ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЕНОЛЬНЫХ АНТИОКСИДАНТОВ ПРИ МУЖСКОЙ ИНФЕРТИЛЬНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ПАТОСПЕРМИЕЙ

Аннотация:

В модели патоспермии исследовано влияние антиоксидантов фенольной природы (дигидрокверцетина, п-тирозола, диборнола) на морфологическое и функциональное состояние, а также на окислительно-восстановительные процессы в половых клетках крыс-самцов. Установлено, что все антиоксиданты приводили к снижению процента дегенеративных форм спермиев. Наиболее эффективным оказался диборнол. При введении дигидрокверцетина и п-тирозола увеличения общего количества сперматозоидов и процента их подвижных форм не наблюдалось. Положительное воздействие на эти показатели выявлялось только у диборнола. Антипрооксидантный потенциал сперматозоидов на фоне введения всех используемых препаратов возрастал и статистически значимо не отличался от фоновых значений. Ключевые слова: мужское бесплодие, патоспермия, окислительный стресс, антиоксиданты фенольной природы В структуре бесплодных браков мужская инфертильность составляет 40-60%. Самой распространенной ее причиной является патоспермия, которая может проявляться в виде олигоспермии, астеноспермии и тератоспермии. Прогноз в отношении этой патологии неутешительный, поскольку в популяции здоровых мужчин на протяжении последних 50 лет отмечается прогрессивное снижение количества и качества сперматозоидов. Это нашло свое отражение в последнем 5-м пересмотре референтных показателей эякулята репродуктивно здоровых мужчин. Снижение количества и качества мужских половых клеток напрямую коррелирует с повышением уровня различных экзогенных токсических воздействий. В настоящее время установлено, что практически все из них инициируют образование АФК. Учитывая, что нарушение окислительно-восстановительного баланса спермальной жидкости отмечается у 80% мужчин с патоспермией, основной стратегией лечения является использование антиоксидантов. Однако данные по эффективности ряда из них крайне противоречивы. Опыт применения антиоксидантной терапии в лечении мужского бесплодия обобщен и представлен в систематическом обзоре международного сообщества исследователей. Его выводы основаны на результатах 48 рандомизированных плацебоконтролируемых исследованиях, при этом на фоне антиоксидантной терапии выявлен лишь 10% уровень наступления беременности. Одной из причин достаточно невысокой эффективности использования различных антиоксидантов может быть нерациональный подход к их выбору. Вопрос о наиболее избирательном виде антиоксидантного воздействия при патоспермии остается открытым. Дигидрокверцетин (растительный флавоноид — 3,5,7,3',4'-пента-гидроксифлаванон), п-тирозол (паразамещенный гидроксиалкилфенол — (2-(4-гидроксифенил) этиловый спирт) и диборнол (пространственно затрудненный фенол—4-метил-2,6-диизоборнилфенол являются антиоксидантами фенольной природы. Они сходны по химическому строению с альфа-токоферолом, относящимся к терпенофенолам, который играет важную роль в функционировании репродуктивной системы. Эти лекарственные средства отличаются от антиоксидантов иного химического строения сочетанием выраженной антирадикальной активности, способностью уменьшать скорость образования свободных радикалов с низкой токсичностью. Фенольные радикалы, образующиеся в результате их действия, нетоксичны и обладают повышенной кинетической и термоустойчивостью. Препараты такого плана наиболее эффективно ограничивают процессы ПОЛ. Часть из них (пространственно затрудненные фенолы) обладает синергизмом с другими фенольными антиоксидантами. Целью данного исследования являлась оценка морфологического, функционального состояния сперматозоидов, а также их антиоксидантного потенциала на фоне введения дигидрокверцетина, п-тирозола, диборнола в экспериментальной модели патоспермии. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Эксперименты проведены на 4-месячных крысах-самцах Вистар (n=60) массой 400-500 г, полученных из питомника отдела экспериментального биомоделирования НИИФиРМ им. Е.Д.Гольдберга. Крыс содержали в соответствии с правилами Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 1986 г.). Все крысы были рандомизированы по массе тела на 6 групп. Для моделирования экспериментальной патозооспермии животным вводили противоопухолевый препарат этопозид ("Teva"), который вызывает существенное угнетение сперматогенеза. К числу его неспецифических побочных реакций, характерных и для других видов цитостатического воздействия, относится инициация окислительного стресса. Крысам контрольной группы (n=10) вводили этопозид однократно, внутривенно в максимально переносимой дозе. Животные опытных групп (n=10 в каждой) получали дигидрокверцетин ("Флавир") в дозе 10.4 мг/кг, диборнол (субстанция производства ФГБУН Институт химии Коми НЦ УрО РАН) в дозе 10 мг/кг, п-тирозол (субстанция производства ФГБУН Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН) в дозе 7.8 мг/кг массы тела за 5 сут до и в течение 5 сут после введения этопозида. Группу интактных животных (фон) составили 10 крыс. В качестве препарата сравнения использовали этилметилгидроксипиридина сукцинат (ЭМГПС, "Мексидол", "Фармасофт"). Выбор этого препарата обусловлен положительным опытом его клинического применения при патоспермии. ЭМГПС вводили в дозе 50 мг/кг массы тела за 5 сут до и в течение 5 сут после введения этопозида. На 6-е сутки после введения этопозида оценивали морфологическое и функциональное состояние зрелых мужских половых клеток, а также их окислительно-восстановительный потенциал. Для определения общего количества сперматозоидов (ОКС), приходящихся на хвостовую часть придатка семенника, использовали гомогенизированную клеточную взвесь эпидидимиса в дозированном количестве физиологического раствора с применением лейкоцитарного меланжера и камеры Горяева. Второй придаток разрезали, делали