Исследования последних десятилетий подтверждают тот факт, что в 15—20% случаев хламидии являются причиной воспалительных заболеваний урогенитального тракта, характер и исход которых во многом определяется состоянием факторов резистентности репродуктивной системы [1]. Мужская репродуктивная система, являясь одной из наиболее чувствительных систем макрорганизма, подвергается воздействию ряда неблагоприятных факторов, которые, влияя на эндокринные железы, центральную нервную систему и непосредственно на гонады вызывают патоморфологические изменения, приводящие к снижению оплодотворяющей способности эякулята и, как следствие, к нарушению репродуктивной функции [2].

Этиология нарушений мужской фертильности многофакторна. Показано, что важным патогенетическим звеном при развитии мужской инфертильности является содержание ионов цинка, что дает повод к расширению спектра лабораторных показателей, имеющих значение в патогенезе мужского бесплодия [4]. Результаты многочисленных, но несистематизированных исследований свидетельствуют о ведущей роли катионов цинка в реализации репродуктивной функции, в частности их значении в процессах нарушения кинетического потенциала сперматозоидов [5]. Благодаря цито- и иммунопротективным свойствам (индукция медь- и цинкзависимой супероксиддисмутазы, защита ДНК и транскрипционных белков от свободнорадикального окисления, ингибиция протеиназ) цинк является незаменимым микроэлементом в процессах синтеза и репарации ДНК, эмбриогенеза, репродукции [2]. Наличие этого микроэлемента обязательно для деления клеток в целом и эмбриогенеза непосредственно. В организме взрослого человека содержится около 2—3 г цинка, почти 40% его общего количества — в предстательной железе и эякуляте, причем содержание цинка в семенной жидкости здорового мужчины в 30 раз превышает таковое в крови [3]. Именно содержание цинка в семенной жидкости является лимитирующим фактором у бесплодных мужчин. Результатами раннее проводимых исследований было показано, что содержание ионов цинка в семенной жидкости достоверно коррелировало с количеством сперматозоидов (при дефиците цинка плотность сперматозоидов составляла <20 млн в 1 мл эякулята) и влияло на объем эякулята [5]. После эякуляции цинк, содержащийся в составе семенной жидкости, связывается с плазматической мембраной сперматозоида и стабилизирует структуру ДНК [11]. Содержащийся в семенной жидкости цинк может находиться в виде двух фракций: свободного цинка и цинка, связанного с белками с высокой молекулярной массой, причем сочетание высоких показателей уровня цинка в семенной жидкости с низкой подвижностью сперматозоидов обусловлено повышением содержания фракции свободного цинка [2]. В условиях in vivo доказано наличие положительных корреляционных связей между концентрацией цинка в семенной жидкости и подвижностью сперматозоидов у овец. Показано, что диета с низким содержанием цинка приводила к значительной гипотрофии извилистых cеменных канальцев, к сужению их просвета, к нарушению двигательной активности сперматозоидов [3]. Реализация данного процесса связана с ролью ионов цинка в процессах эндокринной и иммунной регуляции, в частности, регуляции торможения или высвобождения лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, принимающих непосредственное участие в инициации выработки тестостерона, дистантно влияя на интерстициальные клетки Лейдига [5].

Среди данных, охватывающих проблему мужского репродуктивного здоровья, особое внимание привлекают стандартизированные исследования, посвященные изучению динамики параметров спермограммы среди доноров семенной жидкости и содержанию в семенной жидкости нейтрофильных гранулоцитов [6]. В эякуляте подавляющее число иммунокомпетентных клеток приходится именно на гранулоциты — 50—60%; на долю макрофагов приходится около 20—30%, тогда как процентное соотношение Т-лимфоцитов составляет 2—5% [8].

Роль лейкоцитов в семенной жидкости велика. Системой иммунитета, к которой относятся данные клетки, накладывается основная — протективная функция в семенной жидкости. Данные клетки обладают комплексом факторов иммунной защиты, представляя собой серьезный барьер на пути к проникновению патогенов. Таким образом, необходимость изучения содержания ионов цинка в семенной жидкости пациентов с хламидийным или иным поражением мочеполовой системы с установлением корреляционных связей между концентрацией ионов цинка, двигательными нарушениями сперматозоидов, функциональной активностью нейтрофильных гранулоцитов эякулята актуальна и может быть реализована для составления алгоритмов диагностики и лечения пациентов с кинетическими дисфункциями сперматозоидов и урогенитальной патологией.

