Белковые маркеры фертильности

Евдокимов В.В., Ерасова В.И., Орлова Е.В.
НИИ урологии МЗ РФ ( дир. – академик РАМН Н.А.Лопаткин)

Введение
Общепризнана устойчивая парадигма о гормональной регуляции сперматогенеза [1, 2, 3]. Вместе с тем в эякуляте обнаружено более 100 различных белков и ферментов. Однако их роль в физиологических процессах репродуктивной системы изучена недостаточно глубоко. Многочисленные исследования показали активное влияние различных продуктов половых желез на репродуктивную функцию [4, 5, 6, 7]. По данным ряда авторов биохимические параметры
эякулята в определенной степени отражают уровень фертильности [8, 9,10, 11]. Специфические и неспецифические белки спермы, их соотношение и концентрация колеблются в зависимости от патологического процесса в мужской репродуктивной системе – МРС. При воспалительных
заболеваниях половых желез существенно варьирует содержание белков, ферментов, различных антигенов и ионов [12, 13, 14, 15, 16]. Несмотря на широкое представительство веществ в эякуляте и их взаимодействие при различной патологии МРС, часто ограничиваются изучением отдельных белков или ферментов, вне зависимости от состояния сперматогенеза [17, 18, 19, 20,
21, 22]. Такое положение позволило нам выполнить серию работ по анализу содержания специфических и неспецифических белков, ферментов протеолиза при воспалительных и
невоспалительных процессах в половых железах с целью установления связи с нарушением сперматогенеза.

Материалы и методы
Контингент обследованных пациентов составили больные хроническим простатитом, уретритом, эпидидимитом, везикулитом – 128 человек, ликвидаторы аварии на ЧАЭС – 112 человек, больные с варикоцеле до и после операции по Иванисевичу – 106 человек и контрольная группа, состоящая из 54 доноров спермы.
Материалом для исследования служили эякулят, секрет простаты, слюна и моча. Определяли содержание следующих специфических белков: АМГФ – альфа-2-микроглобулин фертильности, РАЛ-2 – растворимый антиген лейкоцитов, СТАГ – слюноспермальный термостабильный
альфа-глобулин, ЛФ – лактоферрин, бета-1 и бета-2-глобулины. Концентрацию каждого белка определяли в тест-системе с помощью специфической антисыворотки в реакции двойной радиальной иммунодиффузии. Антисыворотки были получены после иммунизации кроликов очищенными соответствующими антигенами.
Из неспецифических белков выявляли: орозомукоид, альбумин, трансферрин, гаптоглобин, С3 и С4 компоненты комплемента, иммуноглобулины А, М, G. Их содержание устанавливали иммунохимическим методом с использованием антисывороток фирмы “Орион диагностика” – Финляндия.
Уровень общего белка, вязкости и общего протеолиза определяли установленными стандартными методами.
Изучение ферментативной активности эякулята включало определение ферментов и ингибиторов триптической системы: трипсин, антитрипсины (альфа-1-антитрипсин, альфа-2-мак-роглобулин), калликреин и прекалликреин. Подробное описание методов определения белков и ферментов
представлено в работе [23].
Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета прикладных программ STATISTICA 5.0 (общая статистика по группам, критерий Манна-Уитни).

