин с хроническим урогенитальным трихомониазом до лечения, поскольку восстановленный глутатион для данных энзимов является дефицитным косубстра-том. Полученные в ходе нашей работы результаты исследования состояния ферментативного звена антиоксидантной защиты указывают на благоприятный исход проведенного лечения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, исследование различных звеньев антиоксидантной защиты может иметь важное прогностическое значение при изучении причин мужского бесплодия, способствует познанию патогенетических процессов заболевания и внедрению в терапию комплекса антиоксидантов и мембраностабилизирующих препаратов с целью защиты клеток организма и, в частности, сперматозоидов, от токсического воздействия активных форм кислорода. Полученные данные свидетельствуют об увеличении активности ферментативного звена антиоксидантной защиты у мужчин с хроническим урогенитальным трихомониазом после применения антиоксидантного препарата — трекрезана.
Таблица 1
Состояние ферментативного звена антиоксидантной защиты в сперме у мужчин с хроническим урогенитальным трихомониазом до и после лечения
Показатели Мужчины до лечения (n = 11), М ± m Мужчины после лечения (n = 11), М ± m
СОД (уел. ед.) 1,53 ± 0,05 1,70 ± 0,03*
GSH (мкМоль/л) 2,19 ± 0,18 1,60 ± 0,08*
GSSG (мкМоль/л) 1,86 ± 0,13 2,08 ± 0,13
Примечание: * - различия статистически значимы при р < 0,05.
ЛИТЕРАТУРЫ
1. Быкова М.В. Нарушение редокс-баланса сперматозоидов и семенной плазмы мужчин при патоспермии : автореф. дис. ... канд. биол. наук. —
Красноярск, 2008. — 24 с.
2. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул //
Соросовский образовательный журнал. — 1999. —
№ 1. - С. 2-8.
3. Медицинские лабораторные технологии : справочник / под ред. А.И. Карпищенко. - СПб. :
Интермедика, 2002. — 600 с.
4. Зенков Н.К. и др. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты. - М.
: МАИК «Наука / Интерпериодика», 2001. — С. 343.
Сведения об авторах
Колесникова Любовь Ильинична - член.-корр. РАМН, профессор, директор НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16, тел. / факс: 8 (3952) 20-76-36, 8 (3952) 20-73-67)
Курашова Надежда Александровна - к.б.н., н.с. лаборатории патофизиологии репродукции НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
Гребенкина Людмила Анатольевна - к.б.н., с.н.с. лаборатории патофизиологии репродукции УРАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
ДолгихМ.И. - к.б.н., н.с. лаборатории патофизиологии репродукции НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
Власов Борис Яковлевич - д.м.н., профессор, с.н.с. лаборатории патофизиологии репродукции НЦ ПЗСРЧ СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
Неронова Наталья Анатольевна - к.м.н., врач-дерматовенеролог НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
Кириленко Елена Анатольевна - к.м.н., м.н.с. лаборатории гинекологической эндокринологии НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16)
5. Aitken R.J., H. Fisher Reactive oxygen generation and human spermatozoa: the balance of benefit and risk Biossays. — 1994. — Vol. 16. — P. 259-267.
6. Hissin P.J., Hilf R. Fluorometric method for determination of oxidized and reduced glutathione in tissues Anal. Biochem. — 1976. — Vol. 74, N 1. — P. 214 — 226.
7. Misra H.P., Fridovich I. The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase J. Biol. Chem. — 1972. — Vol. 247. — P. 3170 — 3175.
8. Zini A., Carrels K., Phang D. Antioxidant activity in the semen of fertile and infertile men Urology. — 2000. — Vol. 55. — P. 922 — 926.
