Содержание a2-микроглобулина фертильности в семенной плазме мужчин
|
АМГФ (синонимы: хорионический а2-микроглобулин, плацентарный a2-микроглобулин, специфический a2-микроглобулин), впервые выделенный и охарактеризованный в 1976 г. как новый плацентарный антиген [1], в 1980 г. был обнаружен в сперме здоровых мужчин [2]. Позже белки, антигенно идентичные АМГФ (РР14, a2-PEG), были идентифицированы в семенной плазме несколькими зарубежными группами исследователей [3-5]. Установлено, что АМГФ продуцируется эпителием семенных пузырьков [2, 3, 6] и выделяется в семенную плазму, где его содержание достигает 2,5% общего белка [5]. В системах in vitro показано, что белок является мощным иммуносупрессором и, по-видимому, определяет иммуносупрессорную активность семенной жидкости и низкую иммуногенность спермы [5, 7]. Высокое содержание АМГФ в сперме позволяет предположить, что белок должен играть существенную роль в реализации репродуктивной функции.
Целью настоящей работы явился поиск взаимосвязи состояния сперматогенеза и содержания АМГФ в семенной плазме у мужчин, состоящих в бесплодном браке. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: 1) измерить концентрацию АМГФ в спермальной жидкости пациентов с бесплодием; 2) изучить степень нарушения сперматогенеза (число и подвижность сперматозоидов, характер и уровень их патологии, наличие блока на определенных стадиях сперматогенеза); 3) провести цитогенетический анализ лимфоцитов периферической крови для определения кариотипа. Материал и методы У 114 мужчин в возрасте от 20 лет до 41 года, состоящих в бесплодном браке, проведено комплексное обследование в лаборатории генетики нарушений репродукции Медико-генетического научного центра РАМН, включающее цитогенетический анализ лимфоцитов периферической крови, спермиологический анализ, определение количества и соотношения (по стадиям сперматогенеза) незрелых половых клеток (НПК) в эякуляте, разработанный авторами [8, 9] количественный кариологический анализ НПК из эякулята, позволяющий выявить частичный или полный блок на определенной стадии сперматогенеза. Содержание АМГФ в семенной плазме определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью оригинальной моноклональной тест-системы, разработанной в лаборатории клеточной иммунопатологии и биотехнологии НИИ морфологии человека РАМН [10]. У 103 пациентов концентрацию АМГФ измеряли однократно, у 9 - двукратно, у 2 - трехкратно, всего исследовано 127 образцов спермы. Результаты и обсуждение Из 103 мужчин, прошедших цитогенетическое обследование, 102 имели нормальный кариотип 46,ХY. Уровень АМГФ в семенной плазме пациентов с нормальным кариотипом имел широкий диапазон колебаний (4 - 400 мкг/мл). У 1 пациента с азооспермией был обнаружен кариотип 47,ХХY. Содержание белка в семенной плазме при кариотипе 47,ХХY составляло 92 мкг/мл, что соответствует нормальным средним показателям АМГФ [11]. Следовательно, такая хромосомная аномалия, как дисомия Х, при мужском фенотипе не вызывает нарушения синтеза белка, специфического для репродуктивной системы человека. Планируется продолжение исследований в этом направлении. Минимальные показатели АМГФ (меньше или равные 20 мкг/мл), свидетельствующие о низкой фертильности спермы как при естественном зачатии [11], так и при искусственном оплодотворении in vitro [12], были обнаружены у 21 (18,4 %) из 114 обследованных мужчин. Экстремально высокие уровни АМГФ в семенной плазме (более 200 мкг/мл) были отмечены у 8 (7,0%) пациентов. Как было показано ранее в программах ЭКО-ПЭ, оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами из эякулята с очень высокой концентрацией АМГФ не завершалось клинической беременностью [12, 13]. Следовательно, избыточное содержание АМГФ в семенной плазме также можно рассматривать как неблагоприятный для зачатия фактор. Сопоставление показателей АМГФ с основными характеристиками спермы и данными анамнеза позволило заключить, что содержание АМГФ в семенной плазме не зависит от вязкости и рН эякулята, наличия или отсутствия аглютинации сперматозоидов, урогенитальной патологии, перенесенных инфекционных заболеваний и инфекций, передаваемых половым путем. Данные о продукции АМГФ при нарушениях сперматогенеза немногочисленны и неоднозначны [3, 11, 14], поэтому мы исследовали распределение показателей АМГФ в зависимости от характеристики спермограммы, а также количества и соотношения НПК (по стадиям сперматогенеза). Не обнаружено прямой зависимости между присутствием в эякуляте НПК выше условнонормального уровня (2-4%) и концентрацией АМГФ в спермальной жидкости. Установлено, что при нормозооспермии диапазон колебаний уровня белка (20-100 мкг/мл) был гораздо меньше, чем при аномальных показателях спермограммы (см. таблицу). Максимальный разброс значений (4-400 мкг/мл) был обнаружен при олигоастенозооспермии, хотя широкая вариабельность уровня АМГФ была характерна для всех нарушений сперматогенеза, включая азооспермию. Показатели АМГФ и характер спермограммы
Несмотря на то, что у обследованных нами мужчин диапазон концентраций белка в семенной плазме практически не зависел от качественных и количественных характеристик спермы, при разных параметрах спермограмм высокие, средние и низкие показатели уровня АМГФ встречались с разной частотой, что и определило различие средних значений в группах. Так, при нормозооспермии преобладали (46,2%) уровни АМГФ 20-50 мкг/мл, а средняя концентрация составила 49,3 мкг/мл.(таблица). При астенозооспермии с равной частотой регистрировали показатели АМГФ 20-50 и 51-200 мкг/мл (41,5 и 43,9% случаев соответственно), за счет этого средняя концентрация белка возросла до 69,5 мкг/мл. При олигоастенозооспермии преобладающим (48,1%) показателем АМГФ был уровень 51-200 мкг/мл, средняя концентрация этого белка в группе увеличилась до 109,5 мкг/мл. При олигоастенотератозооспермии одинаково часто (34,4%) выявлялись как высокие (51-200 мкг/мл), так и крайне низкие (менее 20 мкг/мл) значения АМГФ, средняя концентрация белка составила 80,3 мкг/мл. При азооспермии концентрации АМГФ 20-50 и 51-200 мкг/мл встречались в 33,3 и 42,9% случаев соответственно. Именно в этой группе отмечена максимальная частота (14,3%) экстремально высоких показателей АМГФ (более 200 мкг/мл) (таблица). Средняя концентрация белка при азооспермии (102,5 мкг/мл) не отличалась достоверно от среднего значения АМГФ при олигоастенозооспермии, но существенно превышала средний уровень белка в семенной плазме при нормо-, астено- и олигоастенотератозооспермии. Полученные нами результаты не совпадают с опубликованными ранее данными об одинаковом среднем содержании АМГФ в семенной жидкости при нормо-, олиго- и астенозооспермии [3, 15]. По-видимому, это может быть обусловлено как особенностями обследованных контингентов мужчин, так и различием методов определения концентрации АМГФ. Мы проанализировали, как часто встречаются неблагоприятные для зачатия экстремальные концентрации АМГФ (менее 20 мкг/мл и более 200 мкг/мл) при различных аномалиях спермограммы. Оказалось, что при низкой подвижности сперматозоидов (астенозооспермия) такие показатели регистрировали в 14,6% случаев, что практически совпадает с частотой аномальных значений белка у мужчин с нормоспермией (15,4%). При уменьшении количества и подвижности гамет (олигоастенозооспермия) экстремальные уровни АМГФ обнаруживали уже в 23,6% случаев, а при сочетании олигоастенозооспермии с появлением патологических форм сперматозоидов (олигоастенотератозооспермия) - в 43,8%. Для данной формы нарушения сперматогенеза характерно преобладание (34,4%) крайне низких концентраций АМГФ в семенной плазме, тогда как при нормо-, астено- и олигоастенозооспермии такие показатели отмечали в 15,4, 12,2 и 11,8% случаев соответственно. Таким образом, в обследованной группе мужчин с нарушением репродуктивных функций мы обнаружили нарастание частоты экстремальных показателей АМГФ по мере ухудшения количественных и качественных параметров спермограммы. При таком грубом нарушении сперматогенеза, как олигоастенотератозооспермия, когда в эякуляте повышено число патологических форм сперматозоидов, число низких уровней АМГФ в семенной плазме было в 2-2,5 раза больше, чем при нормо-, астено- и олигоастенозооспермии. Для двух обнаруженных случаев астенотератозооспермии также были характерны низкие концентрации АМГФ (5 и 22 мкг/мл). Следовательно, морфологические аномалии гамет чаще обнаруживаются при дефиците АМГФ в семенной плазме, что подтверждает предположение о возможном стабилизирующем действии белка на мембрану сперматозоидов [11]. Наличие АМГФ в семенной плазме при отсутствии сперматозоидов в эякуляте и независимость его содержания в сперме от индекса НПК еще раз демонстрируют отсутствие прямой связи между сперматогенезом и продукцией АМГФ [2, 4, 11]. В то же время нельзя исключить возможность регулирования обоих процессов общими генами, участвующими в каскаде реакций при становлении и функционировании определенных звеньев мужской репродуктивной системы. В пользу такого предположения свидетельствуют предварительные результаты обследования пациентов с азооспермией. У 3 из 19 мужчин концентрация АМГФ в семенной плазме превышала 200 мкг/мл. Чтобы выяснить, обусловлена ли азооспермия генетическими аномалиями, 2 из этих 3 пациентов прошли ДНК-диагностику на наличие делеций в локусах AZFa,b,c на длинном плече Y-хромосомы, обусловливающих азооспермию или олигозооспермию [16]. У одного из мужчин была обнаружена делеция AZFc, у другого - две делеции: AZFb и AZFc. Разумеется, двух этих наблюдений явно недостаточно для каких-либо заключений. Однако если дальнейшие исследования подтвердят связь высокого уровня АМГФ при азооспермии с наличием делеции в локусах AZFa,b,c, это будет иметь большое значение для выбора тактики обследования и лечения супружеского бесплодия, обусловленного мужским фактором. Азооспермия и тяжелая олигоастенозооспермия являются показанием к использованию ЭКО-ПЭ в сочетании с внутрицитоплазматической инъекцией сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ). Если партнер является носителем делеции в локусах AZFa,b,c, имеется вероятность передачи этой генетической аномалии потомству. До проведения ИКСИ пациент должен пройти медико-генетическое консультирование для определения такого риска. Выявление у пациента сочетания азооспермии или олигозооспермии с избытком АМГФ в семенной плазме может стать основанием для последующего углубленного цитогенетического и молекулярно-генетического обследования. Выводы 1. У пациентов с бесплодием не выявлено прямой зависимости между уровнем АМГФ и кариотипом. 2. По мере снижения количественных и качественных параметров эякулята нарастает частота экстремальных показателей содержания АМГФ в семенной плазме. 3. Более 30% случаев патозооспермии (морфологические нарушения и астенизация сперматозоидов) сопровождаются дефицитом АМГФ. М.Н. Болтовская, Л.Ф. Курило, М.И. Маршицкая, Л.В. Шилейко, Н.А. Старосветская, А.