В половине случаев бесплодных браков причиной является мужское бесплодие. Одним из факторов нарушения фертильности и формирования патоспермии являются инфекционно-воспалительные процессы различных отделов урогенитального тракта.
Микроорганизмы выделяются из большинства образцов семенной жидкости, однако значение бактериоспермии неясно, поскольку у многих мужчин отсутствуют какие-либо симптомы. Данные о влиянии инфекций урогенитального тракта на фертильность также противоречивы. Нередко микроорганизмы, причисляемые к категории условно-патогенных, являются причиной таких классических инфекций урогенитального тракта, как простатит или уретрит. При этом нередки субклинические формы инфекции репродуктивной системы.
Микробный пейзаж спермы при различных физиологических и патологических состояниях достаточно изучен. Главенствующей является точка зрения, согласно которой предстательная железа и семенные пузырьки у человека в норме стерильны, однако при определенном стечении неблагоприятных обстоятельств может происходить их инфицирование рядом микроорганизмов, приводящее к формированию манифестной инфекции урогенитального тракта, либо к бессимптомной бактериоспермии, представляющей скрытую инфекцию половых путей с тенденцией развития как мужского, так и женского бесплодия [1-4].
Сперма здоровых мужчин обладает собственной микрофлорой, которая благодаря своей метаболической активности в норме препятствует заселению патогенов. В то же время составляющие ее микроорганизмы, приобретая агрессивные потенции, сами становятся причиной воспалительных заболеваний урогенитального тракта.
Существует точка зрения, что в видовой структуре микрофлоры, вегетирующей в сперме здоровых мужчин, доминируют грамположительные микроорганизмы, представленные родами Corynebacterium, Lactobacillus, Streptococcus и Staphylococcus (коагулазоотрицательные виды). Преобладание данных групп микроорганизмов в сперме здоровых мужчин может быть связано с составом семенной плазмы - наличие в ней лизоцима, комплемента, секреторных иммуноглобулинов, дефенсинов, бактерицидное действие которых направлено в первую очередь против грамотрицательных микроорганизмов [5].
Ранее нами на примере устойчивости к спермину и спермидину было показано, что в сперме происходит селекция штаммов микроорганизмов, обладающих высокой устойчивостью к присутствующим в семенной плазме бактерицидным факторам [3]. Развивая это направление исследований, мы в настоящей статье рассмотрели адгезивные способности микроорганизмов, антииммуноглобулиновую активность бактерий, а также их устойчивость к лактоферрину.
Материал и методы
В работе использовались образцы спермы 100 человек: 70 мужчин с урогенитальной инфекцией и 30 здоровых доноров. Изолированные от больных штаммы стафилококков (S. epidermidis и S. saprophyticus) идентифицировали по морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам с использованием стандартных диагностических тест-систем фирмы LACHEMA (Чехия).
Оценку адгезивных свойств бактерий проводили по общепринятым методикам с использованием следующих критериев: средний показатель адгезии (spa) - среднее количество микробных клеток на одном участвующем в адгезивном процессе эритроците, коэффициент адгезии (k) - коэффициент участия эритроцитов в адгезивном процессе и индекс адгезии микроорганизмов (iam): (iam=spa·100/k) [6, 7].
Антииммуноглобулиновая активность бактерий определялась методом, основанным на радиальной иммунодиффузии в геле (по Манчини), с использованием и в соответствии с Инструкцией по применению сывороток диагностических моноспецифических против IgG человека сухих от 27.01.95.
Для определения чувствительности микроорганизмов к лактоферрину (ЛФ) был использован ЛФ фирмы «Sigma».
Результаты и обсуждение
Адгезия - общебиологическое явление, известное как свойство микроорганизмов фиксироваться и размножаться, колонизируя поверхности различной природы. При этом формируются биопленки, представляющие своеобразные экологические сообщества, которые могут выступать в роли как факторов, разрушающих поверхность объектов, так и защитных структур [8].
Установлено, что адгезивные свойства микроорганизмов, выделенных при простатите, превышают адгезивные свойства микроорганизмов, выделенных из спермы здоровых доноров. Среднее количество микробных клеток на одном участвующем в адгезивном процессе эритроците у больных с простатитом с достоверностью р<0,05 превышало индекс адгезии микроорганизмов у лиц без этого диагноза. Также выше в 1-й группе был и коэффициент адгезии (р<0,001) (см. таблицу).
