Биохимические показатели репродуктивного здоровья мужчин, работающих на астраханском газоперерабатывающем з а воде
На правах рукописи
Выборнов
Сергей владимирович
биохимические показатели
репродуктивного здоровья мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе
03.00.04 биохимия
14.00.40 – урология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва – 2006
Работа выполнена на кафедре общей и биоорганической химии ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Росздрава
научные руководители:
доктор медицинских наук, профессор
Николаев Александр Аркадьевич
доктор медицинских наук
Евдокимов Валерий Васильевич
Официальные оппоненты:
член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор
Терентьев Александр Александрович
доктор медицинских наук, профессор
Хватов Валерий Борисович
Ведущая организация:
кафедра клинической лабораторной диагностики
ГОУ ВПО РМАПО Росздрава
Защита диссертации состоится « ____ » ______________ 2006 г. в __:__ часов на заседании диссертационного совета Д208.072.07. в ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет» Росздрава по адресу:
117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет» Росздрава по адресу:
117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1.
Автореферат разослан «_6_» __сентября_____ 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета:
доктор медицинских наук, профессор П. Х. Джанашия
введение
Актуальность проблемы.
Факторы окружающей среды способны оказывать разнообразное, чаще неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека. Что отчетливо прослеживается и в Астраханской области. В Нижнем Поволжье одним из основных источников техногенного влияния на человека является ООО «Астраханьгазпром», включающее в себя комплекс предприятий, которые производят разработку Астраханского газоконденсатного месторождения и переработку добываемого газового конденсата.
Природный газ Астраханского газоконденсатного месторождения, различные его компоненты и их дериваты занимают одни из центральных позиций в комплексе агрессивных экологических факторов и оказывает достоверное влияние на особенности структуры заболеваемости в Астраханской области.
Поэтому проводится планомерное изучение влияния природного газа на различные органы и функциональные системы организма человека и экспериментальных животных. Исследуется хроническое воздействие природного газа на верхние дыхательные пути, бронхо-легочную систему, желудочно-кишечную систему, центральную нервную систему, эндокринную систему, кожу и её дериваты, иммунную систему, системы зрительного и слухового анализаторов, мочевыделительную систему.
Проводятся исследования патофизиологических и судебно-медицинских аспектов острого отравления природным газом.
Выявлено неблагоприятное влияние экологических факторов обусловленных разработкой и эксплуатацией Астраханского газоконденсатного месторождения на здоровье новорожденных и детей.
В тоже время влияние природного газа на репродуктивную функцию изучено недостаточно, так как исследуется преимущественно женская репродуктивная система, течение беременности, особенности морфологии плаценты, эмбриотоксические и тератогенные эффекты, а влияние на репродуктивную систему мужчин практически не изучалось. Это является явным пробелом в комплексном изучении действия природного газа, тем более что подавляющее большинство работников предприятия ООО «Астраханьгазпром», непосредственно имеющих контакт с субтоксическими дозами природного газа и его дериватов, ввиду специфики производства составляют мужчины. Мужская репродуктивная система подвержена различного рода влияниям техногенных факторов, которые отражаются на ее функциональном состоянии преимущественно неблагоприятно. Исследование влияния природного газа на репродуктивное здоровье мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе должно стать приоритетной задачей, так как при нарушении репродуктивной функции мужчин все остальные исследования могут потерять смысл из-за отсутствия потомства.
Цель исследования
Изучить клинико-лабораторные аспекты влияния природного газа Астраханского месторождения на репродуктивную систему мужчин и провести разработку методов прогноза нарушений репродуктивной функции мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Основные задачи исследования
- Исследовать концентрацию спермоспецифических и межорганных белков (простатоспецифического антигена, простатической кислой фосфатазы, спермоспецифического ингибитора трипсина, трансферрина, скаферрина) спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
- Изучить интенсивность окислительной модификации белков спермоплазмы спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
- Исследовать концентрацию полиаминов спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
- Оценить прогностическое значение изменений уровня белков и других метаболитов спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
- Исследовать показатели стандартной спермограммы, изменения уровня белков спермоплазмы и концентрацию полиаминов у рабочих астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов.
Научная новизна
Впервые исследовано состояние репродуктивной функции, проведена оценка биохимического состава спермоплазмы (включая белки, полиамины), мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов.
