Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Особенности патогенеза идиопатической патозооспермии при мужской инфертильности

На правах рукописи

ГРОМЕНКО Дмитрий Сергеевич

ОСОБЕННОСТИ ПАТОГЕНЕЗА ИДИОПАТИЧЕСКОЙ ПАТОЗООСПЕРМИИ ПРИ МУЖСКОЙ ИНФЕРТИЛЬНОСТИ

14 00 16 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург 2007

003061060

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский , университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научные консультанты:

доктор медицинских наук профессор доктор медицинских наук профессор

Фархутдинов РафагатРавильевич Галимов Шамиль Нариманович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор доктор медицинских наук профессор доктор медицинских наук профессор

Зайчик Альберт Шмульевич Николаев Валентин Иванович МитреЙкин Владимир Филиппович

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им С.М.Кирова»

Защита диссертации состоится «'v »" ~ //^001 года в $ часов на заседании диссертационного совета Д 208 089 02 при Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (191015, Санкт-Петербург, ул Кирочная, д 41)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Академии (195196, Санкт-Петербург, Заневский пр., д 1/82).

Автореферат разослан «<л0 » _2007 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, доцент

ГН Горбунов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Около 15% супружеских пар во всем мире имеют проблемы с естественным наступлением беременности (Тикггинский О JI, Михайличенко В В, 1999) Удельный вес мужского фактора в бесплодном браке составляет не менее 40% (Кирпатовский И Д, 1995, Healy D L., Trounson А О, Andersen A N., 1994). В последние десятилетия отмечается снижение активности сперматогенеза у мужчин в различных странах (Purvis К, 1992, Farrow S., 1994, Irvme S., 1996, De Kretser D M, 1998) Большинство авторов связывают ухудшение показателей репродуктивного здоровья мужчин с антропогенным загрязнением окружающей среды (Никитин А И, 2005)

Нарушение гаметогенеза у мужчин, состоящих в бесплодном браке, несмотря на многообразие этиологических факторов, является звеном в патогенезе ограниченного числа типовых патологических процессов, которые клинически могут проявляться в виде различных заболеваний, что затрудняет выбор патогенетически обоснованной терапии и является причиной необоснованной по-липрагмазии (Шупегин В.В., 2003) Примерно у 25% бесплодных мужчин причину патологии не находят. Во многом это объясняется недостаточной эффективностью стандартных методов исследования мужской половой сферы

Выбор конкретных методов лечения мужского бесплодия затруднителен на сегодняшний день по нескольким причинам (Артифексов С Б и др., 2006).

1. Наличие большого числа фармакологических средств, рекомендуемых для коррекции мужской инфертильносги

2. Отсутствие патогенетических показаний к применению того или иного метода лечения, поскольку основанием для применения фармакологических средств является патоспермия, но не вызвавшие её причины

3 Недостаточная изученность особенностей этиологии и патогенеза мужской инфертильности и наличие нескольких возможных причин патоспермии у одного мужчины

Главной задачей андрологии является не поиск новых фармакологических препаратов, а углубленный анализ причин формирования инфертильности у мужчин в каждом конкретном случае в целях подбора патогенетически оправданной терапии(АртифексовСБ и др,2006)

В последние годы особое внимание уделяется влиянию свободноради-кального окисления (СРО) на мужскую половую функцию С одной стороны избыток свободных радикалов и вызванный ими окислительный стресс может отрицательно влиять на сперматогенез, а с другой - нормальное функционирование сперматозоидов требует присутствия физиологических количеств активных форм кислорода (АФК) (Aitken R J , Fisher Н, 1994, Aitken R J, 1995) В норме сперматозоиды защищены от окислительного стресса ферментами анти-оксидантной системы, регулирующей концентрацию АФК АФК в избыточном количестве могут инициировать нарушения в сперматозоидах путем индукции оксидативного повреждения клеточных липидов, протеинов и ДНК, что является одним из механизмов патогенеза мужского бесплодия (Gnveau J F., Le Lannou D , 1997; Kemal Duru N , Morshedi M, Oehnmger S , 2000) Наблюдается корреляция между генерацией АФК и антиоксидантной активностью спермо-плазмы и сочетанием нарушения данных показателей с мужским бесплодием (Sharma RK, Pasqualotto F F, Nelson DR et al, 1999) Идеальным способом, позволяющим получить представление о процессах СРО, непосредственно обнаруживая свободные радикалы, является регистрация хемшноминесценции (XJ1), возникающей при рекомбинации радикалов (Фархутдинов Р. Р ,1988, Фархутдинов Р Р , Лиховских В.А , 1995) Исследуя ХЛ биосубстратов, можно судить о СРО в органах и тканях

Расшифровка соответствующих патогенетических механизмов мужского бесплодия и, в конечном итоге, выработка рациональной терапии - одна из наиболее актуальных задач современной андрологии

Цель исследования

Определить особенности патогенеза идиопатической патозооспермии и их взаимосвязь с процессами свободнорадикального окисления в условиях экзогенных воздействий токсических факторов

Задачи исследования

1 Определить частоту встречаемости патоспермии в структуре бесплодного брака на территории Республики Башкортостан

2 С учетом особенностей экологической обстановки в регионе оценить влияние техногенной нагрузки и уровня репротоксикантов в биологических жидкостях на развитие патоспермии

3. Изучить процессы свободнорадикального окисления в сперме мужчин, состоящих в бесплодном браке

4. Сравнить активность процессов свободнорадикального окисления и содержание репротоксикантов класса диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме инфертильных мужчин.

5 Изучить связи между развитием патоспермии и уровнем свободнорадикального окисления в гонадах и сперме лабораторных животных при хроническом воздействии репротоксикантов класса полихлорированных бифенилов (совтол)

6. В эксперименте на животных оценить возможность использования природных антиоксидангов для предупреждения развития патоспермии, вызванной нарушением свободнорадикального окисления в репродуктивных органах

7. Определить влияние криоконсервации, применяемой для создания банка половых клеток, на процессы свободнорадикального окисления в сперме животных

8. На основе полученных данных разработать комплекс диагностических и организационно-профилактических мероприятий для внедрения в практическое здравоохранение с целью охраны мужского репродуктивного здоровья

Научная новизна исследования

Выявлены особенности этиологии и патогенеза мужской инфертильности при идиопатических формах бесплодия Установлено,, что при мужской инфертильности, развившейся на фоне действия стойких органических загрязнителей, происходит снижение антиокислительной активности спермоплазмы при незначительном увеличении генерации активных форм кислорода морфологически или функционально неполноценными сперматозоидами

Определено содержание диоксинов и диоксиноподобных соединений в пересчете на токсические эквиваленты (ТЭ/ТЕС> ВОЗ) в суммарных пробах спермы мужчин, проживающих в индустриальных городах Республики Башкортостан Выявлена прямая зависимость между содержанием диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме и развитием патозооспермии На экспериментальных моделях выявлено влияние репротоксикантов класса ПХБ на сперматогенез и предложена схема развития патологического процесса Впервые изучены процессы свободнорадикального окисления при криоконсервации спермы Определены новые подходы к патогенетическому лечению мужского бесплодия с учетом роли свободнорадикального окисления, заключающиеся в проведении рациональной антиоксидантной терапии, коррекции интенсивности генерации активных форм кислорода В эксперименте на животных обосновано применение лечебных мероприятий при нарушении фертильности в условиях хронического оксидантного стресса.

Практическая значимость работы

Разработаны критерии для выделения групп повышенного риска по развитию мужской инфертильности В результате проведенных исследований внедрен в практику экспресс-метод оценки состояния свободнорадикального окисления в эякуляте, заключающийся в определении интегральных показателей суммарной антиокислительной активности спермоплазмы в модельной системе, генерирующей активные формы кислорода, и спонтанного люминолзави-симого свечения эякулята

Разработаны патогенетически обоснованные показания к применению антиоксвдантной терапии мужского бесплодия с учетом причин, приведших к развитию патоспермии Результаты проведенных исследований по уровню па-тоспермии в регионах Республики Башкортостан способны оказать содействие практическому здравоохранению в планировании медицинской помощи по охране репродуктивного здоровья мужчин

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Частота патоспермии в структуре бесплодного брака на территории Республики Башкортостан составляет 70,25%

2 В структуре мужского бесплодия идиопатические формы встречаются с частотой 45,3%

3 Хемилюминесцентные методы исследования позволяют выявить нарушения равновесия между продукцией активных форм кислорода и системой антиокислительной защиты в сперме мужчин

4 При идиопатической форме патозооспермии в регионах с повышенным риском экзогенного воздействия токсических факторов наблюдается уменьшение защитных свойств спермоплазмы в виде снижения уровня суммарной антиокислительной активности наряду с повышением образования АФК морфологически или функционально неполноценными сперматозоидами

