
Особенности показателей окислительного стресса в семенной плазме мужчин с высокой степенью фрагментации ДНК сперматозоидов
Резюме
В последние годы все больше внимания уделяется проблеме мужского репродуктивного здоровья. В руководстве Всемирной организации здравоохранения первичная оценка мужской фертильности сводится к «базовому исследованию эякулята» (концентрация, оценка морфологии сперматозоидов и др.). Исследование фрагментации ДНК относится к «расширенному» перечню анализов. В то же время углубленная оценка активности антиоксидантной системы и, особенно, определение количества продуктов окислительной модификации макромолекул в этот список не включены. Сперматозоиды чувствительны к воздействию активных форм кислорода. Актуальными в настоящее время являются исследования их состояния и микроокружения, направленные на обнаружение взаимосвязи качества спермы и развития окислительного стресса. При этом вопрос о назначении расширенного и углубленного исследования в условиях нормальной степени подвижности сперматозоидов остается нерешенным.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Оценить параметры антиоксидантной системы и продуктов окисленных модификаций белков и ДНК семенной плазмы и сперматозоидов при нормальном уровне их подвижности и различной степени фрагментации ДНК.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Проведено выборочное пилотное одноцентровое одномоментное исследование, в которое включены здоровые мужчины с разной долей сперматозоидов с фрагментированной ДНК и нормальной подвижностью сперматозоидов. Выполнена оценка окислительных модификаций макромолекул (8-гидрокси-2′-дезоксигуанозин, нитротирозин) и компонентов антиоксидантной системы (общая антиоксидантная активность, активность каталазы и супероксиддисмутазы, мочевая кислота и ионы цинка) в семенной плазме и клеточной фракции эякулята. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
На основании критериев исключения отобрано 37 пациентов. В семенной плазме мужчин с TUNEL>15 наблюдалось снижение активности супероксидисмутазы (p<0,01), уровня ионов цинка (p<0,05) и содержания мочевой кислоты (p<0,05), при этом повышение содержания нитротирозина (p<0,05) и уровня клеток с ненормальной морфологией головки (p<0,05) отмечено в клеточной фракции эякулята.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные данные свидетельствуют о том, что у мужчин, несмотря на нормальную подвижность сперматозоидов, высокая степень фрагментации ДНК сочетается с ненормальной морфологией головки. Это подчеркивает необходимость проведения «расширенного» исследования эякулята. Изменения в содержании компонентов антиоксидантной системы, обнаруживаемые не в самих клетках, а в их микроокружении, вероятно, могут приводить к усилению образования продуктов окислительных модификаций макромолекул в сперматозоидах, а также к снижению их общего качества и репродуктивного потенциала. Это необходимо учитывать при сборе материала для протоколов вспомогательных репродуктивных технологий и при планировании беременности.
Ключевые слова
- мужская фертильность
- нитротирозин
- общая антиоксидантная активность
- цинк
- 8-гидрокси-2′-дезоксигуанозин
- каталаза
- супероксиддисмутаза
- мочевая кислота
- фрагментация ДНК
- сперма
Дата поступления: 24.09.2024
Дата принятия в печать: 27.05.2025
Дата публикации: 25.12.2025
- Agarwal A, Mulgund A, Hamada A, Chyatte MR. A unique view on male infertility around the globe. Reproductive Biology and Endocrinology. 2015;13:37. https://doi.org/10.1186/s12958-015-0032-1
- Venkatesh S, Shamsi MB, Deka D, Saxena V, Kumar R, Dada R. Clinical implications of oxidative stress & sperm DNA damage in normozoospermic infertile men. Indian Journal of Medical Research. 2011;134(3):396-398.