Впервые оценены методы и схемы прогноза нарушений репродуктивной функции мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе, определены наиболее эффективных методы и оптимальные их сочетаний.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Дана характеристика показателей стандартной спермограммы, изменения уровня белков спермоплазмы и концентрацию полиаминов у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов. Предложен прогностический индекс развития олигозооспермии, рассчитываемый как, отношение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина к концентрации трансферрина.
Предложено использовать определения уровня простатической кислой фосфатазы в спермоплазме для прогноза развития астенозооспермии. Уровень ниже 4000 мкг/мл позволяет предполагать в дальнейшем развитие у пациента этого состояния с вероятностью не менее 80 %.
Основные положения, выносимые на защиту:
- У мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе выявлено достоверное повышение частоты встречаемости патоспермии по сравнению с общероссийскими показателями и рост частоты встречаемости коррелирует со стажем работы на данном предприятии.
- В структуре патоспермии у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода необычно высок уровень полизооспермии (10,26 % против 0,7 % по России в целом) и олигоастенозооспермии (22,2 % против 15,2 %). При длительной работе на Астраханском газоперерабатывающем заводе у мужчин также достоверно возрастает индекс тератозооспермии.
- Анализ изменений уровня белков спермоплазмы у рабочих астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов показал снижение уровней трансферрина и простатической кислой фосфатазы, повышение уровня спермоспецифического ингибитора трипсина и отсутствие динамики в уровне скаферрина и простатоспецифического антигена.
- Анализ полиаминов спермоплазмы показал рост индекса спермин/спермидин в течение трех лет работы на Астраханском газоперерабатывающем заводе более чем в 1,5 раза, что коррелирует (r = 0,86) с продолжительностью влияния промышленных токсикантов.
- В результате комплексного динамического исследования спермы рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода предложен прогностический индекс развития олигозооспермии, рассчитываемый как, отношение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина к концентрации трансферрина.
- Доказано прогностическое значение определения уровня простатической кислой фосфатазы в спермоплазме. Уровень простатической кислой фосфатазы ниже 4000 мкг/мл позволяет предполагать в дальнейшем развитие у пациента астенозооспермии с вероятностью не менее 80 %.
Апробация диссертации.
Результаты работы представлены и доложены на:
- II Международной научной конференции «Белки – маркеры патологических состояний» (Астрахань, 2001 г.);
- I Всероссийском конгрессе «Актуальные вопросы оперативной гинекологии и репродукции человека» (Краснодар, 2001 г.);
- Международной конференции «Естествознание на рубеже столетий» (Дагомыс, 2001 г.);
- IV, V и VI Международных конференциях «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 2001 г., 2002 г., 2003 г.);
- Х Съезде урологов России (Москва, 2002 г.);
- III международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование XXI Век» (Москва, 2002 г.);
- Итоговых научных конференциях АГМА (Астрахань, 2002 г., 2003 г., 2004 г.);
- IX International Scientific Conference «Family Health In The XXI Century» (China, Dalyan, 2005).
Публикации и изобретения.
По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ; получены 3 патента на изобретения (Патент на изобретение №2229713, от 27 мая 2004 г.; Патент на изобретение №2242000, от 10 декабря 2004 г.; Патент на изобретение №2261439, от 27 сентября 2005 г.).
Внедрение результатов исследования в практику.
Полученные результаты используются в практической работе Центра планирования семьи и репродукции человека г. Астрахани при лабораторной диагностике мужской репродуктивной функции, при формировании групп риска развития субфертильности.
Результаты диссертационной работы используются в качестве учебного материала для студентов, интернов и ординаторов Астраханской государственной медицинской академии.
Объём и структура диссертации.
Диссертация изложена на 160 страницах, содержит 31 таблицу и 13 рисунков. Она состоит из введения; четырёх глав, включающих обзор литературы, описание методов исследования, изложения фактического материала и обсуждения полученных результатов; заключения; выводов, практических рекомендаций; указателя использованной литературы. Библиографический указатель содержит 217 источников, из них 139 на иностранных языках.
Материалы и методы
Объектами нашего исследования были эякулят и спермоплазма работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе. В соответствии с рекомендациями [Bigelow P. L., 2000] в качестве контроля были исследованы эякулят и спермоплазма мужчин, не имевших контакта с промышленными токсикантами Астраханского газоперерабатывающего комплекса фертильных и субфертильных мужчин.