5 Содержание диоксинов и диоксиноподобных соединений в пересчете на токсические эквиваленты (ТЭ/ТЕ<) ВОЗ) в суммарных пробах спермы мужчин, проживающих в индустриальных городах Республики Башкортостан, превышает соответствующие уровни в крови у тех же мужчин

6 Одним из механизмов, приводящих к развитию патоспермии при действии стойких органических загрязнителей, является нарушение процессов сво-боднорадикального окисления Данные изменения проявляются в виде снижения уровня суммарной антиокислительной активности в тестикулярной ткани, что приводит к ранней активации и незрелости сперматозоидов, и, как следст-

вие, морфологическим изменениям половых клеток и снижению их функциональных характеристик

7 Выявление патогенетических механизмов бесплодия, связанных с нарушением равновесия процессов свободнорадикального окисления в сперме и приведших к развитию идиопатической патозооспермии, позволяет обосновать тактику лечения, направленную на коррекцию патологического процесса

Вклад автора в проведенное исследование

Автору принадлежит идея оценки состояния свободнорадикального окисления семенной жидкости для оценки мужской инфертильности, им разработаны и внедрены в практику методы исследования спермы, основанные на регистрации хемилюминесценции Автором лично осуществлено ведение большинства пациентов и проведена экспериментальная часть исследования, проведена статистическая обработка и анализ материала

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на всероссийской конференции «Научные аспекты экологических проблем России» (Санкт-Петербург, 2001 г ),VII и VIII конференциях Российской ассоциации репродукции человека (Саратов, 2001 г, Екатеринбург, 2002г.), международном к конгрессе «Новые медицинские технологии», г Санкт-Петербург, 2001 г, секционном заседании «Репродуктивное здоровье мужского населения РБ» съезда врачей акушеров-гинекологов и педиатров Республики Башкортостан, г.Уфа, 2001г, I Всероссийской научной конференции с международным участием «Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека» (Новосибирск, 2002г ), XII Международной конференции «Репродуктивные технологии сегодня и завтра» (Санкт-Петербург, 2003г.), I, II, III и IV Российских научных форумах «Мужское здоровье и долголетие» (Москва, 2003-2006гг), заседании общества урологов Республики Башкортостан (Уфа, 2004-2005гг), научно-практической конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здо-

ровье человека», г Смоленск, 2005г, II конгрессе Профессиональной Ассоциации андрологов России (Сочи, 2006г)

Внедрение результатов исследования в практику

Экспресс-метод оценки состояния свободнорадикального окисления в эякуляте внедрен в практику Республиканской клинической больницы им Г Г Куватова Разработанный метод используется для диагностики и определения тактики лечения мужского бесплодия в Республиканской клинической больнице им Г Г Куватова и Республиканском перинатальном центре Материалы, полученные в диссертации, введены в учебную программу и включены в курс лекций для студентов и курсантов института последипломного образования Башкирского государственного медицинского университета Результаты исследования послужили основой экспертных материалов для разработки Закона Республики Башкортостан «О внесении изменений в Закон Республики Башкортостан «Об охране семьи, материнства, отцовства и детства в Республике Башкортостан»

Публикации

По теме диссертации опубликовано 42 печатных работы, наиболее значительные из них приведены в автореферате, получено 2 патента РФ на изобретения.

Объём и структура диссертации

Работа изложена на 247 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы Диссертация иллюстрирована 27 таблицами, 42 рисунками В библиографический указатель включено 499 источников литературы, из которых 178 - отечественных и 321 - зарубежных

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

В данной работе, в соответствии с поставленной целью и задачами, были выделены следующие основные этапы исследования (табл 1)

Таблица 1

Общая характеристика и объем проведенного исследования

№ Этапы и задачи исследования Объект и объем исследования Методы исследования

Клинический раздел работы

1 Анализ показателей семенной жидкости мужчин, состоящих в бесплодном браке и проживающих в РБ Семенная жидкость 4000 мужчин Стандартный лабораторный анализ семенной жидкости

2 Сравнительная оценка патоспермии с уровнем удельного выброса загрязняющих веществ Семенная жидкость 2810 мужчин с патоспермией Статистическая обработка полученных данных (параметрическая корреляция Пирсона)

3 Определение уровня диоксинов и диокси-ноподобных веществ в семенной жидкости мужчин в промышленных городах РБ Семенная жидкость 565 жителей промышленных городов РБ Стандартный лабораторный анализ семенной жидкости Комбинированный метод, включающий высокоэффективную газовую хроматографию с хроматомасс-спектрометрией высокого разрешения

4 Клинико-лабораторное обследование мужчин с нормозооспермией и идиопатической пато-зооспермией, состоящих в бесплодном браке 4 группы пациентов по 30 человек в каждой, сформированных с учетом уровней репротоксикантов в эякуляте, полученных на предыдущем этапе, и показателей спер-мограммы Физикальноеи общеклиническое обследование пациентов Стандартный лабораторный анализ семенной жидкости Исследование хемилюми-несценции (ХЛ) семенной жидкости. Статистическая обработка полученных данных

Продолжение табл 1

№ Этапы и задачи исследования Объект и объем исследования Методы исследования

Лабораторный раздел работы

1 Экспериментальное моделирование воздействия ПХБ на сперматогенез и процессы СРО в семенниках лабораторных животных, изучение действия препарата, влияющего на СРО и функциональную активность половых клеток, при хроническом оксидативном стрессе 90 белых (30 самцов, 60 самок) беспородных крыс, разделенных на три группы с учетом поставленных задач Оценка плодовитости затравленных животных Изучение морфологии сперматозоидов при помощи дифференциальной окраски клеток, гистологические изучение семенников исследуемых животных Исследование люминолзави-симой и Ре2+индуцированной ХЛ гомогенатов тестикул и придатков, лекарственного препарата и отравляющего вещества

2 Изучение влияния криоконсервации на процессы СРО в семенной жидкости Семенная жидкость, полученная от 8 племенных быков Регистрация люминолзависи-мой ХЛ, Ье2+индуцированной ХЛ семенной жидкости, клеток и спермоплазмы

3 Анализ результатов, для оценки фертильно-сти 90 белых беспородных крыс, семенная жидкость, полученная от 8 племенных быков Статистическая обработка данных с использованием X-критерия Стьюдента, сравнение показателей ХЛ и морфологических характеристик семенников, семенной жидкости исследуемых животных

С целью выявления патогенетических механизмов в условиях экзогенных воздействий было проведено изучение параметров СРО в семенной жидкости Предварительно обследовано 4000 мужчин с 2002 по 2005 годы включительно, обратившихся в Республиканскую клиническую больницу им Г Г Куватова и Республиканский перинатальный центр по проблеме бесплодия в браке Проведено сопоставление уровней патозооспермии и удельного выброса загрязняющих веществ, приходящегося на единицу площади (по данным Государственно-

го доклада «О состоянии окружающей природной среды Республики Башкортостан в 2000 году»)

Для определения в сперме уровня диоксинов исследована группа из 565 человек в возрасте 26-40 лет, проживающих в промышленных городах Башкирии (Уфа, Стерлитамак, Салават, Туймазы, Ишимбай, Октябрьский) Анализ суперэкотоксикантов производился с помощью комбинированного метода, сочетающего высокоэффективную газовую хроматографию с хроматомасс-спектрометрией высокого разрешения Система измерения HRGC/HRMS состояла из хроматографа «Cario Erba 8035» (Италия), хроматомасс-спекгрометра «Autospec-UItima VG» (Великобритания) и колонки DB-5 MS 60 м («J&W Scientific»). Контроль степени извлечения, уровня очистки и калибровки системы измерения был выполнен в соответствии с методикой Агентства США по охране окружающей среды (USEPA 1613) (ЕРА Method 1613 Tetra-through octa-chlonnated dioxms and fiirans by isotope dilution HRGC/HRMC, 1994) Поскольку суперэкотоксиканты в наибольшей степени накапливаются в липофильных матрицах, все результаты даны в пересчете на содержание липидов в образцах эякулята Были сформированы 4 группы наблюдения Каждая группа включала 30 человек, удовлетворяющих критериям отбора и исключения Состав всех групп был однороден по возрасту, материально-бытовым условиям, обеспеченности квалифицированной медицинской помощью, продолжительности проживания в данном районе, а также здоровью и социальному положению

Возраст пациентов колебался от 20 до 45 лет Средний возраст мужчин в I группе составил 31,2±0,8 лет, во II группе - 30,3±0,8 лет, в III группе - 30,7±1,0 лет, в IV группе — 31,8±1,0 лет. Все обследованные мужчины состояли в бесплодном браке от 1 года до 10 лет. Первичное бесплодие было у 105 пациентов (87,5%), вторичное бесплодие выявлялось у 15 (12,5%) мужчин

Всем пациентам проведено комплексное клинико-лабораторное обследование с применением инфекционного скрининга (путем полимеразной цепной реакции), гормональных методов диагностики (определение фолликулостиму-лирующего гормона, тестостерона, пролактина), трансректального ультразву-

кового исследования предстательной железы и семенных пузырьков, допплеро-графии сосудов мошонки Всем пациентам проводились общеклинические исследования эякулята, включающие оценку семенной жидкости, полученную после периода полового покоя

Изучение процессов генерации АФК спермы при нормо- и патозооспер-мии было выполнено у всех пациентов исследуемых групп по разработанной методике комплексного исследования состояния генерации АФК в сперме (патенты на изобретения № 2278382 от 20 06 2006г и № 2272291 от 20 03 200бг, соавт. Фархутдинов Р Р, Галимов Ш Н , Шемагонов Д В.)