Результаты и обсуждение
Для оценки состояния репродуктивных желез проведено сравнительное изучение количественного состава белков и ферментов в выделенных группах. При всех видах нарушения сперматогенеза содержание АМГФ достоверно выше, чем у доноров спермы. Наибольшие концентрации СТАГ отмечены при нарушении подвижности и жизнеспособности сперматозоидов (в 2,5–5 раз) по отношению к донорам спермы. Сдвиги сперматогенеза незначительно отражаются на уровне лактоферрина. Концентрация РАЛ-2 также не выявляла особенностей, характерных для различных форм нарушения сперматогенеза.
Обострение хронического простатита и орхоэпидидимит сопровождаются повышением АМГФ в 1,5–1,7 раза. Уровень СТАГ также повышается при воспалительных процессах в репродуктивных железах. Изменения концентрации лактоферрина и РАЛ-2 в этих случаях не носили достоверного увеличения.
В группе с варикоцеле до операции нормальная спермограмма имелась лишь у 35% больных. У остальных отмечены нарушения различной степени выраженности, включая азооспермию.
Содержание АМГФ при варикоцеле с олигозооспермией увеличено в 2 раза, при нормозооспермии – соответствовало уровню доноров спермы. Концентрация СТАГ не зависела от числа сперматозоидов и была почти в 3 раза выше нормы. Уровень лактоферрина и РАЛ-2
существенно не отличался от уровня доноров спермы. При сравнении белкового состава эякулята до и после операции по поводу варикоцеле (через 6–8 месяцев) обнаружено, что средние концентрации АМГФ, СТАГ и РАЛ-2 практически не претерпевают изменений, и только содержание лактоферрина достоверно уменьшалось.
Особый клинический интерес представляло изучение двух эстрогенсвязывающих белков: бета-1 и бета-2-глобулины. Нормальное содержание в эякуляте бета-1 составляло 711 мг/л, а бета-2 – 25 мг/л. Уровень бета-2 достоверно снижен при олиго- и азооспермии, а концентрация бета-1 – только при азооспермии. У 5 больных с азооспермией не удалось выявить оба белка в эякуляте. Отсутствие белков было сопряжено со снижением уровня фруктозы, что может указывать на патологию семенных пузырьков наряду с нарушением сперматогенеза. Уровень бета-1 был тесно связан с концентрацией ионов цинка и магния, которые служат показателем функции предстательной железы. Хронический простатит и варикоцеле сопровождались достоверным снижением бета-1-глобулина и незначительным повышением бета-2-глобулина.
Наибольшим колебаниям при количественных сдвигах сперматогенеза подвержены показатели вязкости и общего протеолиза, концентрация общего белка при этом существенно не изменялась. При обострении хронического простатита обнаруживается более заметное снижение концентрации общего белка, вязкости с одновременным повышением протеолитической активности эякулята. Вне периода обострения эти показатели находились ближе к нормальному уровню. Следует отметить, что воспалительный процесс наряду с повышением общего протеолиза, который характеризовался показателями общей триптической активности, содержанием калликреина и прекалликреина, одновременно сопровождался снижением активности ингибитора трипсина-альфа-1-антитрипсина. Снижена также активность альфа-2-макроглобулина, который относится к ингибиторам протеиназ. Соотношение двух систем – протеолиза и антипротеолиза – обнаружило кратное различие подъема их активности: в 5 и 1,5 раза соответственно. Такое сопоставление активности протеиназ и их ингибиторов позволяет наметить перспективное применение в клинике препаратов, регулирующих эти процессы.
В эякуляте помимо отмеченной системы трипсин-антитрипсин присутствуют и другие ферменты: акрозин, гиалуронидаза, эластаза, амилаза, глутаминтрансфераза и т.д. Их вклад в катаболические реакции при различных поражениях репродуктивных органов и участие в сперматогенезе представляется объектом будущих исследований.
Известно, что под влиянием трипсина белки теряют свою антигенность. Триптическая активность оказывает также влияние и на рецепторы клеток-мишеней, включая клетки простаты. При этом происходит расщепление молекулы рецептора, снижая тем самым андрогенную насыщенность клеток простаты и других андрогензависимых органов, приводя к нарушению процесса сперматогенеза. Изучение сперматогенеза у больных в период обострения хронического простатита показало снижение подвижности сперматозоидов и живых клеток в эякуляте.
Обострение хронического простатита приводит также к увеличению концентрации IgA и IgG. Содержание альбумина и трансферрина при этом значительно снижается. Тем самым, обнаружение этих белков может служить диагностическим признаком активности воспалительного процесса в простате. Содержание других белков в этом периоде заболевания достоверно не отличалось от уровня в период ремиссии.
Отмеченные белки составляют неспецифическую часть эякулята и их появление указывает на нарушение тех барьеров, которые в норме являются препятствием для проникновения сывороточных белков в спермоплазму.
Таким образом, можно отметить, что обострение воспалительного процесса происходит с резким нарастанием выделенных параметров. Ферментативный комплекс, характеризующий именно протеолиз, проявляет более тесную связь с процессом воспаления. Активизация антипротеолитических компонентов выражена в меньшей степени.
При варикоцеле обнаружено повышение концентрации IgG, IgA, IgM, C3 и C4 компонентов комплемента. Наибольших значений достигало содержание IgM и альфа-2-макроглобулина при варикоцеле с нарушенной фертильностью. Сдвиги белкового спектра при данной патологии могут быть объяснены нарушением гематотестикулярного барьера и последующим включением аутоиммунного процесса [24, 25].
На основании наших исследований, выявляющих участие различных компонентов эякулята в патологии репродуктивной системы, можно сделать заключение о многофакторности патогенеза любого процесса, протекающего в железах этой системы. Выделенная совокупность различных реакций и вариабельность параметров подчеркивает необходимость использования широкого спектра диагностических методов исследования, способствующих выявлению не только острых периодов заболевания, но и малосимптомных, вялотекущих процессов. Именно объемная, качественная диагностика позволит провести адекватную, патогенетическую терапию.