Материал исследования (сперма мужчин) разрабатывался поэтапно. На первом этапе (после полного разжижения коагулировавшего эякулята) проводили исследования цельной спермы. На втором этапе начинали исследование спермоплазмы. Спермоплазму получали центрифугированием эякулята при 12000 об/мин в течение 15 минут, надосадочную жидкость отделяли. Образцы хранили в морозильной камере при -18°С.
Было исследовано 631 образец спермы рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода в возрасте 24-35 лет, и 587 образцов спермы мужчин, не имевших контакта с промышленными токсикантами Астраханского газоперерабатывающего комплекса. Измерение показателей стандартной спермограммы проводили по общепринятым методикам [Евдокимов В.В. и др., 1995, Ombelet W. et. al., 1997, Луцкий Д.Л., Николаев А.А., 1999, Луцкий Д.Л., 2000], используемым как в нашей стране, так и в других странах. Оценивались физико-химические, морфологические и функциональные показатели оплодотворяющей способности эякулята: его объём, время разжижения, вязкость, рН, концентрация сперматозоидов, клетки сперматогенеза, скорость сперматозоидов, процентное содержание активно подвижных и неподвижных сперматозоидов, процентное содержание патологических форм сперматозоидов, наличие агглютинатов и агрегатов, лейкоцитов, мёртвых сперматозоидов и с цитоплазматической каплей. Проводилось так же расширенное цитологическое исследование сперматозоидов: исследовалась патология головки (макро, микро, вытянутая, круглая, гиперхромная, аморфная, 2-х головые и другие), патология шейки (вытянутая и под углом), патология хвоста (2-хвостые, бесхвостые, другая патология хвоста).
Микроскопические исследования спермы проводили на микроскопе «Axioskop» фирмы «Karl Zeiss Jena GmbX». Исследование белков спермоплазмы проводилось иммунохимическими методами (ИФА, радиальная иммунодиффузия), а также традиционными биохимическими методами (электрофорез, хроматография и другие методы фракционирования и анализа).
Результаты исследования и их обсуждение
Всего было обследовано 406 рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода (возраст 19-42 года, средний возраст 27,6±3,45 года), имевших контакт с промышленными токсикантами. Всем обследованным проведено определение спермограммы в соответствии с рекомендациями ВОЗ по общепринятым методикам.
Проведенное исследование позволило сделать некоторые предположения о характере изменений показателей спермограммы в зависимости от стажа работы на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Если не принимать во внимание группу мужчин, имеющих стаж работы на Астраханском газоперерабатывающем заводе менее одного года, которая не является репрезентативной из-за своей малочисленности (всего 8 человек), то, в общем, изменения спермограммы при увеличении стажа работы характеризуются утяжелением патологических изменений эякулята (рисунок1).
Это выражается в увеличении частоты встречаемости тератозооспермии и олигоастенозооспермии, то есть сочетанного нарушения всех основных характеристик оплодотворяющей способности сперматозоидов (концентрации, подвижности и морфологии) на фоне снижения снижении относительного содержания изолированных нарушений эякулята в группах с более продолжительным стажем работы (например, снижение только концентрации сперматозоидов – олигозооспермия или нарушения только двигательных характеристик сперматозоидов – астенозооспермия).
Высокая частота встречаемости полизооспермии, на наш взгляд, может быть объяснена особенностями индивидуальных ответов организма на действие токсикантов. Вероятно, в ряде случаев полизооспермия является одной из стадий развития более тяжелых нарушений фертильности, однако, это предположение для доказательства или опровержения требует отдельных исследований.
Кроме того, при исследовании показателей спермограммы в динамике в течение трех лет был отмечен рост индекса тератозооспермии в 1,4 раза (рисунок 2).
спектр белков спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе
Исследование изменения уровня белков спермоплазмы у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода (трансферрина, скаферрина, простатоспецифического антигена, спермоспецифического ингибитора трипсина, простатической кислой фосфатазы) дало неоднозначные результаты (таблица 1).