С целью изучения интенсивности свободнорадикальных процессов и антиокислительной активности проводился хемшпоминесцентный анализ спермы Регистрацию ХЛ эякулята проводили на аппарате «Хемилюминомер - 003» с компьютерным обеспечением Об интенсивности люминолзависимой ХЛ судили по ряду параметров, в первую очередь, по светосумме и максимальной амплитуде свечения, которые соответствовали скорости образования АФК Перед измерением свечения определенный исследуемый объем спермы смешивали с 2 мл физиологического раствора, содержащего люминол (5-амино-2,3-дигидро-1,4-фталазиндион) в конечной концентрации 10'5 М, и помещали в светоизоли-рованную камеру прибора Тщательно перемешивали и вели запись ХЛ при 37 °С в течение 5 мин

Для оценки антиокислительной активности 0,1 мл спермоплазмы добавляли к модельной системе. В качестве модельной системы использовали 20 мл фосфатного буфера (КН2Р04 - 20 шМ, КС1 - 105 тМ, рН 7,45) с цитратом (50 тМ) и люминолом (10~5 М) В течение 10 секунд записывали темновой ток, после чего вносили инициатор образования АФК - 1 мл 50 тМ раствора сернокислого железа (Ре504х7Н20). Конечная концентрация РевОд в среде инкубации составляла 2,5 тМ Запись свечения проводили в течение 5 минут при постоянном перемешивании При оценке Ре2+-индуцированной ХЛ определяли величину спонтанного свечения, продолжительности латентного периода от

момента введения ионов железа до начала развития медленной вспышки Также оценивали амплитуды быстрой и медленной вспышек

С целью определения источника АФК в эякуляте проводили разделение клеток спермы в градиенте плотности

Опыты выполнены на 90 белых беспородных крысах репродуктивного возраста массой 200-260 г (30 самцов и 60 самок) Моделью отравления было выбрано пероральное введение полихлорированных бифенилов (ПХБ) - раствора «Совтол» Хроническая интоксикация подопытных животных первой группы (10 самцов) моделировалась введением раствора «Совтол» в течение 3 месяцев в суммарной дозе 0,3 г/кг (0,05 LDS0)

Вторую группу составили животные (10 самцов), которым на фоне проведения затравки в дозировке, аналогичной с первой группой, дополнительно в желудок вводили комплекс биофлавоноидов прополиса в виде биологически активной добавки «ПропоФлан» (Свидетельство о государственной регистрации № 77 99 23 3 У 5621 11 04 от 10 11 2004, ТУ 9354-002-55832354-04), изготовленной в ЗАО «Фармацевтическая компания «БИОНОРМ», Россия, в дозировке 30 мг/кг Препарат разработан с целью патогенетической коррекции нарушений мужской репродуктивной функции (Галимов Ш Н, Мухамедзянов Р М, 2005) Антиокислительную активность препарата оценивали в модельных системах, генерирующих АФК и ПОЛ, при добавлении «ПропоФлана» к липи-дам, полученным из куриного желтка, содержащего липопротеиновые комплексы, сходные с липидами крови (Фархутдинов Р Р, Тевдорадзе С И , 2005)

Контрольной группе животных (10 самцов) вводили в желудок взамен «Совтола» физиологический раствор (0,9% раствор хлорида натрия)

Проводили оценку оплодотворяющей способности самцов крыс, для чего их подсаживали к интактным самкам (по 2 самки на самца) Вычисляли 3 основных показателя, дающих количественную характеристику гонадотропных эффектов токсиканта, индекс фертильности = (число беременных самок/общее число самок) хЮО, индекс гестации = (число родивших самок/число беремен-

ных самок) хЮО, индекс плодовитости = число родившихся крысят/число родивших самок (Куценко С А , 2004)

Оценивали состояние сперматогенеза, жизнеспособность сперматозоидов, интенсивность свободнорадикальных процессов и антиокислительной активности Выполнялась дифференциальная окраска сперматозоидов с последующей оценкой строгой морфологии, исследовалось содержание ТБК-активных продуктов в семенниках животных (Владимиров Ю А , 1972)

Исследование процессов свободнорадикального окисления до и после криоконсервации спермы было проведено на материале, полученном от племенных быков-производителей Уфимского племенного хозяйства Исследовали люминолзависимую и Ре2+-индуцированную хемилюминесценцию по Владимирову Ю А (1989)

Статистическая обработка полученных результатов проводилась на персональном компьютере с применением программного обеспечения Microsoft Excel (Microsoft corp., 2003), Statistica Inc Ver. 7 (StatSoft, STATISTICA for Windows) Степень взаимосвязи между признаками оценивали по Пирсону. В качестве описательных статистик использованы средняя (М) и ошибка средней (ш) Исследуемые группы сравнивались при помощи t-критерия Стьюдента для независимых переменных после выполнения следующих условий: нормальность распределения (тест Лильефорса) и равенства дисперсий обеих выборок

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ параметров семенной жидкости у мужчин с бесплодием

В предварительном исследовании были представлены жители всех 54 районов Республики Башкортостан За 2002 год были проанализированы данные 1341 мужчины, что составило 33,5% от общего количества обследованных пациентов в данном исследовании, за 2003 год - 977 (24,4%), за 2004 год - 1269 (31,7%), за 2005 год - 413 (10,3%). Основные показатели спермограмм по годам наблюдений представлены в таблице 2.

Таблица 2

Параметры семенной жидкости у мужчин за 2002-2005 годы (п=4000)

Показатели эякулята Год (число наблюдений)

2002 ' 2003 (п= 1341) ; (п=977) 2004 (п=1269) 2005 (п=413)

Объем эякулята мл 3,3±0 04 < 3 2±0 05" 3 3±0,04 3 3=0 08

рН 7 6=0,0 I ' 7,7±0,01*** 7 2±0 01*** 7 4±0 01***

Концентрация сперматозоидов, млн/мл 32 7±0,80 ' 28,5=0 83*** 1 58,8±1 57*** 63 9=2 83

Подвижность сперматозоидов, % категории! 29 3±0 53 ¡224=048**" «А» | I 27,7+0,57*** 26 8+0,92

категории «В» 12 8x0,29 ' 14,4+0 3!**" 1 1 9 9=0 18*** 10,5±0 29

категории «С» 14 420,35 ' 21 6±041**~ 18 5=0 36*** 21 5 ±0,65***

категории «О» 36,3±0,55 | 31,6x0 55*** 36,3=0 47*** 33 2з0 79»"*

Морфологически полноценные формы, % 40,8±0,51 ' 52 2=0 73*** 50 9+0 60 40.8±1,73***

Клетки сперматогенеза, млн/мл 0 33=0,01 | 0 6=0 03*** 1 ! 0,1=0,01*** 015±0 03

Лейкоциты млн/мл 0 2±0,01 { 0,2±0,02** 0,2±0 02 0 3±0,03

Примечание здесь и далее * - р<0,05, ** - р<0,01, ***- р<0,001 в сравнении с предыдущим годом

При анализе данных о количестве, морфологии и подвижности мужских половых клеток за 2002-2005 годы в Республике Башкортостан у пациентов, состоящих в бесплодном браке, было отмечено возрастание концентрации сперматозоидов при ухудшении подвижности (за счет уменьшения фракции «В»). Из 4000 обследованных мужчин с бесплодием у 2810 человек бьша выявлена патозооспермия, что составило 70,25% (рис 1) Примечательным является тот факт что выявляемый уровень азооспермии в среднем составляет 8%, это соответствует литературным данным

Прирост патозооспермии обусловлен, прежде всего, увеличением количества субфертильных эякулятов, отклонения в которых близки к нормативным значениям, о чем свидетельствуют уровни подвижности и морфологических

характеристик сперматозоидов Это наводит на мысль о возможной обратимости данных изменений

90 О 80 О 70 О 60 О 50 О 40 О 30,0 20 0 100 00

-азооспермия •патозооспермия

2002 2003 2004 2005

(п—1341) (п—977) (п=1269) (п=413)

год (число наблюдений)