Цель исследования — изучить содержание ионов цинка в семенной жидкости мужчин с урогенитальным хламидиозом и установить корреляционные связи между показателями функционального статуса сперматозоидов, концентрацией ионов цинка и функциональной активностью нейтрофильных гранулоцитов эякулята.

Исследование содержание цинка в семенной жидкости пациентов с хламидийным поражением мочеполовой системы проводилось в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации (ГОСТ Р52379−2005) и Хельсинкской декларацией (ICH GCP) на базе областного кожно-венерологического центра (Челябинск, ул. Яблочкина, 24), медицинского центра «Ситимед» (Челябинск). Период набора пациентов с 01.09.15 по 30.01.16 в параллельных группах, включающих 60 пациентов с лабораторно подтвержденным урогенитальным хламидиозом и 50 здоровых мужчин (средний возраст 35±9,5 года), обратившихся в лечебное учреждение для профилактического осмотра и подписавших информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

Наличие антигена Chlamydia trachomatis было проведено методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием тест-систем производства ФГУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» (ЦНИИЭ). Экстракция нуклеиновых кислот для последующих ПЦР проводилось с использованием набора серии «ДНК-сорб» производства ФГУН «ЦНИИЭ» (Москва).

При оценке однородности групп по возрасту статистически значимых различий не выявлено. Все пациенты имели нормальное физическое развитие по данным физикального обследования и адекватные возрасту гормональные значения. У участников также не было выявлено варикоцеле, психосексуальных расстройств, иммунологического бесплодия. При постановке диагноза были учтены требования, изложенные в Клинических рекомендациях «Ведение больных инфекциями, передаваемыми половым путем и урогенитальными инфекциями» (2013) [7], МКБ-10. Для исключения гонорейной инфекции и трихомониаза пациентам всех групп сравнения был проведен комплекс диагностических мероприятий согласно приказу МЗ РФ № 176 от 28.02.05 «Об утверждении стандарта медицинской помощи больным гонококковой инфекцией», рекомендаций Федеральной целевой программы «Предупреждение и борьба с заболеваниями социального характера», утвержденной Постановлением № 790 Правительства Р.Ф. от 13.11.01.

Семенную жидкость получали путем мастурбации с соблюдением 3—5 дней полового воздержания [8]. Забор эякулята проводился в одноразовый стерильный пластиковый градуированный контейнер, предварительно прогретый до температуры тела. Полученный эякулят доставляли в лабораторию в течение 30—40 мин после эякуляции с соблюдением правил транспортировки биологического материала.

Определение цинка было проведено прямым колориметрическим тестом без депротеинизации (Регистрационное, А удостоверение Росздравнадзора №ФСЗ 2008/01177 от 28 февраля 2008 г.). Основой метода является реакция цинка со специфическим комплексоном 5-Br-PAPS [(2−5-бром-2-пиридилазо)-5-(N-пропил сульфопропиламинофенолом]. Оптическая плотность образующегося стабильного комплекса пропорциональна содержанию цинка в пробе. С целью устранения влияния на результат железа и меди, возможно содержащихся в пробе, реакция проводилась в специально подобранных условиях с применением маскирующих агентов. До проведения исследования семенная жидкость центрифугировалась 10—15 мин при 3000 об/мин. К супернатанту семенной жидкости добавляли физиологический раствор в отношении 1:100. При расчете концентрации цинка полученный результат умножали на фактор разведения (×100). Измерение проводили по конечной точке (увеличение оптической плотности) при длине волны 560 нм, оптический путь: 1 см, температуре 25—30—37 °С. Диапазон измерений — 0,6—306 мкмоль/л.