мазок, фиксировали его в метиловом спирте и окрашивали азур II-эозином, подсчитывали процент дегенеративных форм зрелых сперматозоидов (ПДФ). Затем хвостовую часть придатка семенника гомогенизировали в физиологическом растворе. В полученной взвеси половых клеток эпидидимиса определяли процент подвижных форм сперматозоидов (ППФ). Прооксидантную и антиоксидантную активность определяли с помощью индуцированной люминолом хемилюминесценции и методом гашения интенсивности люминолзависимой хемилюминесценции в радикалопродуцирующей системе после добавления биологической пробы соответственно с помощью кюветного биолюминометра "Lumat" LB9507 ("Berthold Technologies"). Количественно уровень прооксидантной и антиоксидантной активности определяли с помощью светосуммы хемилюминесценции образца гомогената ткани, которую выражали в RLU/1 г ткани/с, где RLU (относительная единица света relative light units=10 фотонам). Антипрооксидантный баланс определяли по отношению светосуммы антиоксидантной активности (SmAOA) ксветосумме прооксидантной активности (ЭтПро). Полученные результаты обрабатывали методом вариационной статистики с использованием непараметрического Uкритерия Манна—Уитни. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Содержание ОКС и ППФ у животных, получавших этопозид, достоверно уменьшались на 35-49% соответственно, ПДФ — возрастал на 56% (рис. 1). Сходные данные получены в работе, в которой показано также, что при таких показателях спермограммы отмечается снижение (на 40%) плодовитости животных. Уровень светосуммы свободных радикалов увеличивался в 2.3 раза, антиоксидантной защиты — уменьшался в 3 раза. Значение антипрооксидантного потенциала снижалось почти в 7 раз (рис. 2). Полученные данные свидетельствуют о том, что сперматозоиды животных контрольной группы находились в состоянии выраженного окислительного стресса. Содержание ОКС и ППФ после сочетанного использования почти всех антиоксидантов и этопозида не отличались от контрольных значений (рис. 1). Исключение составили крысы, получавшие диборнол. У животных этой группы количество ОКС статистически значимо возрастало на 15%, а ППФ — на 54%. ПДФ спермиев снижался при введении всех антиоксидантов, но степень выраженности этого эффекта оказалась различной. Так, на фоне введения п-тирозола количество аномальных форм сперматозоидов сокращалось на 15%, в то время как у крыс, получавших дигидрокверцетин и диборнол, — на 42% относительно показателей контрольной группы (рис. 1). Препарат сравнения ЭМГПС не проявил свою эффективность в данной модели. На фоне введения исследуемых препаратов уровень свободных радикалов в половых клетках животных всех опытных групп достоверно снижался в 1.9-2.6 раза. Показатели светосуммы антиоксидантной защиты статистически значимо возрастали (в 2.0-5.3 раза) по сравнению с контролем после введения почти всех антиоксидантов, за исключением ЭМГПС (рис. 2). Наиболее приближенным к фону уровень антиоксидантной активности отмечался в группе животных, получавших диборнол и п-тирозол. Следует отметить, что этот показатель в половых клетках крыс, получавших дигидрокверцетин, имел ярко выраженную тенденцию к увеличению. Для функционального состояния мужских половых клеток увеличение уровня антиоксидантной защиты может привести к снижению оплодотворяющей способности спермиев. Антипрооксидантный баланс повышался и не отличался от фоновых значений при введении всех антиоксидантов. Исключение составила группа животных, получавших ЭМГПС. Таким образом, терапевтический эффект наблюдался при введении всех исследуемых препаратов, что позволяет говорить о возможности применения фенольных антиоксидантов в качестве средств лечения патоспермии. Снижение признаков патоспермии во всех случаях сопровождалось нормализацией окислительно-восстановительного потенциала мужских половых клеток. Это подтверждают данные литературы о том, что окислительный стресс является важным патогенетическим звеном в развитии патоспермии и что использование антиоксидантов является основной стратегией лечения патоспермии. В то же время полученные результаты свидетельствуют о том, что восстановления окислительно-восстановительного потенциала спермиев (достоверно не отличимого от фоновых значений) недостаточно для проявления высокой эффективности препаратов. Так, при использовании п-тирозола и диборнола антипрооксидантный баланс спермиев на фоне применения каждого из них имел наиболее близкие значения, в то же время эффективность последнего значительно превосходила таковую п-тирозола. Согласно результатам исследования, использование диборнола оказало защитное действие на сперматозоиды, судя по их общему количеству и проценту патологических форм спермиев. Сперматозоиды, как известно, обладают повышенной чувствительностью к действию свободных радикалов из-за большого количества полиненасыщенных жирных кислот в составе их мембраны. В связи с этим нельзя исключить, что терапевтический эффект диборнола может быть связан с его более выраженными мембрано-протективными свойствами по сравнению с п-тирозолом и дигидрокверцетином. Это предположение основано на том, что пространствен незатрудненные фенолы, к которым относится диборнол, превосходят многие антиоксиданты по способности ограничивать ПОЛ. Уникальность пространствен-нозатрудненных фенольных антиоксидантов заключается также в том, что они обладают, как уже было отмечено, способностью усиливать действие природных антиоксидантов, в частности альфа-токоферола. Полученные данные свидетельствуют о необходимости обоснованного выбора антиоксидантов фенольной природы при патоспермии. Высокой фармакологической активностью в этом плане обладает пространственно затрудненный фенол диборнол.

Авторы:

Издание: Бюллетень экспериментальной биологии и медицины
Год издания: 2018
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2018.-N 7.-С.10-13. Библ. 13 назв.
Просмотров: 91