Рис 1 Уровни общей патоспермни и азооспермии за период наблюдения Для определения характера распределения патоспермии по районам Республики Башкортостан проведен подробный анализ всех случаев С целью выявления причин патозооспермии были проанализированы заключительные диагнозы по данным амбулаторных карт (рис 2)

■ Иммунологический

фактор О Эндокринный фактор

& Воспалительные

заболевания □ Азооспермия

В Варикоцеле

Ш Идиопатические формы

ЕЗ Врожденные аномалии

Ш Другие причины

45 3

148

Рис 2 Причины бесплодия по заключительным диагнозам Из представленных данных обращает на себя очень высокий процент идиопатического бесплодия (идиопатическая олигозооспермия, астенозооспер-мия, тератозооспермия - 45,3%) У мужчин с патоспермией, что можно объяс-

нить или несовершенством диагностического поиска, или имеющимися экзогенными воздействиями, вызывающими изолированную патоспермию Исходя из этого, проведена оценка взаимосвязи развития патологии детородной функции у мужчин с экологической обстановкой в районах Республики Башкортостан

В конце 80-х годов прошлого века Башкортостан входил в пятерку регионов России лидирующих по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу и в десятку - по сбросам загрязненных стоков Сегодня республика по выбросам в атмосферу и сбросам загрязняющих веществ находится во втором десятке среди субъектов Федерации Все районы РБ были условно разделены на относительно «благополучные» (с удельным выбросом загрязняющих веществ, приходящимся на единицу площади от 0 до 2000 кг/га (удовлетворительный), 20004000 (напряженный)), и на относительно «неблагополучные» (где аналогичный показатель колеблется в диапазоне 4000-8000 кг/га (критический), 6000-8000 кг/га (экологически чрезвычайная ситуация), 8000 и более кг/га (экологическое бедствие)) Параметры приведены из Государственного доклада «О состоянии окружающей природной среды Республики Башкортостан в 2000 году», в последующих ежегодных докладах (2001-2004гг ) эти данные не анализировались

По данным многих авторов обследование различных групп населения в регионах, подверженных и не подверженных воздействию токсинов и веществ, загрязняющих окружающую среду, выявило стойкую тенденцию к снижению концентрации сперматозоидов (Aitken R, Sawyer D, 2003) В табл 3 представлены данные об удельном выбросе загрязняющих веществ по районам РБ наряду с уровнем патозооспермии Большинство районов РБ относится к относительно «благополучной» зоне - 35 районов (64,8%) Сравнение показателей патологии репродуктивной функции мужчин с массой выбрасываемых загрязняющих веществ, приходящейся на единицу площади, не выявило корреляционной связи ни по уровню патозооспермии (R = - 0,0283, р = 0,84), ни по уровню астенозооспермии (R = - 0,0559, р = 0,69), ни по уровню олигозооспермии (R = 0,2699, р = 0,05), ни по уровню тератозооспермии (R = 0,0329, р = 0,81)

Таблица 3

Частота встречаемости патозооспермии и масса выбрасываемых загрязняющих веществ, приходящаяся на единицу площади в Республике Башкортостан

(п=2810)

л<? Районы РБ Уровень Удельный Д'<? Районы РБ Уровень Удетьный

патозоо- выброс патозоо- выброс

спермии (кг/га) спермии (кг/га)

I Абзелияовски 64,0 2000-4000 28 Ишимбайский 75,3 0-2000

2 Альшеевский 63,4 6000-8000 29 Калтасинский 54,5 4000-6000

3 Архангельский 80,0 0-2000 30 Караидельский 80,0 0-2000

4 Аскинский 77,3 0-2000 31 Кармаскалда- 66,0 8000 и >

5 Аургазинский 74,4 0-2000 32 Кигинский 77,8 0-2000

б Баймакский 76,4 0-2000 33 Краснокамский ,59,8 8000 и >

7 Бакалинский 78,1 4000-6000 34 Кугарчинский 72,2 0-2000

8 Балтачевский 53,8 2000-4000 35 Кушнаренков- 77,3 6000-8000

9 Белебеевский 75,3 2000-4000 36 Куюргазин- 76 9 8000 и >

10 Белокатайский 50,0 2000-4000 37 Мелеузовский 72,2 2000-4000

и Беяорецкий 61,9 0-2000 38 Мечетлинский 60,0 0-2000

12 Бижбулякский 78,9 2000-4000 39 Мишкянский 64,7 0-2000

13 Бирский 67,3 4000-6000 40 Мнякинский 74,3 0-2000

14 Благоварский 66,7 6000-8000 41 №, риманов- 75,0 0-2000

15 Благовещея- 67,5 8000 и > 42 Саяаваташй 70,4 2000-4000

16 Буздякский 77,8 8000 и > 43 Стерлибапвв 46,7 0-2000

17 Бураевский 65 0 0-2000 44 Стерлитамак- 78,6 8000 и >

18 Бурзянский 89,5 0-2000 45 Татышшнский 75,0 0-2000

19 Гафурийский 72,0 2000-4000 46 Туймазинский 72,6 4000-6000

20 Давлеканов- 71,8 8000 и > 47 Уфимский 68,4 8000 и >

21 Дуванский 81,0 2000-4000 48 Учалшкжий 62,5 0-2000

22 Дюрволин- 72,0 8000 и > 49 Федоровский 60,0 0-2000

23 Ермекеевский 91,7 0-2000 50 Хайбуллин- 61,1 0-2000

24 Зианчурин- 68,4 0-2000 51 Чекмагушев- 90,9 2000-4000

25 Зилаирский 80,0 0-2000 52 Чишминский 63,8 6000-8000

26 Иглинский 76,5 2000-4000 53 Шаранский 77,8 8000 и >

27 Илишевский 94,7 2000-4000 54 Янаульский 79,4 8000 и >

С целью определения возможных репротоксических воздействий на мужское население Башкортостана было проведено дальнейшее исследование (оценка влияния на сперматогенез стойких органических загрязнителей) с учетом особенностей региона Содержание диоксинов и диоксиноподобных соединений в пересчете на токсические эквиваленты (ТЭ/ТЕ<3 ВОЗ) в суммарных пробах спермы мужчин, проживающих в индустриальных городах, находилось в пределах от 56,7 до 823,7 пг/г липидов и составило в среднем 262,4

пг/г(данные представлены в таблице 4). при соответствующих уровнях в крови тех же мужчин от 67 до 324 пг/г

Таблица 4

Содержание ПХДД/ПХДФ в сперме жителей некоторых промышленных городов (пг ТЭ-ВОЗ/г липидов)

Поллютант Город

Уфа Стерли-тамак Салават Ишим-бай Туй- ма-зы Благовещенск Октябрьский

ТХДЦ 9,7 9,2 14,9 0 0 0 0

ПнХДД 25,9 19,0 29,7 1,3 1,0 7,5 451,3

ЕГкХДД 4,8 1,8 6,9 0,9 1,4 5,0 11,7

ГпХДЦ-ЮХДД 1,0 1,0 1,0 0,6 0,1 3,8 4,3

ТХДФ+ ПнХДФ 40,5 19,2 56,4 79,4 135,1 276,1 285,9

1ГкХДФ 19,8 5,2 23,8 | 53,9 43,6 92,6 67,7

ГпХДФ+ ОХДФ 3,0 1,3 3,2 3,1 1,3 8,0 10,0

Всего 104,7 56,7 135,9 | 139,2 ! 182,5 393,0 823,7

В среднем 262,4

ГкХДД- гексахлордибензо-п-диоксин

ГпХДЦ - гептахлордибензо-п-диоксин

ГкХДФ - гексахлордибензофуран ГпХДФ - гептахлордибензофуран ТХДД - тетрахлордибензо-п-диоксин

ОХДЦ - октахлордибензо-п-диоксин

ОХДФ - октахлордибензоф>ран

ПнХДД - пентахлордибензо-п-диоксин ПнХДФ - пентахлордибензофуран

Результаты исследования состояния репродуктивной функции жителей промышленных городов приведены в табл 5 Сравнительный анализ качественных и количественных характеристик эякулята выявил ряд важных особенностей показателей спермограмм жителей индустриальных городов Фактиче-

ски у двух третей мужчин, включенных в группу наблюдения, имелся тот или иной вид патологии спермограммы Так, в среднем по выборке доля подвижных сперматозоидов составляла 47,8 %, что несколько ниже рекомендованных значений, а в целом у жителей четырех из шести обследованных городов величина этого показателя не соответствовала норме Практически те же изменения - на нижней границе нормативных значений - были характерны для другого параметра качества сперматозоидов - доли морфологически измененных клеток

Таблица 5

Показатели эякулята и уровень патозооспермии у обследованных мужчин -жителей промышленных городов (п=565)

Города РБ Показатели эякулята « -а- Стерлитамак | Салават 1 . . 1 Ишимбай Туймазы Благовещенск Октябрьский