Для оценки подвижности сперматозоидов нативный эякулят в количестве 20 мкл был разведен в 400 мкл подогретого до 37 °C физиологического раствора. Полученной смесью заполняли камеру Горяева и производили подсчет сперматозоидов в пяти больших квадратах, расположенных по диагонали. Количество сперматозоидов в 1 мл эякулята высчитывали по формуле: Х = (а ×4000 × 20) × 1000/80, где Х — количество сперматозоидов в 1 мл эякулята, а — количество сперматозоидов, сосчитанных в 5 больших квадратах, 4000 — множитель, приводящий результат к объему 1 мкл исходя из объема малого квадрата (1/4000), 20 — разведение эякулята, 80 — количество малых квадратов, 1000 — множитель, приводящий результат к объему 1 мл. Для исследования подвижности было подсчитано 100 сперматозоидов, из которых вычислено содержание активно подвижных, малоподвижных (совершающих поступательное, прямолинейное, но замедленное движение) и неподвижных сперматозоидов [8]. Оценку фагоцитарных возможностей нейтрофилов определяли на модели поглощения частиц латекса по методу И.С. Фрейдлин. Внутриклеточный кислородзависимый метаболизм нейтрофилов семенной жидкости изучали в НСТ-тесте с одновременным определением способности нейтрофильных гранулоцитов отвечать повышением метаболической активности на стимуляцию частицами латекса [7]. Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica v. 8.0 for Windows. Характеристика выборок представлена в формате М±m, где М — среднее арифметическое значение признака, m — стандартная ошибка среднего. Проверку статистических гипотез в группах проводили с использованием непараметрического критерия U Манна—Уитни. Для выявления связи между изучаемыми параметрами использовали коэффициент корреляции Спирмена ®. Отличия считали статистически значимыми при р<0,05.

Согласно рекомендациям ВОЗ (2010), семенная жидкость 60 пациентов с урогенитальным хламидиозом и 50 здоровых пациентов была исследована по следующим показателям [9]: физико-химические свойства эякулята (объем, консистенция, время разжижения, вязкость, цвет, запах, pH); микроскопическое исследование (количество сперматозоидов в 1 мл, общее количество сперматозоидов, агллютинация сперматозоидов, агрегация сперматозоидов, лейкоциты, эритроциты, эпителиальные клетки, клетки сперматогенеза); кинезисограмма (прогрессивное движение, общая подвижность, жизнеспособность); исследование морфологии сперматозоидов (нормальные формы, патологические формы, дефекты головки, дефекты шейки, дефекты хвостика) (табл. 1).

Установлено, что у пациентов с урогенитальным хламидиозом снижено содержание ионов цинка, количество активно подвижных сперматозоидов, повышена вязкость и снижен объем эякулята, повышено содержание лейкоцитов в семенной жидкости. В 48,3% случаев зафиксировано снижение подвижных сперматозоидов с быстрым линейным прогрессивным движением, что является одним из главных показателей фертильности спермы. При изучении физико-химических свойств эякулята здоровых мужчин выявлены следующие показатели: рН=7,66±0,27, вязкость — 1,09±0,81 см, объем — 3,47±0,65 мл. При изучении подвижности сперматозоидов в эякуляте у пациентов с урогенитальным хламидиозом со сниженным уровнем цинка было выявлено: нормокинезис — в 19,34±1,61% случаев, акинезис — в 49,22±5,43%, гипокинезис — в 32,12±4,74%. При изучении подвижности сперматозоидов в эякуляте у здоровых пациентов с нормальным уровнем цинка было выявлено: нормокинезис — у 65,34±4,63% участников, акинезис — у 15,34±1,47%, гипокинезис — у 20,22±2,91%. При изучении физико-химических свойств эякулята у пациентов с урогенитальным хламидиозом со сниженным уровнем цинка было выявлено: рН=6,94±0,35, вязкость — 3,55±0,35 см, объем — 1,46±0,51 мл. При изучении физико-химических свойств эякулята у здоровых пациентов было выявлено: рН=7,6±0,2, вязкость — 1,0±0,8 см, объем — 3,4±0,6 мл. Наличие лейкоцитов (преимущественно нейтрофильных гранулоцитов) зафиксировано во всех изучаемых пробах как у здоровых мужчин, так и у пациентов с хламидийным поражением мочеполовой системы. Полученное в ходе исследовательской работы среднее значение уровня лейкоцитов у инфицированных хламидиями лиц превышает норму, установленную ВОЗ [9]. Количество нейтрофильных гранулоцитов в эякуляте у пациентов с урогенитальным хламидиозом со сниженным уровнем цинка составило 6,04±0,52·10⁹, у здоровых с нормальным содержанием цинка — 0,66±0,03·10⁹. Нами проведен корреляционный анализ между функциональным статусом сперматозоидов у пациентов с хламидийной инфекцией мочеполового тракта и концентрацией ионов цинка в семенной жидкости (табл. 2).

