Липиды сперматозоидов и спермоплазмы эякулята у мужчин с бесплодием

В настоящее время в нашей стране и за рубежом отмечается существенная тенденция к снижению количественных и качественных показателей спермы у мужчин репродуктивного возраста. Созревание мужских половых клеток является крайне сложным и чувствительным процессом клеточной дифференциации, в регуляции которого участвуют различные системы организма. Какие-либо нарушения в данном процессе приводят к изменению параметров эякулята: его объема, количества, качества сперматозоидов, их подвижности, полноценности морфологической структуры [1, 2]. Главную роль в сохранении фертильности эякулята отводят гомеостазу компонентов спермоплазмы в поддержании жизнедеятельности сперматозоидов, стабильности их мембраны, защите от кислой среды женских половых путей [3]. Изучено влияние липидов, в частности фосфолипидов (ФЛ), в процессе сперматогенеза [4], в поддержании подвижности сперматозоидов [3, 5]. Дефицит ФЛ в спермальной жидкости может привести к развитию бесплодия (снижению оплодотворения яйцеклеток, а также репродуктивных функций спермоплазмы) [3].

Цель исследования — выявить закономерности изменений липидного компонента сперматозоидов и спермоплазмы у мужчин, состоящих в бесплодных браках, в зависимости от характеристики эякулята.

Обследованы 76 мужчин в возрасте 21—49 лет, состоящих в бесплодных браках. Контрольную группу составили 10 здоровых мужчин с нормальными показателями спермограммы и с выявленной фертильностью (в течение года у половых партнерш данных лиц наступала беременность). Материалом для исследования служила сперма мужчин, обратившихся в клиническую лабораторию по поводу бесплодного брака за период 2011—2012 гг. Из всех обследованных пациентов были выделены четыре группы, согласно оценке спермограмм: подвижность сперматозоидов менее 20%, количество сперматозоидов менее 20 млн/мл, количество сперматозоидов 21—100 млн/мл, количество сперматозоидов более 101 млн/мл. У всех обследуемых в сперме не было существенного повышения количества лейкоцитов. Часть эякулята использовали для проведения стандартного анализа спермограмм с оценкой подвижности, концентрации, морфологии сперматозоидов, физико-химических свойств, согласно требованиям ВОЗ [2, 6]. Классификацию показателей эякулята также осуществляли на основании рекомендаций ВОЗ [6]. Для исследования липидного состава эякулят разделяли на сперматозоиды и спермоплазму центрифугированием при 400 об/мин в течение 20 мин. Сперматозоиды отмывали 2 раза физиологическим раствором при двукратном центрифугировании при 400 об/мин в течение 20 мин. В сперматозоидах и спермоплазме общие липиды разделяли методом микротонкослойной хроматографии на силикагеле [7]. Идентифицированы фракции липидов: ФЛ, холестерин (Х), свободные жирные кислоты, триглицериды, эфиры холестерина. Проявление хроматограмм проводили по методу, описанному в работе В.Б. Максименко [8]. Экстракты липидов выделяли методом Фолча [9]. Положение на хроматограмме фракций липидов определяли с помощью свидетелей. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием программы Statistica версия 6,0.

Оценивая липидный компонент лиц контрольной группы (табл. 1),

Так, в половых клетках превалирующей фракцией были ФЛ — 51,6±12,9% (против 33,4±6,0% в спермоплазме), а в их окружении — Х — 49,1±10,2% (против 30,0±4,9% в сперматозоидах). Суммарное содержание ФЛ+Х составляло в сперматозоидах 79,5±9,6%, в плазме — 81,6±7,2%, остальное — минорные фракции.

Необходимо подчеркнуть, что отношение ФЛ плазмы к ФЛ сперматозоидов (ФЛ/ФЛ_о) меньше 1, что находит объяснение в увеличении количества ФЛ в сперматозоидах. Исключение составляет проба №3, где отношение ФЛ/ФЛ_о больше 1, что, вероятно, связано со снижением содержания ФЛ в сперматозоидах (39,7% против 43,5% в спермоплазме).

Анализ данных спермограмм (табл. 2)

В пробах №1 и 8 были обнаружены аномальные показатели отношения ФЛ и Х в плазме и сперматозоидах: ФЛ/ФЛ_о больше 1, Х/Хо меньше 1. Это, по-видимому, связано с уменьшением уровня ФЛ и увеличением содержания Х в сперматозоидах. В этих же пробах (№1 и 8) количество минорных фракций было больше, чем в сперме с нормальными показателями.

Как видно из табл. 3,

Вместе с тем наряду со спермой контрольной группы (см. табл. 1), в данных пробах отмечено увеличение количества ФЛ в сперматозоидах — 53,5% (в контрольной группе — 51,6%), в спермоплазме — уровня Х — 42,7% (в контрольной группе — 49,1%), отношение ФЛ/ФЛ_о меньше 1, Х/Хо больше 1. В то же время в пробе №3 (отсутствие сперматозоидов) в спермоплазме наблюдалось выраженное увеличение количества ФЛ — 70,1% и снижение количества Х — 14,8%, что, по-видимому, объясняется снижением фертильности, поскольку в норме основным липидом плазмы является Х.

В процессе обсуждения данных табл. 4

Из табл. 5

Подводя итог, необходимо указать вероятные причины обнаруженных сдвигов. Нарушение фертильности может быть связано со снижением количества ФЛ в сперматозоидах и увеличением в них содержания Х. Подобные сдвиги липидного состава эякулята были выявлены не только у мужчин с патологией, но и при нормозооспермии, что важно учитывать при выяснении причин бесплодия у данной группы мужчин. Выявленные изменения нарушают капацитацию и соответственно акросомальную реакцию и оплодотворение [10—12]. Установлено, что при капацитации мембрана сперматозоидов должна синтезировать достаточное количество ФЛ, удалять Х, другие стероиды и белки [10, 13—15]. Следует отметить роль спермоплазмы в поддержании фертильности эякулята [1, 3, 16]. Исследовано [16, 17] присутствие в спермоплазме эпидидимосом и простасом — секрета протока придатка и предстательной железы соответственно. Эпидидимосомы содержат большое количество Х (меньше ФЛ), с которым связываются белки, участвующие в созревании сперматозоидов. Простасомы имеют в своем составе Х, жирные кислоты, сфингомиелин, что позволяет им регулировать текучесть мембран сперматозоидов и предотвращать преждевременную акросомальную реакцию.

С нарушением фертильности мужчин определенные изменения претерпевают фракции ФЛ и Х как в сперматозоидах, так и в спермоплазме. Мы полагаем, что данные изменения вызывают нарушение не только структуры мембран сперматозоидов, но и их функциональной активности, что, по-видимому, является одной из причин мужского бесплодия. Исследование липидов эякулята может быть использовано как дополнительный метод диагностики нарушения фертильности мужчин и в качестве оценки проводимой терапии.