Число наблюдений 222 126 58 34 59 33 33

Объем, мл 3,1± 0,45 3,3+ 0,58 3,6+ 0,52 2,6± 0,49 3,7± 0,62 3,0± 0,45 3,0± 0,51

Концентрация сперматозоидов, млн/мл 40,7± 5,2 38,8± 4,3 30,5± 5,6 45,2± 7,3 40,9± 6,3 34,7± 4,2 33,8+ 5,1

Подвижность категории «а»+«б», % 53,2± 4,6 49,9± 4,1 43,8± 6,0 52,4± 5,8 41,4+ 5,4 44,3+ 3,6 45,9± 4,8

Морфологически измененные формы, % 40,5± 3,8 41,0+ 5,8 43,9± 5,3 34,4± 6,0 38,3+ 4,1 42,1± 3,2 40,5± 5,6

Патозооспер-мия,% 14,9 7,9 19,0 20,6 16,9 27,3 27,3

Далее был проведен анализ зависимости процента патозооспермии от поллютанта Выявлена прямая зависимость между содержанием диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме и развитием патозооспермии (11=0,78, р=0,040)

Феномен загрязнения спермы диоксинами служит доказательством взаимосвязи между состоянием окружающей среды и изменениями репродуктивной функции и демонстрирует ценность данных маркеров как индикаторов влияния средовых и производственных факторов Большая вариабельность показателей спермограммы у мужчин с бесплодием, наличие нормальных показателей спермограммы и в то же время неспособность мужчин к оплодотворению, заставляет искать дополнительные критерии для оценки качества сперматозоидов и спермоплазмы

Влияние репротоксических факторов на процессы свободнорадикального окисления в сперме мужчин с идиопатическим бесплодием

Для проведения исследования было сформировано 4 группы соматически здоровых, сексуально активных мужчин, состоящих в бесплодном браке

I - Коренные жители районов с высоким уровнем содержания диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме с нормозооспермией на момент исследования,

II - Коренные жители районов с высоким уровнем содержания диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме с патозооспермией на момент исследования;

III - Коренные жители районов с низким уровнем содержания диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме с нормозооспермией на момент исследования,

IV - Коренные жители районов с низким уровнем содержания диоксинов и диоксиноподобных соединений в сперме с патозооспермией на момент исследования

Патозооспермия, выявленная во второй и четвертой группах наблюдения, носила идиопатический характер Достоверных различий по основным параметрам спермограммы между группами I и III (нормозооспермия в экологически неблагополучных и благополучных районах) и группами II и IV (патозоос-

пермия в экологически неблагополучных и благополучных районах) не было выявлено

При исследовании люминолзависимой ХЛ семенной жидкости пациентов определяли уровень АФК, генерируемых половыми клетками (рис 3) Антиокислительные свойства спермоплазмы (Ре2+-индуцированная ХЛ)- оценивали в процентах от величины угнетения свечения модельной системы, при добавлении к последней 0,1мл спермоплазмы (рис 4 )

Рис 3 Пример записи ЛЗХЛ эя-кулятов пациентов исследуемых групп Нумерация кривых соответствует номеру группы (кривая 1-1У)

Рис 4 Запись ХЛ модельной системы, генерирующей АФК (кривая М), и модельной системы, генерирующей АФК. с добавлением 0,1мл спермоплазмы пациентов I, И, III, IV групп (кривая I-IV)

Достоверных различий по показателю светосуммы, спонтанной светимости, максимальной светимости между всеми группами не было выявлено Показатели ЛЗХЛ по группам представлены в табл б Обращает на себя внимание факт выявления низкой антиокислительной активности (29,1 ±1,96%) во второй группе наблюдения (группа с патозооспермией в регионе с неблагоприятной экологической обстановкой), причем наибольшая разница получена с группой III (38,3±2,43%), куда были включены пациенты с нормозооспермией, проживающие в относительно благополучных по экологической обстановке районах

Таблица 6

Уровень ЛЗХЛ семенной жидкости в группах наблюдения (п=120)

Показатели ЛЗХЛ Группы обследованных пациентов

I группа II группа III группа IV группа

светосумма, отн ед 6,6±1,99 12,0±2,08 6,6±1,85 9,5±1,87

спонтанная светимость, отн ед. 1,8±0,32 1,9±0,22 1,6±0,27 1,9±0,36

максимальная светимость, отн ед 2,7±0,43 3,4±0,37 2,5±0,50 3,1±0,39

Также получены достоверные различия между I (31,4±1,б9%) и III (38,3±2,43%) группами Данные различия свидетельствуют о том, что при идиопатической форме патозооспермии в регионе с повышенным риском экзогенного воздействия токсических факторов наблюдается снижение защитных свойств спермоплазмы в виде снижения уровня суммарной антиокислительной активности

При сопоставлении данных, полученных при исследовании люминолза-висимой ХЛ и Ре2+-ицдуцированной ХЛ в группах наблюдения, особенно обращает на себя внимание тот факт, что во второй группе наблюдения уровень светосуммы в исследуемых образцах спермы имел наивысшее значение при уменьшении угнетения свечения модельной системы, генерирующей АФК Причем снижение уровня антиокислительной активности спермоплазмы у этих пациентов было более выражено Таким образом, можно выдвинуть гипотезу о влиянии экзогенных факторов на процессы свободнорадикального окисления в семенной жидкости, что проявляется в виде падения уровня суммарной антиокислительной активности спермоплазмы и повышенного образования АФК морфологически или функционально неполноценными клетками, которое сочетается с развитием идиопатической патозооспермии

Экспериментальные модели повреждающего действия экзогенных факторов на сперматогенез Оценка влияния хронической интоксикации на сперматогенез и процессы свободнорадикального окисления

Для подтверждения гипотезы о нарушении процессов свободнорадикального окисления при действии стойких органических загрязнителей на половые клетки была проведена экспериментальная оценка влияния хронической интоксикации на сперматогенез белых крыс Животные были разделены на три группы (первая, вторая и контрольная)

Предварительно было проведено изучение влияния на СРО «ПропоФла-на» по изменению ХЛ при добавлении к модельной системе, генерирующей АФК (рис 5 ), и к модели, в которой протекают реакции ПОЛ, содержащей ли-пидно-белковые комплексы из гомогенизированного куриного желтка (рис 6 )

§ ¡ч

и

i ■■ г i /'

I «

f £ . . .... 5

i i ' ! ' i »У! У

i i ! f < a*, f A1

i i I ; / / * i

i ! ^ Ф! -—........

fen

Рис 5 Антиокислительная актив- Рис б Влияние «ПропоФлана» на хе-

ность «ПропоФлана» 1 - запись ХЛ милюминесценцию желточных липо-

модельной системы, генерирующей протеидов 1 - контороль, 2 - контроль

АФК; 2 - запись ХЛ модельной сис- с добавлением 0,4мл «ПропоФлана» темы, генерирующей АФК, с добавлением «ПропоФлана»

Полученные данные свидетельствуют о высокой антиокислительной активности «ПропоФлана», препарат способен взаимодействовать с АФК и подавлять ПОЛ m vitro

При ежедневном введении «Совтола» в течение 3 месяцев в суммарной дозе 0,05 Ь05о величины индексов фертильности, гестации и плодовитости составили 20, 75 и 4,3 соответственно, что в 5, 1,3 и 2,1 раза меньше чем в контрольной группе Наименьшие изменения претерпевал показатель индекса гестации несущий информацию преимущественно о способности к вынашиванию беременности Во второй группе животных уменьшалось как число беременных и родивших самок, так и количество рожденных крысят, что сопровождалось снижением величин индекса фертильности и плодовитости в 2 и 1,6 раза, соответственно Индекс гестации не претерпевал изменений Что касается соотношения полов крысят, то не удалось обнаружить значительных сдвигов величины этого параметра

Таким образом, продолжительное введение стойких органических загрязнителей приводит к развитию у половозрелых самцов крыс нарушения фертильности Параллельное введение антиоксиданта «ПропоФлана» нивелирует отрицательный эффект «Совтола», увеличивая индексы фертильности, гестации и плодовитости

После окончания затравки животные забивались Сперматозоиды извлекали из хвостовой части придатка яичка после продольного его разрезания, дозированным вымыванием физиологическим раствором натрия хлорида в течение 2 мин Концентрацию клеток в образцах доводили до 10 млн/мл, после чего проводилась дифференциальная окраска сперматозоидов с последующей оценкой строгой морфологии При оценке дифференциальной окраски сперматозоидов выявлялась достоверно большая частота патоспермии (патология головки -48,4±8,4%) в первой группе крыс по сравнению с группой контроля (патология головки - 21,3±2,4%)(данные представлены в табл 7)

Во второй группе отмечалось относительное уменьшение патологических форм сперматозоидов по сравнению с первой группой, но различия не были достоверны ни с первой группой, ни с группой контроля

