CC BY
41
Влияние полиморфизма генов глутатионтрансфераз Т1 и М1 на андрогенный статус и качество эякулята после оперативного
лечения варикоцеле
П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, М.Е. Чалый, О.А. Усачёва
НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека, кафедра урологии ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России
Контакты: Михаил Евгеньевич Чалый [email protected]
Цель настоящего исследования — оценить андрогенный статус мужчин после оперативного лечения варикоцеле, а также исследовать генотип ОБТТ1 и ОБТМ1 у пациентов с патозооспермией. В исследование бьло включено 30мужчин после оперативного лечения варикоцеле. У всех участников исследования изучался анамнез, проводилось физикальное обследование, анализ эякулята, уровня репродуктивных гормонов крови. Полиморфизм генов ОБТТ1 и ОБТМ1 определялся посредством полимеразной цепной реакции. Уровни общего тестостерона крови и ингибина В были значительно ниже у пациентов с патозооспермией. Пациенты с генотипом 0БТМ1(-) имели более низкие показатели спермограммы, чем пациенты с генотипом 0БТМ1(+). Результаты нашего исследования предполагают, что 0БТМ1(-) генотип является фактором риска развития дефицита тестостерона и па-тозооспермии.
Ключевые слова: варикоцеле, андрогенный статус, полиморфизм генов ОБТТ1 и ОБТМ1, патозооспермия
Influence of the glutation S-transferases T1 and M1 gene polymorphisms on androgenic status and semen quality after surgical treatment of varicocele
P.V. Glybochko, Yu.G. Alyaev, M.E. Chalyy, O.A. Usacheva
Research Center of Uronephrology and Reproductive Health, Department of Urology of First I.M. Sechenov Moscow State Medical
University, Ministry of Health of Russia
Aim: to examine androgenic status in men after surgical treatment of varicocele; to investigate genotype GSTT1 and GSTM1 in patients with pathozoospermia. Thirty men after surgical treatment of varicocele were recruited to this study. All subjects were evaluated by history, physical examination, semen analysis, serum FSH, LH, E2, PL, inhibin B and total testosterone determination. GSTT1, CSTM1 gene polymorphisms were determined by polymerase chain reaction. Total testosterone and inhibin B levels were significantly lower in patients with pathozoospermia. Patients with the GSTM1(-) genotype had lower sperm concentrations than those with the GSTM1(+) genotype. Our results suggest that the GSTM1(-) genotype is risk factor for androgen deficiency and pathozoospermia.
Key words: varicocele, androgenic status, GSTT1, GSTM1 gene polymorphisms, pathozoospermia
Повышенный интерес урологов к варикоцеле, или варикозному расширению вен семенного канатика, обусловлен различными причинами. Во-первых, это довольно частое заболевание у мужчин — 10—16 % в общей популяции. При этом 30—40 % наблюдений варикоцеле диагностируют у пациентов с нарушенной фертильно-стью. Во-вторых, как известно, существует тесная связь между мужским бесплодием и варикоцеле, что представляет важную проблему в медицинском и социальном аспекте [1—8]. По данным литературы, сперматогенез при варикоцеле нарушается в 20—80 % наблюдений и характеризуется снижением основных показателей спермы и гораздо реже — азооспермией [9, 10]. В настоящее время остается открытым вопрос о других причинах патозооспермии у пациентов с вари-
коцеле. Нарушение репродуктивной функции обуслов- е лено влиянием вредных факторов окружающей среды, я которые приводят к нарушению гомеостаза в органах £ половой системы мужчин с генетически детерминиро- " ванным дефицитом механизма обезвреживания ксенобиотиков. В последние годы в мире проводятся иссле- 2 дования по установлению роли полиморфизма генов = ОБТТ1, ОБТМ1 в развитии патозооспермии, в том числе у мужчин с варикоцеле. Это связано с тем, что ОБТТ1 я и ОБТМ1 кодируют антиоксидантную ферментную си- = стему — глутатионтрансферазы Т1 и М1 [11—14]. Из- = вестно, что избыточное образование свободных ради- ^ калов приводит к активации перекисного окисления в, липидов плазматической мембраны сперматозоидов. в Свободные радикалы представляют собой атомы кис-
Е га Е
лорода, которые имеют неспаренный электрон на внешнеИ электронной орбите и обладают высокой реакционной способностью. Глутатионтрансферазы Т1 и М1 катализируют конъюгацию генотоксических метаболитов (канцерогенов, липидов, продуктов свободно-радикальных реакций) с глутатионом, вызывая их инактивацию. Накопленный зарубежный опыт, нацеленный на детализацию причин нарушений внешнесе-креторной функции гонад, авансирует развитие нового вектора репродуктивной андрологии — альянса молекулярной генетики, урологии и эндокринологии. Недостаточная секреция тестостерона у мужчин с варикоце-ле, вероятно, обусловлена хроническим венозным конгестивным патологическим процессом в органах мошонки, последствия которого не всегда ликвидируются оперативным вмешательством. Это связано с отличием в генетическом статусе пациентов, который кодирует интенсивность метаболических процессов, формирующих основу андрогенного статуса мужчин. Андрогенный статус включает 2 модуля — это гормон-продуцирующий потенциал и фертильность эякулята. Низкий гормон-продуцирующий потенциал является предиктором развития раннего возрастного гипогона-дизма. В настоящее время отсутствует персонифицированный подход к оценке андрогенного статуса мужчин и не разработаны мероприятия, направленные на профилактику раннего возрастного гипогонадизма.