Е. Гужова, Т.М. Сорокина, С.В. Назимова НИИ морфологии человека РАМН, Медико-генетический научный центр РАМН, Москва Литература 1. Петрунин Д.Д., Грязнова И.М., Петрунина Ю.А., Татаринов Ю.С. Иммунохимическая идентификация органоспецифического a2-глобулина плаценты и его содержание в амниотической жидкости. БЭБиМ 1976; 7: 803-804. 2. Петрунин Д.Д., Козляева Г.А., Меснянкина Н.В., Шевченко О.П. Обнаружение хорионического a2-микроглобулина в эндометрии в секреторной фазе менструального цикла и в сперме мужчин. Акуш и гин 1980; 3: 22-23. 3. Julkunen M., Wahlstrom T., Seppala et al. Detection and localization of placental protein 14-like proteins in seminal plasma and in the male genital tract. Arch Androl 1984; 12: (Suppl.) 59-67. 4. Bell S.C., Patel S.R. Immunochemical detection and levels of pregnancy-associated endometrial a2-globulin (a2-PEG) in seminal plasma of men. J Reprod Fertil 1987; 80: 31-42. 5. Bolton A.E., Clough K.J. Stoker R.J. et al. Identification of placental protein 14 as an immunosuppressive factor in human reproduction. Lancet 1987; 1: 8533: 593-595. 6. Татаринов Ю.С., Царева Т.Ю., Пугачев К.К. и др. Иммуногистохимическое исследование специфического для плаценты a2-микроглобулина в онтогенезе человека. Онтогенез 1990; 21: 3: 292-297. 7. Morris H.R., Dell A., Easton R.L. et al. Gender-specific glycosylation of human glycodelin affects its contraceptive activity. J Biol Chem 1996; 271: 50: 32159-32167. 8. Курило Л.Ф., Дубинская В.П., Остроумова Т.В., Шилейко Л.В., Мхитаров В.А., Литвиненко В.М. Анализ патологии сперматогенеза различной этиологии по эякуляту. Пробл репрод 1995; 1: 3: 33-38. 9. Курило Л.Ф., Чеботарев А.Н., Шилейко Л.В., Остроумова Т.В., Гаева, Т.Н., Мхитаров В.А. Сравнительный анализ соотношения незрелых половых клеток на различных стадиях их дифференцировки в биоптате яичка и эякуляте у пациентов с азоо- и олигозооспермией. Пробл репрод 1997: 3: 1: 80-84. 10. Болтовская М.Н., Старосветская Н.А., Маршицкая М.И. и др. Получение, характеристика и практическое использование моноклональных антител против a2-микроглобулина фертильности. БЭБиМ 1997; 124: 9: 319-321. 11. Татаринов Ю.С., Посисеева Л.В., Петрунин Д.Д. Специфический a2-микроглобулин (гликоделин): 20 лет от фундаментальных исследований до внедрения в клиническую практику. М Иваново, 1998, изд-во МИК. 12. Здановский В.М., Шевченко В.В., Макаров О.В. и др. Прогностическое значение количественного определения a2-микроглобулина фертильности (АМГФ) в сперме и сыворотке крови пациентов, включенных в программу ЭКО. Пробл репрод 1996; 3: 18-22. 13. Калугина А.С., Скорова Н.Е., Калинина И.И. и др. Иммуноморфологическое и иммунохимическое исследование влияния спермального a2- микроглобулина фертильности (АМГФ) на процессы оплодотворения и дробления ооцитов in vitro. Вестн акуш гин 1997; 1: 28-29. 14. Шевченко О.П., Пшеничникова Т.Я., Петрунин Д.Д. и др. Иммунохимическое исследование органоспецифических и растворимых лейкоцитарных антигенов в семенной плазме в норме и при нарушениях сперматогенеза. Иммунология 1985; 4: 78-79. 15. Seppala M., Koskimies A.J., Tenhunen A. et al. Pregnancy proteins in seminal plasma, seminal vesicles, preovulatory follicular fluid and ovary. Ann NY Acad Sci 1985; 443: 212-226. 16. Kurilo L.F., Lukashova L.I., Barzeva O.B., Kirillova E.A., Shilejko L.V., Sorokina T.M., Kozlov G.I., Kalintchenko S.Yu., Evgrafov O.V. Investigation of deletions of AZF loci in males in infertile marriage. Abstr. 2d Europ. Cytogen. Confer., 3-6 July, 1999, Vienna. Cytogen. Cell Genet 1999; 85: 1-2: 53-54, 200. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||