Таблица 7

Уровень патоспермии в группах наблюдения

Показатели, % I группа II группа контрольная

Патологические формы сперматозоидов 66,1±5,7* 51,7±3,3 43,3±3,3

Патология головки 48,4±8,4* 29,7±3,3 21,3±2,4

Патология шейки 9,2±3,5 14,0±1,2 10,9±1,1

Патология хвоста 8,5±2,1 8,0±0,3 11,1±1,3

Примечание * - р< 0,05 по сравнению с контрольной группой По уровню ТБК-АП не выявлено достоверной разницы при исследований гомогенатов придатков яичек (I группа - 0,5±0,05 нМ/мг белка, II группа -0,4±0,02 нМ/мг белка, контрольная группа - 0,4±0,01 нМ/мг белка) (рис 7)

В то же время достоверная разница получена при исследовании ТБК-АП в гомогенатах ткани яичек I группа - 0,4±0,04 нМ/мг белка, II группа - 0,2±0,01 нМ/мг белка (р<0,001 по сравнению с I группой), контрольная группа - 0,3±0,03 нМ/мг белка (р<0,05 по сравнению с I группой) (рис 8) Таким образом, происходит накопление продуктов ПОЛ в тестикулярной ткани самцов крыс после воздействия репротоксиканта

ШёЩ

! о Сирая ¡^Оайгасресда

Рис 7 Уровень ТБК-АП в ткани придатка яичка крысы

Рис 8 Уровень ТБК-АП в ткани яичка крысы

Оценка люминолзависимой ХЛ гомогенатов семенников лабораторных животных не выявила разницы между исследуемыми группами Образцы гомогенатов, полученные от интактных животных, отличались очень низкой скоро-

стью образования АФК Получены статистически достоверные различия по уровню светосуммы между первой (1,8±0,28 отн ед) и контрольной (0,9±0,18 отн ед ) группами (р<0,05) что говорит об увеличении образования АФК в тес-тикулах животных, подвергнутых хронической затравке В то же время достоверных различий между второй (1,1±0,15 отнед) и контрольной (0,9±0,18 отн ед), а также второй (1,1 ±0,15 отн ед) и первой (1 8=с0,28 отн ед ) группами получено не было, хотя отмечалась тенденция к снижению скорости окислительных реакций после добавления крысам в рацион «ПропоФлана»

При исследовании Ее2т-индуцированной ХЛ гомогенатов семенников исследуемых групп крыс отмечено наличие антиокислительной активности в тес-тикулярной ткани контрольной группы животных, и прооксидантной активности ткани придатка (рис 9) В группах животных, подвергшихся затравке, теряется антиокислительная активность тестикулярной ткани (рис 10)

«я . «ее . А

Я» . 3« . м

25» . 89 . л / Г

15» . !Ш . / / * / V М

58» . 19 { / ^ / ✓ /V

е.е 1 и ■ << ""' V« • 5«

Рис 9 Антиокислительная активность гомогенатов тканей семенника и придатка крысы группы контроля ! - запись ХЛ модельной системы, генерирующей АФК, 2 - запись ХЛ модельной системы, генерирующей АФК, с добавлением гомоге-ната тестикул, 3 - запись ХЛ модечьной системы с добавлением гомогената придатка

Рис 10 Антиокислительная активность гомогенатов тканей семенника и придатка крысы первой группы 1 - запись ХЛ модельной системы, генерирующей АФК, 2 - запись ХЛ модельной системы, генерирующей АФК с добавлением гомогената тестикул. 3 - запись ХЛ модельной системы с добавлением гомогената придатка

Этот факт свидетельствует о том, что дозревание половых клеток в придатке здорового животного протекает при относительно высоком уровне продукции АФК и низкой суммарной антиокислительной активности, что, вероят-

но, является одним из факторов формирования нормальной функциональной активности зрелой половой клетки

Лнтиокислительная активность, выявленная в ткани яичка, говорит о подавляющем действии данной системы на активность половых клеток что позволяет полноценно сформировать еще незрелые сперматозоиды В группе животных, подвергавшихся затравке, отмечена потеря антиокислительной активности гомогенатами тестикул при неизменном уровне Ре2+-индуцированной ХЛ в гомогенатах придатков Гомогенат. полученный из тестикул животного, повергавшегося затравке, теряет антиокислительную активность, а гомогенат придатка усиливает свечение модельной системы, генерирующей АФК Достоверной разницы между первой и второй группами по уровню антиокислительной активности получено не было Показатели Ре2~-индуцированной ХЛ в гомогенатах яичек и придатков яичек графически представлены на рис 11

50 о

Рис 11 Антиокислительная активность гомогенатов тканей семенников и придатков крыс в группах наблюдения (I, II и контрольная) За горизонтальную ось с нулевым значением на данном рисунке принята светосумма модельной системы, генерирующей АФК

Таким образом, одним из механизмов, приводящих к развитию патоспер-мии при действии стойких органических загрязнителей, является нарушение процессов свободнорадикального окисления Данные изменения проявляются в виде снижения уровня суммарной антиокислительной активности на уровне

тестикул, что приводит к ранней активации и незрелости сперматозоидов, и, как следствие, морфологическим изменениям половых клеток и снижению их функциональных характеристик То есть, дисбаланс между реакциями свобод-норадикального окисления и антиокислительной ёмкостью клеток может быть ответственен за возникновение нарушений генеративной функции

При исследовании морфологии семенников крыс срезы готовились отдельно из придатков и тестикулярной ткани При оценке гистологических срезов полученных биоптатов учитывали диаметр канальцев, толщину собственной пластинки, высоту зародышевого эпителия Наглядных различий по диаметру канальцев, толщине собственной пластинки, высоте зародышевого эпителия между всеми группами не было замечено. Отсутствие структурных отклонений со стороны зародышевого эпителия в исследуемых группах свидетельствует о возможной обратимости патологического процесса после удаления поллютанта из тестикулярной ткани, то есть изменения носили функциональный характер При исследовании ткани придатков отмечено расширение просвета канальцев вследствие сгущения секрета внутри канальца, что приводит к уплощению канальцевого эпителия и потере его многорядности в первой и второй группах животных Данные изменения были видны при сравнении срезов с группой контроля, где диаметр канальцев в некоторых случаях в два раза меньше, по сравнению с канальцами крыс первой группы Также обращало на себя внимание уменьшение высоты канальцевого эпителия в группе затравленных крыс.

Таким образом, на фоне хронической затравки диоксиноподобным соединением отмечено увеличение количества морфологически неполноценных клеток, сочетающееся с повышением генерации АФК в тестикулярной ткани и снижением уровня антиокислительной активности тканей яичка О высоком уровне процессов ПОЛ в яичке свидетельствует также увеличение уровня ТБК-активных продуктов, определяемого в тестикулярной ткани затравленных животных Выявленные морфологические изменения не затрагивают клетки спер-

матогенного эпителия что свидетельствует об обратимости наступивших изменений

Сбалансированное соотношение уровня выработки АФК и антиокислительной активности на этапах развития половых клеток формирует полноценные сперматозоиды, обладающие способностью оплодотворять яйцеклетку В яичке созревание сперматозоида происходит под антиоксидантной защитой Затем сперматозоид проходит в придаток яичка где антиоксидантная защита ослабевает и несомненную роль в дозревании клетки играет уровень АФК в придатке Именно в придатке яичка сперматозоиды приобретают способность к самостоятельной генерации АФК, что играет важную роль в их оплодотворяющей способности (процесс капацитации и акросомальной реакции) А при снижении антиокислительной активности в яичке происходит раннее взаимодействие незрелых половых клеток со свободными радикалами, что приводит к преждевременному приобретению способности морфологически неполноценными клетками генерировать АФК.

Влияние криоконсервации на процессы свободнорадикального окисления

С целью изучения процессов свободнорадикального окисления, протекающих в сперме при воздействии резких температурных перепадов, проведено изучение люминолзависимой ХЛ и Ре2"-индуцированной ХЛ Материалом для исследования послужила сперма, полученная от восьми племенных быков, т е эякулят с доказанной фертильностью Проведена оценка люминолзависимой ХЛ после добавления криопротекгора до и после криоконсервации

Проведенные исследования не выявили достоверных различий по показателям люминолзависимой ХЛ при технически правильно выполненной криоконсервации Сперматозоиды отличаются низким уровнем значения светосум-мы и низкой амплитудой свечения, т е минимальной скоростью образования АФК как до, так и после криоконсервации Из рис 12 следует, что различий по

уровню светосуммы свечения как интегрального показателя генерации АФК в сперме быков до и после криоконсервации не наблюдается

- Средняя 1 , < Ошибка средней

До криоконсервации I 95%доаерит инт

После криоконсервации

Рис 12 Изменение светосуммы свечения в сперме быков до и после криоконсервации

Криоконсервация не повлияла на способность спермоплазмы подавлять свечение модельной системы, генерирующей АФК после размораживания уровень антиокислительной активности оставался практически неизменным — 38% (до заморозки - 38,5%).