Цель настоящего исследования — оценить андрогенный статус мужчин после оперативного лечения вари-коцеле и определить генотип ОБТТ1 и ОБТМ1 у пациентов с патозооспермией.
Материалы и методы
I. Клиническая характеристика участников исследования
На базе НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека Первого МГМУ им. И.М. Сеченова проводилось обследование и наблюдение 30 пациентов в возрасте от 18 до 34 лет после оперативного лечения варикоцеле.
В исследование не включались пациенты со следующими характеристиками:
— возраст старше 40 лет или менее 18 лет;
— послеоперационный период до 6 мес;
— объем гонад менее 16 см3;
— рецидив варикоцеле;
— острые или хронические воспалительные заболевания органов мочевыделительной системы;
— травмы органов мошонки и промежности в анамнезе;
— избыточная масса тела;
— сопутствующие соматические заболевания средней или тяжелой степени с потенциальным отрицательным влиянием на сперматогенез;
— хронический алкоголизм, наркомания;
— отсутствие согласия на участие в настоящем исследовании.
II. Методы исследования
Гормональные исследования. Для комплексной оценки гормонов репродуктивной системы проводилось исследование ингибина В, лютеинизирующего гормона (ЛГ), фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), пролактина (ПРЛ), эстрадиола и общего тестостерона в сыворотке венозной крови. Пробы для анализа брали натощак в утреннее время с 08.00 до 10.00 ч. ЛГ, ФСГ, ПРЛ, эстрадиол, тестостерон определялись в день сдачи анализа. Концентрацию ингиби-на В определяли во всех пробах одновременно после завершения сбора материала и замораживания сыворотки при —20 °С, избегая повторного оттаивания — замораживания.
Молекулярно-генетические исследования. Проводилось исследование полиморфизма генов GSTT1, GSTM1 в сыворотке венозной крови натощак отдельно от определения репродуктивных гормонов крови.
Спермограмма. Показатели спермограммы исследовались согласно протоколу ВОЗ. После получения материала спермы нативный препарат исследовался в 2 этапа. На первом этапе оценивалась концентрация, подвижность, агрегация и агглютинация сперматозоидов с использованием микроскопии. На втором этапе оценивалась жизнеспособность и проводилась морфологическая классификация сперматозоидов.
Ультразвуковое исследование органов мошонки. При ультразвуковом исследовании органов мошонки с использованием доплерографии не было диагностировано расширения вен семенного канатика. Объем яичек вычисляли, исходя из формулы:
Объем = ширина х толщина х длина х коэффициент К,
где коэффициент К = 0,479 (стандартная величина для вычисления объема, исходя из 3 размеров образования).
тератозооспермии пациентов с 08ТТ1(+) <ИШ1(-)(%)
тератозооспермии пациентов с 08ТТ1(+) <МТМ1(+)(%)
Диапазон тератозооспермии у пациентов 2-й группы в зависимости от генотипа 08ТТ1/08ТМ1
Результаты исследования и обсуждение
При комплексном клинико-лабораторном обследовании пациентов после оперативного лечения варикоцеле были получены данные, представленные в таблице. Обследованные пациенты разделены на 2 группы.
В 1-й группе у 20 (66 %) человек в исследовании эякулята не наблюдалось отклонений от нормы в сравнении с результатами спермограммы до оперативного лечения, в которых было отмечено снижение подвижности сперматозоидов умеренной степени. У 4 мужчин, вступивших в брак, родились дети.
Во 2-й группе у 10 (34 %) пациентов наблюдалась разной степени выраженности тератозооспермия в сочетании с олиго- и/или астенозооспермией. Пациентам 2-й группы проводилось исследование генотипа ОБТТ1, ОБТМ1. Обнаружено, что степень выраженности тератозооспермии варьировала в зависимости от
генотипа 08ТТ1/0БТМ1. Количество патологических форм сперматозоидов у пациентов с ОБТМ1(-) находилось в диапазоне от 60 до 97 % (рисунок).