Таблица 1.
| белок | Контроль | Рабочие АГПЗ | Рабочие АГПЗ (через 3 года) |
| Концентрация мкгмл–1 | % от контроля | % от контроля | |
| Трансферрин | 657,0±27,8 | 79 | 66 |
| скаферрин | 440,0±25,9 | 96 | 95 |
| Простатоспецифический антиген | 847,0±75,6 | 101 | 102 |
| Спермоспецифический ингибитор трипсина | 1156,0±99,7 | 116 | 122 |
| Кислая фосфатаза | 5394,0±357,9 | 88 | 84 |
уровень белков спермоплазмы в контрольной группе и у рабочих АГПЗ
как показали проведенные нами исследования, в ряде случаев развитию олигозооспермии у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода предшествовало снижение уровня трансферрина спермоплазмы. Анализ полученных данных позволил нам предположить, что снижение уровня трансферрина спермоплазмы ниже 450,0 мкгмл–1 может служить для предсказания возможности развития олигозооспермии.
При исследовании динамики показателей спермограммы, удалось установить, что в группе со сниженным уровнем трансферрина через три года в 36,4 % случаев происходило снижение концентрации сперматозоидов (олигозооспермия),
в 9,1 % случаев ухудшались двигательные характеристики сперматозоидов (астенозооспермия) и в 18,2 % случаев развивалось сочетанное нарушение концентрации, подвижности и морфологии сперматозоидов – олигоастенозооспермия.
Уровень скаферрина вел себя монотонно, что не позволило использовать определение данного белка с диагностической или прогностической целью в настоящем исследовании, хотя в ряде других исследований скаферрин с диагностической целью с успехом использовался. Уровень простатоспецифического антигена в отличие от скаферрина колебался в широких пределах.
Для концентрации простатоспецифического антигена в спермоплазме рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода были характерны большие индивидуальные различия. Однако проведенный анализ не позволил выявить их статистически значимой взаимосвязи с патогенезом различных форм патоспермии. То есть, использование определения этого белка с диагностической или прогностической целью в настоящем исследовании оказалось невозможным.
Проведенное нами исследование показало, что при хроническом воздействии промышленных токсикантов Астраханского газоперерабатывающего завода концентрация спермоспецифического ингибитора трипсина в спермоплазме увеличивается.
Причем, по нашим данным, в ряде случаев увеличение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина более 1400,0 мкгмл–1 в спермоплазме предшествовало и сопровождало развитие олигозооспермии у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода. Анализ полученных данных позволил нам предположить, что повышение уровня спермоспецифического ингибитора трипсина выше 1400,0 мкгмл–1 может служить для предсказания возможности развития олигозооспермии.
при хроническом воздействии промышленных токсикантов Астраханского газоперерабатывающего завода концентрация простатической кислой фосфатазы в спермоплазме уменьшается и изменение концентрации в спермоплазме этого белка предшествует развитию астенозооспермии у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода. Таким образом, сравнительно высокая специфичность, чувствительность и эффективность теста в совокупности с достаточно хорошим прогностическим значение положительного и отрицательного результатов позволяет использовать определение простатической кислой фосфатазы в спермоплазме для прогноза развития нарушения подвижности сперматозоидов (астенозооспермия) у мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Анализ полученных данных позволил нам предположить, что снижение уровня простатической кислой фосфатазы ниже 4000,0 мкгмл–1 может служить для предсказания возможности развития астенозооспермии.
Учитывая данные, полученные при анализе концентрации трансферрина спермоплазмы, нами была предпринята попытка разработать способ прогнозирования развития олигозооспермии у мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Мы предложили проводить одновременное определение в спермоплазме уровня трансферрина и спермоспецифического ингибитора трипсина, а затем рассчитывать соотношение между ними по формуле:
где ПИО – прогностический индекс развития олигозооспермии (показывает вероятность развития полизооспермии у мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе),
ССИТ – концентрация спермоспецифического ингибитора трипсина в спермоплазме (в мкгмл–1),
ТФ – концентрация трансферрина в спермоплазме (в мкгмл–1).При прогностический индекс развития олигозооспермии больше или равно 3,1 (ПИО3,1) считали риск развития олигозооспермии высоким.
Для оценки качества предложенного теста (определения индекс развития олигозооспермии) нами были проведены расчеты ряда общепринятых характеристик: специфичность, чувствительность, эффективность, прогностическое значение положительного результата, прогностическое значение отрицательного результата.
Высокая специфичность, чувствительность и эффективность теста в совокупности с высоким прогностическим значением отрицательного результата и достаточно хорошим прогностическим значение положительного результата позволяет использовать определение ПИО для прогноза развития олигозооспермии у мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе (таблица 2).
Таблица 2.