Правомерно утверждать, что отличительной особенностью метаболизма в семенной жидкости, полученной от быков - производителей, являются уравновешенность прооксидантных и антиоксидантных систем вне зависимости от воздействия крайне низких температур при последовательной методике замораживания с криопротектором Данный факт позволяет рекомендовать крио-консервацию для более широкого использования в практической медицине

С учетом вышеизложенного, разработан алгоритм диагностического поиска при бесплодии в браке, основанный на исследовании эякулята (рис 13) Таким образом, воздействие стойких органических загрязнителей играет важную роль в формировании мужской инфертильности Одним из механизмов повреждающего действия является дисбаланс между прооксидантным и антиок-сидантным звеньями СРО. Разработанный экспресс-метод определения АФК в сперме, основанный на регистрации ХЛ, позволяет выявить изменения в эякуляте, вызванные оксидативным стрессом

2 8 ч 2 6 5 2 4

о 2 2 | 20

«18 1 6 1 А 1 2

терапия терапия терапия

Рис 13 Алгоритм диагностического поиска при бесплодии в браке

ВЫВОДЫ

1 Структура бесплодного брака в Республике Башкортостан характеризуется высоким удельным весом мужского фактора, о чем свидетельствует ретроспективный анализ параметров семенной жидкости 4000 мужчин, выявивший аномальную частоту встречаемости патоспермии (более 70%) В последние годы эякулят обследованных мужчин характеризуется ухудшением морфофунк-циональных свойств сперматозоидов, что нашло отражение в снижении их подвижности и увеличении доли морфологически неполноценных форм

2 Региональной особенностью патозооспермии в Республике Башкортостан является высокий уровень случаев мужского бесплодия невыясненной этиологии (45,3% идиопатических форм), что может быть следствием недостаточной эффективности стандартных методов исследования и несовершенства системы оказания андрологической помощи

3 Существует прямая зависимость между содержанием диоксинов и ди-оксиноподобных соединений в сперме и развитием патозооспермии Уровень диоксинов и диоксиноподобных соединений в пересчете на токсические эквиваленты в суммарных пробах спермы мужчин, проживающих на территории Республики Башкортостан, колеблется в высоких пределах - от 56,7 до 823,7 пг/г липидов

4 При идиопатической форме патозооспермии в регионах с повышенным уровнем экзогенного воздействия диоксинов и диоксиноподобных соединений у мужчин, состоящих в бесплодном браке, отмечается увеличение генерации активных форм кислорода морфологически и функционально неполноценными сперматозоидами, наряду с угнетением суммарной антиокислительной активности спермоплазмы, что является предпосылкой для снижения оплодотворяющей способности эякулята

5 В эксперименте на животных при действии диоксиноподобных соединений класса ПХБ (совтол) у крыс снижаются индексы фертильности, гестации и плодовитости, а также количество морфологически полноценных спермато-

зоидов, накапливаются продукты перекисного окисления липидов в тестику-лярной ткани

6 Одним из механизмов, приводящих к развитию у лабораторных животных патоспермии при действии экополлютантов класса ПХБ, является нарушение процессов свободнорадикального окисления Происходит снижение суммарной антиокислительной активности ткани тестикул, что сочетается с появлением в эпидидимисе морфологически и функционально неполноценных клеток, способных к генерации избыточного количества радикалов активных форм кислорода

7 Применение комплекса природных биофлавоноидов с высокой антиокислительной активностью предупреждает нарушение процессов свободнорадикального окисления в репродуктивных органах лабораторных животных и сопровождается повышением индекса фертильности и плодовитости

8 Хемилюминесцентные методы исследования семенной жидкости дают возможность оценить роль нарушения свободнорадикального окисления в возникновении инфертильности, и, наряду с традиционными способами диагностики, позволяют уточнить патогенез мужского бесплодия, что является предпосылкой для повышения эффективности коррекции патологии сперматогенеза, обусловленной оксидативным стрессом

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Высокая частота выявления мужской инфертильности и продолжающаяся тенденция к увеличению удельного веса мужского фактора в структуре бесплодного брака требует повышения эффективности оказания андрологической помощи

• в целях охраны репродуктивного здоровья и снижения уровня мужского бесплодия необходимо проведение обязательного регулярного уроавдрологического обследования мальчиков, подростков и мужчин детородного возраста,

• при профилактических медицинских уроандрояогических исследованиях, наряду с традиционными методами диагностики, рекомендуется использование хемилюминесцентного анализа семенной жидкости Изменения показателей хемилюминесценции спермы при идиопатической патозооспермии свидетельствуют о возможном репротоксическом влиянии средовых и производственных факторов,

• при трудоустройстве необходимо предоставление полной и достоверной информации о возможном отрицательном влиянии на репродуктивное здоровье негативных факторов, связанных с условиями труда,

• мужчинам, контактирующим с репротоксическими факторами и не реализовавшим репродуктивную функцию, следует рекомендовать, по согласованию с работодателем, перевод в другие условия труда сроком не менее чем на три месяца для восстановления сперматогенеза,

• с целью сохранения собственного генофонда и его использования в последующем в репродуктивных целях необходимо гарантировать возможность криоконсервации спермы. Организовать банки для длительного хранения половых клеток в крупных промышленных центрах

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ТуйгуновММ Гормональный статус мужчины и значение его исследования в урологической и андрологической практике / М МТуйгунов, А Р Мавзютов, В.З Галимзянов, А.Г. Шмергельский, Д.С Громенко // Сбор-

ник трудов Республиканской конференции, посвященной 65-летию кафедры общей хирургии - Уфа, 2000 -С 280-281

2 Громенко Д С Опыт оперативного лечения больных с обструктивной формой бесплодия / Д С Громенко, Г В Коржавин // Сборник трудов Республиканской конференции, посвященной 65-летию кафедры общей хирургии-Уфа, 2000 - С 207-208

3 Галимов Ш Н Методы оценки репродуктивной функции мужчин Учебное пособие для студентов, практических врачей и курсантов ИПО / Ш Н Галимов, Д С Громенко, Ф X Камилов, Э Ф Аглетдинов, Р Р Фархут-динов, Н И Симонова, В И Иваха- Уфа Здравоохранение Башкортостана -2001 -48 с

4 Галимов Ш Н Экологические факторы и снижение риска репродуктивному здоровью в Республике Башкортостан роль СМИ, перспективы сотрудничества / Ш Н Галимов, Э Ф Аглетдинов, Д С Громенко, Н И Симонова, В И Иваха // Экология Бизнес СМИ. Сборник материалов Башкирской республиканской конф - Уфа НИИБЖДРБ, 2001 -С 38-42.

5 Громенко Д С Экспресс-метод определения состояния свободно-радикального окисления в сперме / Д С Громенко, Р Р Фархутдинов, Ш Н Галимов // Андролошя и генитальная хирургия - М - 2001 - Прил С 72

6 Галимов ШН Дефицит андрогенов у мужчин индустриальных городов Башкортостана результаты обследования 2200 мужчин / ШН Галимов, Д.С Громенко, Э Ф Аглетдинов, Э Ф Галимова, Ф.Х Камилов // Андрология и генитальная хирургия - М-2002 -№3-Прил.- С 128-129

7 Галимов ШН Диоксины и репродуктивное здоровье мужчин в РБ / Ш.Н Галимов, Ф X Камилов, Э Ф Аглетдинов, Д С Громенко, X Г Валеева, А П.Голощапов, В И Иваха, Н И Симонова, Д Ш. Хамзина // Национальный план действий по экологически обоснованному управлению диоксина-ми/фуранами и диоксиноподобными веществами Материалы Российской конференции - СПб, 2002 - С 92-96

8 Галимов Ш Н Идиопатические формы мужского бесплодия и свободнора-дикальные процессы / Ш Н Галимов, Р.Р Фархутдинов, Д С Громенко // Актуальные вопросы педиатрии, перинатологии и репродуктологии Сб научных трудов - Нижний Новгород, 2002 -С 108-109

9 Галимов Ш Н Chemiluminescent analysis of ejaculate as an informative screening test m reproductive toxicometry / HI H Галимов, P P Фархутдинов, Д С. Громенко // Proceedings of Sixth International Nickel Conference - Murmansk, 2002 - P. 94

10 Галимов HI H Окружающая среда и репродуктивное здоровье мужчин, проживающих в индустриальных городах РБ / ШН Галимов, ФХКамилов, Э.Ф Аглетдинов, Д.С Громенко, Э Ф. Галимова // Актуальные вопросы охраны репродуктивного здоровья в медицине труда Материалы Всероссийской конференции - Самара, 2002 - С 39-42

11 Галимов Ш Н. Опыт оценки риска репродуктивному здоровью мужчин в Республике Башкортостан / Ш.Н Галимов, Ф.Х Камилов, Э.Ф Аглетдинов, Д С. Громенко, Э.Ф. Галимова // Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека. Материалы 1-ой Всероссийской научной конф с международным участием - Новосибирск, 2002 -С 173-174

12.Галимов Ш.Н Синдром андрогенной недостаточности как маркер техногенного загрязнения среды обитания / Ш.Н.Галимов, Ф Х.Камилов, Э Ф Аглетдинов, Д.С. Громенко, X Г.Валеева, А П.Голощапов, В И Иваха // Проблемы репродукции. -2002 -Т.8,№1 -С 46-50

13 Галимов ШН Стандартизация метода оценки хемшпоминесценции эякулята Новые возможности в диагностике мужского бесплодия / Ш Н Галимов, Э Ф Аглетдинов, Э.Ф Галимова, Д.С. Громенко, Р Р Фархутдинов // Современные подходы к лечению бесплодия Сб научных трудов. - Екатеринбург, 2002.-С 38.