Выводы
В настоящем исследовании проведена оценка ан-дрогенного статуса мужчин после оперативного лечения варикоцеле и определен генотип 08ТТ1/0БТМ1 у пациентов с патозооспермией. Установлено, что сочетание низкого уровня ингибина В, повышенного ФСГ и низкого уровня тестостерона сопровождалось нарушением сперматогенеза. Обнаружено, что у пациентов с нулевым генотипом ОБТМ1 тератозооспермия достигала 97 % в отличие от пациентов ОБТМ1(+). Пациенты 2-й группы с ОБТМ(-) подлежат дальнейшему наблюдению и лечению для профилактики раннего возрастного гипогонадизма и коррекции патозоо-спермии.
Результаты лабораторного обследования пациентов после оперативного лечения варикоцеле
Норма (показатели спермограммы ВОЗ 2010) 1-я группа 2-я группа
Показатель M ± SE (п = 20) M ± SE (п = 10)
Разброс Разброс
1-я группа 2-я группа
В
Ингибин В (нг/л) 0-480 165,05 ± 4,06 113,2 ± 4,75 143,9- -186,2 52,73-143 0,7
Тестостерон (нмоль/л) 12-33 22,5 ± 1,5 14,45 ± 1,7 17- -28 13,5-16 0,64
ФСГ (МЕ/л) 2-13 4,6 ± 0,67 6,65 ± 1,15 2,33 -6,9 2,5-14 0,46
ЛГ (МЕ/л) 1,5-9 4,73 ± 0,68 5,0 ± 1,0 3,6- 5,86 4,00-9,17 0,45
Эстрадиол (пмоль/л) 70-200 129 ± 3,59 123,2 ± 4,9 117- -142 52,2-220 0,7 ь т
а
Пролактин (мМЕ/л) 60-560 187,5 ± 4,33 110,4 ± 4,6 109- -266 49-175 0,7 т с
Концентрация сперматозоидов Не менее 15 млн/мл 56 ± 2,34 8,5 ± 2,8 33- -79 4-13 0,7 е ы ь
Подвижность сперматозоидов Не менее 32 % подвижных (категория а + в) с поступательным движением 54,5 ± 7,3 15,5 ± 3,8 50- -59 4-17 0,7 л а
в течение 60 мин после эякуляции и
Патологические формы сперматозоидов Не более 86 % 56 ± 7,3 92,3 ± 9,4 52- -60 60-97 0,7 О
1. Аляев Ю.Г., Чалый М.Е., Григорян В.А. Нарушения репродуктивной функции у мужчин. Практическое руководство. М., 2006.
2. Артифексов С.Б., Одинцов А.А., Артифексова А.А. Особенности морфо-функциональных характеристик половых клеток у больных варикоцеле. Пробл репрод 1998;4:19-22.
3. Божедомов В.А., Лоран О.Б., Сухих Г.Т. Этиология и патогенез мужского аутоиммунного бесплодия. Анд-рол и генит хир 2001;1:72-88.
4. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г., Чалый М.Е., Ахвледиани Н.Д. Половые расстройства у мужчин. М., 2012.
5. Кондаков В.Т., Пытков М.И. Варикоцеле. М., 2000. С. 91.
ЛИТЕРАТУРА
6. Лопаткин НА. Руководство по урологии. Т. 2. М.: Медицина, 1998. С. 207-219.
7. Мазо Е.Б., Корякин М.В. Новое в лечении мужского бесплодия при варико-целе. М., 1992.
8. Першуков А.И. Динамика изменений эякулята после оперативного и консервативного лечения больных варикоцеле и везикулитом. Укр химиотер журн 2000;4:41-45.
9. Тер-Аванесов Г.В. Андрологические аспекты бесплодного брака. Практическое руководство. М., 2000.
10. Тиктинский О.Л., Михайличеко В.В. Андрология. СПб.: Медиа Пресс, 1999. С. 260-267.
11. Aydemir B., Onaron I., Kiziler A.R. et al. Increased oxidative damage of sperm and
seminal plazma in men with idiopathic infertility is higher in patient with glutathione S-transferase Mu-1 null genotype. Asian J Androl 2007;9(1):108-15.
12. Tirumala Vani G., Mukesh N., Siva Prasad B. et al. Role of Glutation S-transferase (GSTM 1) polymorphism in oligospermic infertile males. Andrologia 2010;42(4):213-7.
13. Song X., Zhao Y., Cai Q. et al. Association of the Glutathione S-transferases M1 and T1 polymorphism with male infertility: a meta-analysis. J Assist Reprod Genet 2013 Jan;30(1):131-41.
14. Fisch H., Hyun G. Varicocele repair for low testosterone. Curr Opin Urol 2012 Nov;22(6):495-8.
E
W
E