Результаты оценки способа прогнозирования развития олигозооспермии
| Оцениваемые характеристики | Результаты оценки |
| Специфичность, % | 96,0 |
| Чувствительность, % | 100,0 |
| Эффективность, % | 96,8 |
| Прогностическое значение положительного результата, % | 85,7 |
| Прогностическое значение отрицательного результата, % | 100,0 |
по определению ПИО
Высокая специфичность, чувствительность и эффективность теста в совокупности с высоким прогностическим значением отрицательного результата и достаточно хорошим прогностическим значением положительного результата позволяет использовать определение ПИО для прогноза развития олигозооспермии у мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Полиамины
В группе мужчин (n=31), работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе при первом исследовании средний уровень спермина в спермоплазме был 265,0±64,2 мкгмл–1, что несколько выше, чем в контрольной группе. Средний уровень спермидина в спермоплазме составил 163,0±42,7 мкгмл–1, то есть имел некоторую тенденцию к снижению. Индекс полиаминов в группе мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе, при первом исследовании в среднем был выше, чем в контрольной группе и составлял 1,8±0,6, однако не выходил за пределы нормальных значений (в норме ИП = 1,12,3, по данным Николаева А. А. и соавт.).
В той же группе мужчин через три года средний уровень спермина в спермоплазме был равен 283,0±54,6 мкгмл–1, что на 7 % больше, чем при первом анализе и на 12 % выше, чем в контрольной группе. Средний уровень спермидина в спермоплазме был равен 155,0±33,1 мкгмл–1, что на 5 % меньше, чем при первом анализе и на 16 % меньше, чем в контрольной группе.
Индекс полиаминов в группе мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе, при втором исследовании (через три года) в среднем увеличился до 3,1±0,7, что в 1,5 раза выше, чем в контрольной группе и выходит за пределы нормальных значений (рисунок 3).
По полученным нами данным, при хроническом воздействии промышленных токсикантов Астраханского газоперерабатывающего завода нарушается синтез и/или секреция полиаминов и их соотношение в спермоплазме выходит за пределы нормы. При этом в ряде случаев индекс полиаминов возрастает до 3,0 и более.
Учитывая достаточно высокую частоту встречаемости нарушений в системе полиаминов спермоплазмы, мы предлагаем проводить у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода дополнительно определение индекса полиаминов спермоплазмы.
Рисунок 3. Пример электрофореграммы и денситограммы полиаминов спермоплазмы.
1 – электрофореграмма и денситограмма полиаминов спермоплазмы нативного эякулята (контроль),
2 – электрофореграмма и денситограмма полиаминов спермоплазмы рабочего АГПЗ (стаж работы 3 года, полизооспермия).
Окислительная деструкция белков спермоплазмы
Интенсивность токсического воздействия природного газа Аксарайского месторождения, во многом зависит от характера метаболических процессов в различных тканях. Большое значение имеют не только абсолютные величины концентрации токсического агента, но и влияние на универсальные факторы защиты организма в, частности, антиоксидантную защиту. При патологических состояниях в репродуктивной системе создаются условия для интенсивной генерации радикальных продуктов, повышения окислительной деструкции белков, липидов, что приводит к нарушению структуры и функции клеточных мембран. Интенсификация процессов окислительной модификации компонентов клеточной мембраны может являться причиной изменений, связанных со способностью мембран генерировать импульсы, направленные на регуляцию формообразовательных процессов сперматозоидов, их созревание и синтез белков, обеспечивающих процессы оплодотворения.
Нами была проанализирована интенсивность спонтанной окислительной деструкции белков спермоплазмы. В спермоплазме определяли степень спонтанного окисления белков по методу Левина.
статистически достоверное повышение уровня 2,4-ДНФгидразонов было обнаружено только у мужчин, работающих на АГПЗ до 1 года, и имеющих олигоастенозооспермию и у мужчин работающих на АГПЗ до 4 лет. уровень регистрируемых при длине волны 270 нм алифатических альдегидов увеличивался в тех же группах значительно меньше. Обращает на себя внимание факт практически отсутствия окислительной деградации белков спермоплазмы у рабочих со стажем более 7 лет. С целью оценки степени фрагментации окисленных белков спермоплазмы использовали надосадочную жидкость, полученную после осаждения белков.