Немногочисленные сведения по вопросу механизмов взаимодействия бактерий и иммуноглобулинов позволяют заключить, что в основе данного феномена лежит адсорбционный характер либо оно осуществляется посредством специализированных бактериальных субстанций, выделяемых экзоклеточно. Большинство исследователей [1, 4] относят ее к характерным проявлениям патогенности у носителей этого признака.
Устанавливая различия между микроорганизмами, выделенными у больных с хроническим простатитом и из спермы здоровых доноров, было выяснено, что у бактерий из 1-й группы антииммуноглобулиновая активность существенно выше (5,61±0,2 мг/мл), чем в контрольной (3,14±0,1 мг/мл; р<0,05). Полученные данные полностью коррелируют с ранее полученными результатами адгезивной активности бактерий.
Необходимо отметить, что бактерии, способные размножаться in vivo, связаны сложными конкурентными отношениями как с организмом человека, так и с другими микроорганизмами на метаболическом уровне. Интересные результаты были получены при анализе распределения устойчивых к действию ЛФ бактерий. Теоретической основой наших исследований послужил ряд установленных ранее фактов.
Так, большое значение отводится роли железа в инфекционном процессе, так как патогенные бактерии продуцируют Fe3+-холирующие соединения, обладающие способностью поглощать Fe3+, заимствуя его у сидерофоров хозяина. Эта способность рассматривается как фактор патогенности, обеспечивающий возбудителю возможность размножаться в макроорганизме [1, 9]. Бактерии, относящиеся к роду Moraxella и N. gonorrhoeae, N. meningitides, не выделяют собственных сидерофоров, но активно используют железо, связанное с сидерофорами человека.
N. gonorrhoeae, N. meningitides и Moraxella растут только на искусственных средах, содержащих ионы железа, которые вводятся в комплексную питательную среду вместе с сывороткой крови, экстрактом мышц или с дефибринированной кровью, а в синтетические среды - в виде FeSO
В других опытах, на Vibrio parahaemolyticus отмечалось, что обеспечение этих бактерий легкодоступными соединениями железа повышало их вирулентность для экспериментальных животных. Аналогичные данные были получены и в отношении Yersinia pestis, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginоsa, Vibrio vulnificus, V. anguilarus, E. coli и др. [11].
Нами было предположено, что бактерии наряду со способностью заимствовать ион железа у комплекса «сидерофор макроорганизма - железо», обладают механизмами, приводящими к разрушению сидерофоров хозяина, как это отмечается в отношении комплемента, лизоцима и гамма-глобулинов [1, 4].
Бактерии, выделенные у пациентов с хроническим простатитом и здоровых доноров после контакта с ЛФ в концентрации 400 нг/мл, отличались различной выживаемостью (97,01±7,0 и 60,41±4,01% соответственно; р<0,05).
Заключение
Хотя многие индуцирующие механизмы мужского бесплодия, связанные с местными инфекционно-воспалительными процессами, пока до конца не изучены, очевидно, что снижение колонизационной резистентности урогенитального тракта может способствовать размножению в сперме оппортунистической микрофлоры. Логичным исходом этого процесса явится формирование урогенитального дисбиоза. На этапе формирования дисбиотических нарушений существенная роль отводится различным метаболическим особенностям микроорганизмов, позволяющих им успешно противостоять местным защитно-регуляторным системам человека.
Наличие у исследованных нами стафилококков выраженной способности к адгезии, а также хорошо описанная в литературе их возможность к связыванию некоторых поверхностных белков эукариотических клеток (ламинина, фибронектина, коллагена) [4, 5], в конечном итоге могут привести к формированию восходящей инфекции с последующей колонизацией предстательной железы, проявляющейся агглютинацией сперматозоидов.
Продукция бактериями ряда экзаметаболитов, связывающих либо разрушающих факторы противоинфекционной резистентности (иммуноглобулины, лактоферрин), оказывающих влияние на системы регуляции иммунного ответа, может приводить в конечном итоге к развитию местного иммунодефицита, с последующим формированием хронического воспалительного процесса, что, несомненно, повлечет за собой дегенеративные изменения в различных отделах репродуктивного тракта.
Финансирование: РГНФ, проект №13-06-00008 «Повышение качества жизни больных хроническим простатитом: медицинский и социальный аспекты».