Установлена положительная статистически значимая связь между концентрацией ионов цинка в эякуляте мужчин с хламидийной инфекцией мочеполового тракта и показателями содержания патологических форм сперматозоидов, доля активно подвижных и неподвижных форм сперматозоидов. Полученные результаты свидетельствуют о наличии корреляционных взаимодействий между содержанием цинка в семенной жидкости пациентов с урогенитальным хламидиозом и содержанием активно подвижных сперматозоидов в эякуляте, что подтверждается результатами исследований влияния цинка на состояние спермы, ранее проведенных рядом авторов [10—12]. Снижение содержания цинка в семенной жидкости приводит к изменениям клеточного метаболизма, проявляющимся в снижении количества активно подвижных сперматозоидов в эякуляте с хламидиозом, что является закономерным патофизиологическим процессом, связанным с неполной форсированностью ферментных систем сперматозоидов при действии облигатного внутриклеточного патогена — C. trachomatis [13]. Резюмируя вышеприведенные данные, можно предположить вероятный механизм развития наблюдаемых сдвигов, связанный с тем, что при нарушении фертильности происходит активация фосфолипазы А2, продукция которой косвенно связана с содержанием ионов цинка. Данный процесс обусловлен активацией свободнорадикальных процессов в органах сперматогенеза и эякуляте, на что и указывают результаты ранее проведенных исследований [14, 15].

Характеризуя состояние клеточных факторов семенной жидкости при воспалительном процессе в присутствии патогена, можно предположить повышение общего количества лейкоцитов при нарушении их функционального потенциала в изучаемом секрете. Нами получены результаты, подтверждающие данное предположение. Для изучения функциональной активности нейтрофилов эякулята нами были проанализированы следующие показатели: количество лейкоцитов, спонтанный и индуцированный НСТ-тест, функциональный резерв, а также активность и интенсивность фагоцитоза нейтрофилов семенной жидкости (табл. 3).

При изучении эффекторных функций нейтрофилов семенной жидкости по их способности восстанавливать НСТ в НСТ-тесте и поглощать микросферы латекса было установлено, что у пациентов с хламидиозом показатели НСТ-теста были выше, чем у здоровых, при этом показатели функционального резерва оставались сниженными. Полученные результаты НСТ-теста и показатели функционального резерва свидетельствуют о снижении готовности нейтрофилов к респираторному взрыву, что является одним из обязательных условий для осуществления этими клетками защитных функций и истощении их резервных возможностей в силу инфицирования пациентов C. trachomatis [16]. Активность и интенсивность фагоцитоза нейтрофильных гранулоцитов также были достоверно ниже показателей здоровых мужчин, причем страдала как поглотительная способность, так и функция переваривания, выраженная в снижении активности и интенсивности фагоцитоза нейтрофильными гранулоцитами частиц латекса. Корреляционный анализ, проведенный между функциональным статусом нейтрофильных гранулоцитов эякулята и содержанием ионов цинка у пациентов с хламидийной инфекцией, представлен в табл. 4.

Для выявления связи между содержанием ионов цинка в семенной жидкости и изменениями функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов эякулята проведен корреляционный анализ. Установлено, что показатели фагоцитарной активности, активность спонтанного и индуцированного НСТ-теста, нейтрофилов эякулята имеют положительную средней силы связь с концентрацией ионов цинка. Между рН эякулята, показателями вязкости и объема эякулята установлена отрицательная средней силы связь с концентрацией ионов цинка. Таким образом, тщательный мониторинг функционального статуса сперматозоидов и нейтрофильных гранулоцитов семенной жидкости, изучение их изменений на структурном уровне, а также установление ранее неизученных биохимических параметров должно стать одной из приоритетных задач дерматовенерологии [17—19].

У мужчин с воспалительными заболеваниями нижнего отдела репродуктивного тракта, ассоциированными с C. trachomatis, выявлено повышение общего числа лейкоцитов в эякуляте при снижении их спонтанной и индуцированной НСТ-редуцирующей активности, активности и интенсивности фагоцитоза. Установлено наличие положительных статистически значимых связей между концентрацией ионов цинка в эякуляте мужчин с хламидийной инфекцией мочеполового тракта и показателями относительного содержания патологических форм сперматозоидов, активно подвижных, неподвижных форм сперматозоидов значениями фагоцитарной активности, активности спонтанного и индуцированного НСТ-теста нейтрофильных гранулоцитов эякулята.

Конфликт интересов отсутствует.