14.Галимов Ш.Н Влияние препарата пропофлан на фертильность эякулята при вдиопатическом бесплодии / Ш Н Галимов, Д С Громенко,

Р М Мухамедзянов, О В Порядина, Э Ф Аглетдинов, Р Р Фархутдинов, Ф X Камилов И Проблемы репродукции - 2003 - №5 - С 37

15 Галимов Ш Н Диоксины и диоксиноподобные соединения в сперме реальная угроза9 / Ш Н Галимов, Р Р Фархутдинов, 3 К Амирова, Э Ф Галимова, Д С Громенко // Материалы Всероссийской конференции по проблеме стойких органических загрязнителей, 28-29 октября 2002 г, Москва - М Центр международных проектов, 2003 - С 262-265

16 Галимов Ш Н Исчезающий пол мужчина в зеркале эволюции и экологии / Ш.Н Галимов, Э Ф Аглетдинов, Д С Громенко, А 3 Абдуллина, Э Ф Галимова // Мужское здоровье и долголетие материалы российского научного форума - М, 2003 - С 4445

17 Фархутдинов РР Мужская фертильность и генерация активных форм кислорода в семенной жидкости / Р Р Фархутдинов, В Н Павлов, Д С Громенко, JIГ Козлова // Материалы Всероссийской конференции «Мужское здоровье», 19-21 нояб 2003 г, Москва - М - С 14-15

18 Галимов Ш Н. Среда обитания и репродуктивное здоровье мужчин// / Ш Н.Галимов, Ф Х.Камилов, Э Ф Аглетдинов, Д С Громенко II Влияние окружающей среды на формирование личности Материалы Российской науч-но-практ. конф - Уфа Восточный университет, 2003 - С 193-195

19 Галимов Ш.Н Лечение мужского бесплодия новый взгляд на старую проблему / Ш.Н. Галимов, Р М. Мухамедзянов, Д С Громенко, Э Ф Галимова, Э Ф Аглетдинов, Ф.Х Камилов // Материалы 2-го Российского научного форума «Мужское здоровье и долголетие», 17-19 февр. 2004, Москва.- М-С 33-34

20.Громенко Д С. Способ определения суммарной антиокислительной активности спермоплазмы для оценки мужской фертильности / ДС. Громенко, Р Р Фархутдинов, Ш Н Галимов, Д В Шемагонов // Бюллетень Изобретения Полезные модели -2006 - №17. - С 445-446

21.Громенко ДС Способ регистрации активных форм кислорода в семенной жидкости для оценки фертильности / ДС Громенко, РР Фархутдинов,

Ш Н Галимов, Д В Шемагонов // Бюллетень Изобретения Полезные модели-2006 - №8. -С 674-675

22 Павлов В Н Терапия мужской инфертильности на аппаратном комплексе КАП-ЭЛМ-01 "Андро-Гин" / В Н Павлов, В 3 Галимзянов, ДСГроменко, Р Р Магадеев // Урология - 2004 - № 6 - С 34-37

23 Павлов В Н Генерация активных форм кислорода сперматозоидами в патогенезе мужского бесплодия / В Н Павлов, Р Р Фархутдинов, Д С Громенко, Р Р Садыков // Здравоохранение Башкортостана - Спец выпуск №3 - Уфа -2005 -С 155-158

24 Громенко Д С Использование метода регистрации хемилюминесценции эякулята для определения патоспермии / Д С Громенко, Р Р Фархутдинов // Сборник научных трудов 4-ой Национальной науч-практ конф с междунар участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека», 26-30 сент 2005 г, Смоленск - С 321-323.

25.Павлов В.Н. Лечение мужского бесплодия у больных хроническим простатитом / В.НПавлов, В 3 Галимзянов, Д С Громенко, А А.Измайлов, Л М.Кутлияров // Здравоохранение Башкортостана — Спец выпуск №3 . — Уфа-2005.-С. 149-152

26.Павлов В.Н. Комплексное лечение урогенитальной инфекции у мужчин / В Н Павлов, В.З Галимзянов, Д С. Громенко, А.А. Казихинуров // Наука и практика ЛучшиемедтехнологииРоссии Сб ст-М,2005 -С 69-72

27.Павлов В Н. Разновидность патоспермии при повышенной способности к генерации сперматозоидами активных форм кислорода / В.Н Павлов, Р Р Фархутдинов, Д С. Громенко, Ш Н Галимов // Врачебное сословие - М.-2005.-№7 - С. 30-33.

28 Галимов Ш Н Репродуктивное здоровье и окружающая среда: новые подходы и технологии / Ш Н Галимов, Р Р Фархутдинов, Т В Викторова, З.К Амирова, Д С. Громенко, Э.Ф.Галимова, Г.М Исхакова // Материалы 3-го Российского научного форума «Мужское здоровье и долголетие», 16-18 февр 2005 г., Москва - М - С 47-48

29 Павлов В Н Терапия мужской инфертильности на комплексе аппаратом КАП ЭЛМ- 01 «Андро - Гин» / В Н.Павлов, В 3 Галимзянов, Д С Громенко, Р Р Магадеев // Наука и практика Лучшие медтехнологии России Сб ст -М , 2005 -С 229-235

30 Галимов О В Выявление активных форм кислорода в семенной жидкости при варикоцеле / О В Галимов, А В Кондрашов, Р Р Фархутдинов, Д С Громенко, Е Ю Калашникова, С Р Туйсин // Роль природных факторов и туризма в формировании здоровья населения Материалы IV Российской научной конференции - Уфа, 2006 - С 57-58

31 Громенко Д С Генерация активных форм кислорода сперматозоидами в патогенезе мужского бесплодия / Д С Громенко, Р Р Фархутдинов, Ш Н Галимов // Эфферентная терапия - 2006 - Т 12, № 1 - С 28-32

32 Громенко Д С Лечение идиопатического мужского бесплодия у пациентов с эректильными расстройствами / Д С Громенко, Ю Ю Громенко // Врачебное сословие - М - 2006. - №7. - С 37-40

33 Павлов В Н. Лечение мужчин с уретрогенной инфекцией, осложненных половыми расстройствами / В.Н Павлов, В 3 Галимзянов, А.А Казихинуров, Д С Громенко, А А Измайлов, Г.Н.Чингизова, А А Загидуллин // Мужское здоровье и долголетие Материалы 4-го Российского научного форума - М, 2006.-С 98-99

34 Галимов Ш Н Медикаментозная терапия после ликвидации варикоцеле / Ш Н Галимов, Р Р Фархутдинов, Д С. Громенко, 3 X Хамзина // Мужское здоровье и долголетие Материалы 4-го Российского научного форума - М, 2006 -С 31-32

35 Громенко Д С Оценка токсического действия полихлорированных бифени-лов на репродуктивную функцию / Д С Громенко, Ш Н Галимов, Р Р Фархутдинов, Ю Ю Громенко // Роль природных факторов и туризма в формировании здоровья населения. Материалы IV Российской научной конференции - Уфа, 2006 -С 38-39

36 Галимов Ш Н Патогенез патоспермии при поражении придатков яичек у инфертильных мужчин / Ш Н Галимов, Р Р Фархутдинов, Д С Громенко, 3 X Хамзина // Мужское здоровье и долголетие Материалы 4-го Российского научного форума - М , 2006 - С 32

ГРОМЕНКО ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ОСОБЕННОСТИ ПАТОГЕНЕЗА ИДИОПАТИЧЕСКОЙ ПАТОЗООСПЕРМИИ ПРИ МУЖСКОЙ ИНФЕРТИЛЬНОСТИ

14 00 16 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Формат 60x84 1/16. Бумага «Снегурочка» Печать офсетная Тираж 100 экз Заказ №435

Отпечатано в типографии ООО «Штайм» в полном соответствии с предоставленным оригиналом. 450005, Уфа, ул. 8 марта, 12/1. Тел (347) 228-42-23