- Wang Y, Fu X, Li H. Mechanisms of oxidative stress-induced sperm dysfunction. Frontiers in Endocrinology. 2025;16:1520835. https://doi.org/10.3389/fendo.2025.1520835
- Agarwal A, Virk G, Ong C, du Plessis SS. Effect of oxidative stress on male reproduction. World Journal of Men’s Health. 2014;32(1):1-17. https://doi.org/10.5534/wjmh.2014.32.1.1
- Zini A,Al-Hathal N. Antioxidant therapy in male infertility: fact or fiction? Asian Journal of Andrology. 2011;13(3):374-381. https://doi.org/10.1038/aja.2010.182
- Zini A, San Gabriel M, Baazeem A. Antioxidants and sperm DNA damage: a clinical perspective. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2009;26(8):427-432. https://doi.org/10.1007/s10815-009-9343-5
- Colagar AH, Marzony ET, Chaichi MJ. Zinc levels in seminal plasma are associated with sperm quality in fertile and infertile men. Nutrition Research. 2009;29(2):82-88. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2008.11.007
- Ищук М.А., Комарова Е.М., Сагурова Я.М., Лесик Е.А., Гзгзян А.М., Тапильская Н.И. Референсное значение доли сперматозоидов с фрагментированной ДНК в эякуляте мужчин Северо-Западного региона России. Проблемы репродукции. 2025;31(1):94-104. https://doi.org/10.17116/repro20253101194
- Björndahl L,Kirkman Brown J. The sixth edition of the WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen: ensuring quality and standardization in basic examination of human ejaculates. Fertility and Sterility. 2022;117(2):246-251. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2021.12.012
- Oleszczuk K, Augustinsson L, Bayat N, Giwercman A, Bungum M. Prevalence of high DNA fragmentation index in male partners of unexplained infertile couples. Andrology. 2013;1(3):357-360. https://doi.org/10.1111/j.2047-2927.2012.00041.x
- Belloc S, Benkhalifa M, Cohen-Bacrie M, Dalleac A, Amar E, Zini A. Sperm deoxyribonucleic acid damage in normozoospermic men is related to age and sperm progressive motility. Fertility and Sterility. 2014;101(6):1588-1593. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2014.02.006
- Ищук М.А., Комарова Е.М., Лесик Е.А., Мекина И.Д., Пендина А.А., Гзгзян А.М., Тапильская Н.И., Беспалова О.Н. Способность сперматозоидов с фрагментированной ДНК связываться с блестящей оболочкой ооцита. Журнал акушерства и женских болезней. 2023;72(6):63-76. https://doi.org/10.17816/JOWD56941
- Twigg J, Fulton N, Gomez E, Irvine DS, Aitken RJ. Analysis of the impact of intracellular reactive oxygen species generation on the structural and functional integrity of human spermatozoa: lipid peroxidation, DNA fragmentation and effectiveness of antioxidants. Human Reproduction. 1998;13(6):1429-1436. https://doi.org/10.1093/humrep/13.6.1429
- Shcherbitskaia AD, Komarova EM, Milyutina YP, Sagurova YM, Ishchuk MA, Mikhel AV, Ob’edkova KV, Lesik EA, Gzgzyan AM, Tapilskaya NI, Bespalova ON, Kogan IY. Age-Related COVID-19 Influence on Male Fertility. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(21). https://doi.org/10.3390/ijms242115742
- Ribeiro JC, Braga PC, Martins AD, Silva BM, Alves MG, Oliveira PF. Antioxidants Present in Reproductive Tract Fluids and Their Relevance for Fertility. Antioxidants (Basel). 2021;10(9). https://doi.org/10.3390/antiox10091441
- Zini A, de Lamirande E, Gagnon C. Reactive oxygen species in semen of infertile patients: levels of superoxide dismutase- and catalase-like activities in seminal plasma and spermatozoa. International Journal of Andrology. 1993;16(3):183-188. https://doi.org/10.1111/j.1365-2605.1993.tb01177.x
- Plante M, de Lamirande E, Gagnon C. Reactive oxygen species released by activated neutrophils, but not by deficient spermatozoa, are sufficient to affect normal sperm motility. Fertility and Sterility. 1994;62(2):387-393. https://doi.org/10.1016/s0015-0282(16)56895-2
- Cui ZL, Zheng DZ, Liu YH, Chen LY, Lin DH, Feng-Hua L. Diagnostic Accuracies of the TUNEL, SCD, and Comet Based Sperm DNA Fragmentation Assays for Male Infertility: a Meta-analysis Study. Clinical Laboratory. 2015;61(5-6):525-535. https://doi.org/10.7754/clin.lab.2014.141005
- Ribeiro S, Sharma R, Gupta S, Cakar Z, De Geyter C, Agarwal A. Inter- and intra-laboratory standardization of TUNEL assay for assessment of sperm DNA fragmentation. Andrology. 2017; 5(3):477-485. https://doi.org/10.1111/andr.12334