Как видно из таблицы 3, концентрация кислоторастворимых пептидов достоверно растет в спермоплазме мужчин имеющих контакт с производственными вредностями АГПЗ. Степень фрагментации окисленных белков спермоплазмы, рабочих АГМК возрастает от 18 до 50 % в зависимости от длины волны регистрации низкомолекулярных пептидов, а у рабочих стажем менее 1 года даже от 22% до 150 %.
Как известно, именно при длине волны 254 нм наиболее активно рассеивает пептидная связь. Видимо, в составе продуктов окислительной деструкции белков спермоплазмы преобладают пептиды не содержащие жесткие циклические структуры (например, тирозин триптофан и т.п.).
| Группы обследуемых | Спонтанное окисление | ||
| 254 нм | 270 нм | 280 нм | |
| 1. Мужчины, не имевшие контакта с производственными факторами АГПЗ, (нормозооспермия, n=34) | 1,670 ±0,021 | 0,203 ±0,013 | 0,097 ±0,001 |
| 2. Мужчины, не имевшие контакта с производственными факторами АГПЗ, (олигоастенозооспермия, n=29) | 1,610 ±0,009 | 0,191 ±0,006 | 0,087 ±0,004 |
| 3. Мужчины, работающие на АГПЗ, (олигоастенозооспермия, n=19) стаж работы до 1 года | 2,0450 ±0,035 | 0,331 ±0,032 | 0,244 ±0,045 |
| 4. Мужчины, работающие на АГПЗ, (олигоастенозооспермия, n=29) стаж работы более 7 лет | 1,600 ±0,015 | 0,171 ±0,004 | 0,075 ±0,009 |
| 5. Мужчины, работающие на АГПЗ, (олигоастенозооспермия, n=29) стаж работы 1-4 года | 1,970 ±0,018 | 0,295 ±0,012 | 0,147 ±0,008 |
Качественный состав безбелковых фильтратов спермоплазмы мы исследовали методом обращеннофазной ВЭЖХ и обнаружили, что у здоровых мужчин исследуемая фракция содержит не менее 16 хроматографически различимых компонентов, практически равномерно распределенных на протяжении градиента ТФУ. Иная картина наблюдается у Мужчин, не имевших контакта с производственными факторами АГПЗ, но страдающих олигоастенозооспермией.
Таблица 3.
Степень фрагментации окисленных белков спермоплазмы.
На фоне незначительного обеднения количества фракций 12 вместо 16, наблюдается рост доли гидрофобных компонентов. Нарушение структуры клеточных мембран и изменение функциональной активности рецепторного аппарата клеток сперматогенеза и сперматозоидов за счет свободно-радикальных продуктов в первую очередь связано с окислительной деструкцией белков и липидов.
Выявленное нами повышение интенсивности окислительной модификации белков спермоплазмы фактически отражает общую направленность свободно-радикальных процессов. Учитывая большую и очень разнообразную функциональную нагрузку белков в эякуляте, их окислительная модификация может носить в отличие от пероксидации липидов более избирательный и специфический характер при различных патологических состояниях и, в частности, служить причиной различных форм суб и инфертильности, например, высокий индекс тератозооспермии, при длительном воздействии токсикантов Астраханского газоперерабатывающего завода, может быть связан именно с исчерпанием ресурсов антиоксидантной защиты сперматозоидов.
Выводы
- Анализ изменений уровня белков спермоплазмы у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов показал снижение уровней трансферрина и простатической кислой фосфатазы, повышение уровня спермоспецифического ингибитора трипсина и отсутствие динамики в уровне скаферрина и простатоспецифического антигена.
- Выявлено повышение интенсивности окислительной модификации белков спермоплазмы, проявляющееся в росте образования карбонильных производных белков спермоплазмы, у мужчин, работающих на АГПЗ до 1 года, и имеющих олигоастенозооспермию и у мужчин работающих на АГПЗ до 4 лет.
- концентрация кислоторастворимых пептидов достоверно растет в спермоплазме мужчин имеющих контакт с производственными вредностями АГПЗ. Степень фрагментации окисленных белков спермоплазмы, рабочих АГМК возрастает от 18 до 50 % в зависимости от длины волны регистрации низкомолекулярных пептидов, а у рабочих стажем менее 1 года даже от 22 % до 150 %.
- Анализ полиаминов спермоплазмы показал рост индекса Спермин/Спермидин в течение трех лет работы на астраханском газоперерабатывающем заводе более чем в 1,5 раза, что коррелирует (r = 0,860) с продолжительностью влияния промышленных токсикантов.
