Введение к работе
Актуальность исследования
По данным Российского общества урологов ежегодно в России отмечается прирост лиц с заболеваниями мочеполовых органов 1,2% [Лопаткин Н. А. и др./ 2005]. Значительную долю составляют воспалительные заболевания органов мужской репродуктивной системы [Лоран О. Б. и др., 2006, Опалихин О. И. и др., 2007]. Если принять во внимание, что достаточно большое число больных с инфекционно-воспалительными заболеваниями мочеполовых органов не учитывается, то становится очевидным, что реальный масштаб этих инфекций создает угрозу для репродуктивного здоровья нации [Алексанов А. Т. и др., 2005, Мартов А. Г. и др., 2006]. Тем более что, по данным НЦ АГиП РАМН [Тер-Аванесов Г. В. и др., 2005], воспалительные заболевания мочеполовых органов являются наиболее частой (22-6О%0 причиной мужского бесплодия. Этот факт подтверждается и многими другими отечественными и зарубежными учеными [Камалов А. А., 2004, Евдокимов В. В., 2005; Clad A. et al., 2005, Motrich R. D. et al., 2005, Fraczek M. et al., 2007] .
В тоже время согласно данным исследований проведенных в НИИ урологии [Евдокимов В. В. и др , 2004] и данным, полученным рядом других ученых и исследовательских групп [Селезнева И. Ю., 2003, Филиппов О. С, 2004, Корякин М В., и др., 2006], отмечается тенденция к росту распространенности мужского бесплодия в России.
Все это происходит на фоне общемировой тенденции ухудшения качества спермы (в 1,7 раза за период 60 лет) [Быков В. Л., 2000], которая прослеживается, в Европе, в частности, и в настоящее время [Brown С. С, 2004, Holm М. et al., 2005, Harbottle S. et al., 2006], в том числе, и в отдельных регионах России [Тер-Аванесов Г. В. и др., 2006].
Экспериментальные исследования особенностей развития воспалительных процессов в органах мужской репродуктивной системы выполняются преимущественно на собаках, кроликах, крысах, морских свинках, мышах [Хейфец В. X. и Др., 2002], что весьма затрудняет экстраполяцию полученных результатов на человека.
Разработка новых диагностических тестов на основании исследования спермы человека при воспалительных заболеваниях репродуктивных органов является актуальным и перспективным научным направлением, что отмечается многими исследователями [Липатова Н. А., 2004, Петрунин Д. Д. и др., 2003, Евдокимов В. В. и др., 2005; Komatsu S. et al., 2005, Krawetz S. A. et al., 2005, BjSmdahl L. et al., 2006, Вое-
Hansen G. В. et al., 2006], поскольку сперма человека имеет богатейший биохимический состав, по сложности сопоставимый с такой биологической жидкостью, как кровь [Николаев А. А., 2004; Owen D. Н. et al. 2005, Hellman J., 2006].
Даже если брать только белки с молекулярной массой 10-100 кДа, то еще в 1981 году в спермоплазме здоровых фертильних мужчин их было известно более 200 [Edwards J. J., 1981]. В тоже время весь этот огромный диагностический потенциал используется слабо из-за отсутствия данных о физиологической роли, которую играют биохимические компоненты эякулята при воспалении органов мужской репродуктивной системы [Терентьев А. А. и др., 2002, Аль-Шукри С. X. и др., 2003, Евдокимов В. В., 2004, MacDonald R. et al., 2006].
Таким образом, существует насущная потребность в экспериментальном и клинико-диагностическом изучении особенностей биохимических процессов, которые протекают в эякуляте при воспалении органов мочеполовой системы мужчин.
Цель исследования
Разработка новых диагностических и прогностических
методов на основе изучения биохимических особенностей эяку
лята человека при воспалении органов мужской репродуктивной
системы. ,i
Основные задачи исследования
Исследовать биохимические основы процесса разжижения коагулировавшего эякулята в норме и при воспалении органов мужской репродуктивной системы.
Исследовать биохимические основы процесса агглютинации сперматозоидов при воспалении органов мужской репродуктивной системы.
Разработать биохимический способ прогноза развития суб-фертильности при воспалительных заболеваниях органов мужской репродуктивной системы на основе исследования эякулята.
Разработать биохимический способ диагностики хронического простатита.
Разработать биохимический способ диагностики микст-инфекций при воспалении предстательной железы.
Разработать способ выявления Chlamydia trachomatis при воспалительных заболеваниях органов мужской репродуктивной системы на основе исследования эякулята.
Разработать способ экспериментального исследования биологической активности химических веществ на основе исследования эякулята человека.
Научная новизна
Впервые показана взаимосвязь динамики ряда цитокинов (интерлейкина-ір, интерлейкина-6, интерлейкина-8) в спермо-плазме больных воспалительными заболеваниями дополнительных желез мужской репродуктивной системы (предстательная железа, семенные пузырьки) с риском развития у них субфертиль-ности.
Впервые экспериментально доказано, что интерлейкин-1Р индуцирует процесс агглютинации сперматозоидов. Впервые экспериментально показано что, агглютинация, индуцированная интерлейкином-ір, носит обратимый характер и установлено, что причиной этого является химическая неустойчивость молекулы интерлейкина-ір к действию протеолитических ферментов спермоплазмы человека.
Впервые экспериментально доказано, что для агглютинации сперматозоидов in vitro необходимо не менее 350000 молекул ингерлейкина-ір на один сперматозоид.