- Yan L, Liu J, Wu S, Zhang S, Ji G, Gu A. Seminal superoxide dismutase activity and its relationship with semen quality and SOD gene polymorphism. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2014;31(5):549-554. https://doi.org/10.1007/s10815-014-0215-2
- Omu AE, Al-Azemi MK, Al-Maghrebi M, Mathew CT, Omu FE, Kehinde EO, Anim JT, Oriowo MA, Memon A. Molecular basis for the effects of zinc deficiency on spermatogenesis: An experimental study in the Sprague-dawley rat model. Indian Journal of Urology. 2015;31(1):57-64. https://doi.org/10.4103/0970-1591.139570
- Huang L, Yao G, Huang G, Jiang C, Li L, Liao L, Yuan G, Shang L, Xu W. Association of Zinc deficiency, oxidative stress and increased double-stranded DNA breaks in globozoospermic infertile patients and its implication for the assisted reproductive technique. Translational Andrology and Urology. 2021;10(3):1088-1101. https://doi.org/10.21037/tau-20-1116
- Banihani SA. Role of Uric Acid in Semen. Biomolecules. 2018;8(3). https://doi.org/10.3390/biom8030065
- Uribe P, Boguen R, Treulen F, Sanchez R, Villegas JV. Peroxynitrite-mediated nitrosative stress decreases motility and mitochondrial membrane potential in human spermatozoa. Molecular Human Reproduction. 2015;21(3):237-243. https://doi.org/10.1093/molehr/gau107
- Smith TB, Dun MD, Smith ND, Curry BJ, Connaughton HS, Aitken RJ. The presence of a truncated base excision repair pathway in human spermatozoa that is mediated by OGG1. The Journal of Cell Science. 2013;126(Pt 6):1488-1497. https://doi.org/10.1242/jcs.121657
- Aitken RJ, De Iuliis GN, Finnie JM, Hedges A, McLachlan RI. Analysis of the relationships between oxidative stress, DNA damage and sperm vitality in a patient population: development of diagnostic criteria. Human Reproduction. 2010;25(10):2415-2426. https://doi.org/10.1093/humrep/deq214
- Hammadeh ME, Hamad MF, Montenarh M, Fischer-Hammadeh C. Protamine contents and P1/P2 ratio in human spermatozoa from smokers and non-smokers. Human Reproduction. 2010;25(11):2708-2720. https://doi.org/10.1093/humrep/deq226
- Henkel R, Hajimohammad M, Stalf T, Hoogendijk C, Mehnert C, Menkveld R, Gips H, Schill WB, Kruger TF. Influence of deoxyribonucleic acid damage on fertilization and pregnancy. Fertility and Sterility. 2004;81(4):965-972. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2003.09.044
- Jurisicova A, Varmuza S, Casper RF. Programmed cell death and human embryo fragmentation. Molecular Human Reproduction. 1996; 2(2):93-98. https://doi.org/10.1093/molehr/2.2.93
- Ribas-Maynou J,Benet J. Single and Double Strand Sperm DNA Damage: Different Reproductive Effects on Male Fertility. Genes (Basel). 2019;10(2):10020105. https://doi.org/10.3390/genes10020105
Рекомендуем статьи по данной теме:
Роль тератозооспермии при мужском бесплодии и невынашивании беременности.Проблемы репродукции. 2026;32(3):84-91
Оценка уровня цинка в сыворотке крови у пациентов с атопическим дерматитом.Клиническая дерматология и венерология. 2026;25(3):412-416
Гиперурикемия у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких.Профилактическая медицина. 2026;29(5):32-38
Кишечная экосистема: новый взгляд на механизмы гиперурикемии.Профилактическая медицина. 2026;29(1):123-129
Влияние цикла заморозки-разморозки на долгосрочную стабильность основных клинико-лабораторных показателей мочи.Лабораторная служба. 2025;14(4):8-12
Показатели оксидативного стресса в материнской и пуповинной крови беременных при гестационном и прегестационном сахарном диабете.Проблемы репродукции. 2025;31(6):85-93
Влияние мочевой кислоты на прогрессирование болезни Паркинсона: миф или реальность?Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2025;125(7):7-14
Мужское бесплодие в Центральной Азии: первое сообщение из региона.Проблемы репродукции. 2025;31(3):92-98
Нутриентный статус фолликулярной жидкости и сыворотки крови у женщин с бесплодием как маркер качества эмбрионов. Пилотное исследование.Проблемы репродукции. 2025;31(2):17-27
Вирусные инфекции, качество половых клеток и вспомогательные репродуктивные технологии: обзор литературы.Проблемы репродукции. 2025;31(1):44-53