- В результате комплексного динамического исследования спермы рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода предложен прогностический индекс развития олигозооспермии, рассчитываемый как, отношение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина к концентрации трансферрина.
- Доказано прогностическое значение определения уровня простатической кислой фосфатазы в спермоплазме. Уровень простатической кислой фосфатазы ниже 4000 мкг/мл позволяет предполагать в дальнейшем развитие у пациента астенозооспермии с вероятностью не менее 80 %.
Внедрение результатов работы в практику
Результаты исследования используются в научных исследованиях и практической работе: кафедры общей и биоорганической химии и кафедры фармацевтической химии Астраханской государственной медицинской академии; Центра планирования семьи и репродукции человека г. Астрахани. Результаты диссертационной работы используются в качестве учебного материала для студентов, интернов и ординаторов Астраханской государственной медицинской академии.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Выборнов С. В., Ложкина Л. В., Луцкий Д. Л. Особенности белкового состава эякулята при полизооспермии // Мат. II междунар. науч. конф. «Белки – маркеры патологических состояний». – Астрахань, 2001. – С.115-116.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Евдокимов В. В. и др. Экологические аспекты андрологии: итоги и перспективы // Мат. IV междунар. конф. «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия». – Астрахань, 2001. – С.78-80.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Ложкина Л. В., Николаев А. А. Анализ спермограмм субфертильных мужчин с полизооспермией // Мат. I всеросс. конгресса «Актуальные вопросы оперативной гинекологии и репродукции человека». – Краснодар, 2001. – С.147-149.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Ложкина Л. В., Николаев А. А. Характеристика белков спермоплазмы при полизооспермии // Мат. I всеросс. конгресса «Актуальные вопросы оперативной гинекологии и репродукции человека». – Краснодар, 2001. – С.131-134.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Николаев А. А. Возможности топической диагностики нарушения метаболизма тестостерона у субфертильных больных хроническими простатитами // Мат. междунар. конф. «Естествознание на рубеже столетий». – Дагомыс, 2001. – С.24-25.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Бондаренко С. К., Николаев А. А. Анализ причин патоспермии у мужчин в Астраханской области // Сборник науч. трудов «Проблемы охраны здоровья и окружающей среды». – Астрахань, 2002. – С.169-171.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Евдокимов В. В. и др. Механизмы агглютинации сперматозоидов при хроническом простатите // Мат. Х Съезда урологов России. – Москва, 2002. – С.297-298.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Евдокимов В. В. Влияние некоторых антибиотиков на сперматогенез // Мат. V междунар. конф. «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия». – Астрахань, 2002. – С.82-83.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Бойко О. В. Клинические аспекты антибиотической терапии в андрологии // Мат. III междунар. науч.-практич. конф. «Здоровье и Образование XXI Век». – Москва, 2002. – С.115-116.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Гайнуллина Л. Х., Кубаева А. С. Межмолекулярные взаимодействия лактоферрина и некоторых лекарственных веществ // Труды АГМА Т.24(XLVIII). – Астрахань, 2002. – С.55-59.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Бойко О. В. Анализ условно-патогенной микрофлоры эякулята при хронических простатитах у субфертильных мужчин // Труды АГМА Т.28(LII). – Астрахань, 2003. – С.142-147.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Ложкина Л. В. Динамика активности сперматогенеза у мужчин Астраханской области // Мат. VI междунар. конф. «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря». – Астрахань, 2003. – С.93-95.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Зульбалаева Д. Ф., Махмудова А. М. Нарушение гликозилирования лактоферрина при урогенитальных микоплазмозах // Фундаментальные исследования. – 2004. – №2. – С.173-174.
- Выборнов С. В., Махмудова А. М., Махмудова А. М., Николаев А. А. Особенности протеома спермы при хроническом урогенитальном трихомонозе // Фундаментальные исследования. – 2004. – №2. – С.174-175.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Николаев А. А., Бойко О. В. Чувствительность к лактоферрину микрофлоры эякулята при хроническом простатите // Урология. – 2004. – №5. – С.37-39.
- Выборнов С. В., Луцкий Д. Л., Николаев А. А., Зульбалаева Д. Ф. Применение низкоинтенсивного микроволнового излучения в репродуктивных технологиях // Materials IX International Scientific Conference, China, Dalyan, 2005. – P.201-202.