Литература
1. Райцина С.С. Сперматогенез и структурные основы его регуляции. М.: Наука, 1985.
2. Остин К., Шорт Р. Гормональная регуляция размножения у млекопитающих. М.: Мир, 1984.
3. RoosenRunge E.C. The process of spermatogenesis in mammals // Biol. Rev. 1962, Vol. 37. Р. 343.
4. Бурназян Р.А., Оганесян Н.А. Биохимические показатели спермы при хронических воспалительных заболеваниях придаточных половых желез // Урология и нефрология,
1992, № 4-6. С. 36.
5. Липатова Н.А. Лабораторные критерии фертильности эякулята при заболеваниях мужской репродуктивной системы: Дис. … канд. мед. наук. М.: 1998.
6. Посисеева Л.В. Белковый фактор фертильности и его роль в репродукции человека. Вестник Ивановской мед. академии, 1996, т.1, № 1. С. 45.
7. Татаринов Ю.С., Петрунин Д.Д. Белковый фактор фертильности // Акуш. и гинекол., 1987, № 8. С.10.
8. Курило Л.Ф. Доля генетической патологии у пациентов с нарушением развития половой системы // Сексология и андрология, Киев: 1996. С. 28.
9. Ando S., Carpino A. The evalution of free L-carnitine, zink and fructose in the seminal plasma of patients with varicocele and normozoospermia // Andrologia, 1989, Vol. 21, № 3. P. 155.
10. Chard T., Parlow J. The concentration of transferrin, albumin in seminal plasma in relation to sperm count // Fertil. steril., 1991, Vol. 55, № 1. P. 211.
11. Jeyendran R.S., Rosecrans R. Chemical constituens of human seminal plasma: relationship to fertility // Andrologia. 1989, Vol.21. P. 423.
12. Галькович К.Р., Соснин Д.Ю. Иммунохимическое определение концентрации органоспецифических белков эякулята в диагностике заболеваний мужской репродуктивной
системы // Урология и нефрология, 1997, № 5. С. 40.
13. Николаев А.А. Биохимическое и иммунохимическое изучение белков семенной плазмы человека : Дис. … д-ра мед.наук. Астрахань: 1994.
14. Шевченко О.П., Пшеничникова Т.Я. Иммунохимическое изучение белкового состава семенной плазмы // Иммунология, 1983, №3. С.73.
15. Balerna M., Colpi G.M. Low molecular weight proteins in human seminal plasma // Andrologia, 1984, Vol. 16. P. 350.
16. Edwards J., Anderson N.G. Proteins of human semen // Clin.Chem., 1981, Vol. 27. P. 1335.
17. Пшеничникова Т.Я., Шевченко О.П. Исследование специфических белков семенной плазмы при различных нарушениях сперматогенеза // Акушерство и гинекология, 1983, № 9. С. 42.
18. Плосконос М.В. Физиологическое значение полиаминов в репродуктивной функции мужчин в норме и при ее нарушениях : Автореферат дис. … канд. биол. наук. Астрахань: 2004. 19 с.
19. Dondero F., Lenci A. Immunoglobulins in human seminal plasma // Andrologia, 1984, Vol. 3. P.228.
20. Jennings M.G., Baker H.W.G. Epididymal proteins in men // Clin.Reprod. and Fertil., 1986, Vol. 2. P 169.
21. The influence of varicocele on parameters of fertility. WHO.Fertil. steril., 1992, Vol. 57, №6. P1289.
22. Тагирова А.К. Иммунохимическая идентификация, выделение и характеристика эстрогенсвязывающих белков репродуктивной системы человека. М.: 1991. С. 23.
23. Евдокимов В.В. Системное исследование эякулята при заболеваниях мужских репродуктивных органов : Дис. … д-ра мед. наук. М.: 1999.
24. Сизякин Д.В. Некоторые механизмы формирования бесплодия при варикоцеле : Дис. … канд. мед. наук. Ростов-на-Дону: 1996.
25. Раков С.С. Белковые маркеры нарушений гисто-гематического барьера : Автореферат дис. … д-ра мед. наук. М.:2003. 42 с.

Назад

Отправить ссылку другу