Впервые экспериментально доказана возможность межмолекулярного взаимодействия между интерлейкином-1р и скафер-рином (негемовым ферропротеином, формирующим гликокадикс сперматозоидов), и показано, что агглютинация под действием интерлейкина-іР протекает опосредованно через взаимодействие со скаферрином.
Впервые экспериментально доказано, что полиамины (спермин и спермидин) спермоплазмы являются протекторами сперматозоидов человека от агглютинации индуцированной ин-терлейкином-ір.
Впервые предложена схема одного из вариантов биохимического механизма развития процесса агглютинации сперматозоидов при воспалении.
Впервые проведено экспериментальное изучение процесса разжижения коагулировавшего эякулята человека в норме и при воспалении органов мужской репродуктивной системы и установлены некоторые биохимические причины, приводящие к нарушению нормального протекания этого процесса.
Впервые предложена схема одного из вариантов биохимического механизма нарушения разжижения коагулировавшего эякулята человека при воспалении.
Практическое значение работа
Разработана специализированная компьютерная программа «NTeoh Balance 3.0» для оценки валидности существующих и оптимизации конструирования новых диагностических способов.
- б -
Разработан биохимический способ диагностики хронического простатита (патент на изобретение №2237899 от 10 октября 2004 года).
Разработан биохимический способ диагностики микст-инфекций при воспалении предстательной железы (патент на изобретение №2196991 от 20 января 2003 года).
Разработан способ выявления Chlamydia trachomatis при воспалительных заболеваниях органов мужской репродуктивной системы на основании исследования эякулята (патент на изобретение №2242000 от 10 декабря 2004 года).
Разработан биохимический способ прогноза развития субфертильности при воспалительных заболеваниях органов мужской репродуктивной системы на основании исследования уровня цитокинов (интерлейкин-ір, интерлейкин-6, интерлей-кин-8) в эякуляте
Разработан способ экспериментального исследования биологической активности химических веществ на основании исследования эякулята человека (патент на изобретение №2217750 от 27 ноября 2003 года).
Разработан электрофоретический способ количественного определения полиаминов в биологических жидкостях (патент на изобретение №2225981 от 20 марта 2004 года) с применением разработанной нами специализированной компьютерной программы «ПН5108» (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003612170 от 17 сентября 2003 года).
Основные положения, заносимые на защиту
Уровень цитокинов (интерлейкин-ір, интерлейкин-6, интер-лейкин-8) в спермоплазме больных хроническим простатитом отражает вероятность развития у них субфертильности и определение уровня этих цитокинов может быть использовано для прогноза развития субфертильности.
Интерлейкин-ip обладает способностью индуцировать агглютинацию сперматозоидов опосредованно через межмолекулярное взаимодействие с белком гликокаликса сперматозоидов - скаферрином. Полиамины спермоплазмы (спермин и спермидин) являются факторами протекции сперматозоидов от агглютинации, индуцированной интерлейкином-1р.
Нарушение процесса разжижения коагулировавшего эякулята у мужчин с воспалительными заболеваниями органов репродуктивной системы обусловлено изменением соотношения между ферментами и ингибиторами спермоплазмы.
Апробация результатов
Результаты работы представлены и доложены на:
Ежегодных итоговых научных конференциях Астраханской государственной медицинской академии в 2000-2005 годах (г. Астрахань); /
Пленумах Правления Российского Общества урологов в 2000 и 2004 годах (г. Москва),
Ежегодных Всероссийских конференциях «Национальные Дни клинической лабораторной диагностики» в 2000-2004 годах (г. Москва);
Всероссийской научно-практической конференции «Современные аспекты диагностики и лечения хронического простатита» в 2000 году (г. Курск);
Международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Экология и здоровье населения. Актуальные проблемы биологии и медицины» в 2000 году (г. Астрахань);
III-VIII Международных научно-практических конференциях «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» в 2000-2005 годах (г. Астрахань);
II-VII Международных научно-практических конференциях «Здоровье и Образование^ХХІ Век» в 2001-2006 годах (г. Москва);
Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в медицине» в 2001 году (г. Саратов);
II Международной научной конференции «Белки - маркеры патологических состояний» в 2001 году (г. Астрахань);,
Международной научной конференции «Естествознание на рубеже столетий» в 2001 году (г. Дагомыс);
Всероссийской научно-практической конференции «Медицинские, экологические и социальные аспекты формирования здоровья населения» в 2001 году (г. Челябинск);
X Съезде урологов России в 2002 году (г. Саратов);
Международном форуме «Аналитика и аналитики» в 2003 году (г. Воронеж);
International conference «Biocatalysis: fundamentals & applications - 2000» an 2000 year (Russia, Moscow);
VIII International Scientific Conference «Family
Health In The XXI Century» in 2004 year (India, Goa);
IX International Scientific Conference «Family
Health In The XXI Century» in 2005 year (China, Dalyan);
X International Scientific Conference «Family Health
In The XXI Century» in 2006 year (Thailand, Bangkok);
Annual International Scientific Conference IW SDC «New Technology In Integrative Medicine And Biology» in 2006-2007 years (Thailand, Bangkok-Pattaya).
Публикации
По теме диссертации опубликованы 89 печатных работ, из которых 8 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура, диссертации
Диссертация изложена на 258 страницах, содержит 45 таблиц и 26 рисунков. Она состоит из введения; обзора литературы, описание материалов и методов исследования, изложения фактического материала и обсуждения полученных результатов; заключения; выводов; практических рекомендаций; указателя использованной литературы.
Библиографический указатель включает 309 источников на русском и иностранных языках.
