Активные формы кислорода (АФК) или по другому reactive oxygen species (ROS), являются метаболитами кислорода и включают супероксид-анион, перекись водорода, гидроксильные и гидропероксильные радикалы и оксид азота.
Когда АФК присутствуют в сперме в избытке, они могут инициировать патологические изменения сперматозоидов, вызывая окислительное повреждение клеточных липидов, белков и ДНК. Такие нарушения получили названия оксидативный стресс (ОС) сперматозоидов.
За счет снижения подвижности, нарушения акросомной реакции, повреждения рецепторов сперматозоидов, ОС приводит к снижению вероятности наступления беременности. Вызывая разрывы (фрагментацию) ДНК сперматозоидов ОС приводит к нарушению развития зародыша, что сопровождается замершими беременностями, выкидышами на ранних сроках, аномалиями развития и возникновением злокачественных новообразований у детей.
Человеческий сперматозоид очень восприимчив к оксидативному стрессу.
ОС сперматозоидов оказывает отрицательное влияние, как на прогноз естественного зачатия, так и на результаты вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), в т.ч. ИКСИ.
Согласно Рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (WHO-2010), Европейской ассоциации репродукции человека и эмбриологии (ESHRE-2016) и Европейской урологической ассоциации (EAU-2017) определение АФК входит в перечень рекомендуемых методов обследования при мужском бесплодии и нарушениях развития беременности, так как о ксидативный стресс сперматозоидов имеет место в 30-80% случаев при бесплодном браке.
Факторы риска ОС сперматозоидов многочисленны:
• инфекционно-воспалительные процессы в органах мочеполового тракта
• перегревание при лихорадочных состояниях, или действии внешних источников тепла (сауна, горячая ванна и др.)
• аутоиммунные реакции против сперматозоидов, сопровождающиеся выработкой антиспермальных антител (АСАТ)
• системные заболевания (диабет, подагра и др.)
• возраст старше 40 лет
• нехватка антиоксидантов в пище
• генетические дефекты системы антиоксидантной защиты.
Для оценки ОС сперматозоидов в научных исследованиях могут применяться различные тесты:
- прямые методы определения АФК (хемилюминесценция, NBT-тест)
- непрямые методы оценки повреждений, возникших в результате ОС (определение изопростана, малонового альдегида и др.).
Единственный метод оценки оксидативного стресса, рекомендованный ВОЗ-2010 для клинических целей – метод люминолзависимой хемилюминесценции.
В этой процедуре применяется чувствительный люминометр для измерения малых количеств света, генерируемого сперматозоидами человека, в присутствии хемилюминесцентного зонда, такого как люминол. Описанная в Руководстве ВОЗ-2010 методика основана на применении смеси люминола и пероксидазы хрена для проведения чувствительных измерений образования перекиси водорода.
В эякуляте человека АФК продуцируются сперматозоидами, незрелыми клетками сперматогенеза и лейкоцитами. Один лейкоцит может генерировать, по меньшей мере, в 100 раз больше АФК, чем сперматозоид.
Различные модификации метода применяются для оценки функциональной активности лейкоцитов и непосредственно ОС сперматозоидов.
В настоящее время применяют три метода оценки ОС на основе хемилюминесценции:
- определение АФК в нативном эякуляте, что отражает суммарную продукцию АФК, зависящую в значительной степени от концентрации лейкоцитов и активности воспалительного процесса;
- оценка продукции АФК отмытыми сперматозоидами (на 10 млн. клеток), что отражает выраженность внутриклеточного ОС;
- определение антиокислительной емкости семенной плазмы, что служит основанием для назначения антиоксидантов.
Семенная плазма обладает свойствами связывать избыточную продукцию АФК, но активность антиоксидантных ферментов может быть у некоторых мужчин недостаточной. Для характеристики антиоксидантной емкости спермы используется специальная методика с использованием сульфата железа.
ПРИЧИНЫ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА СПЕРМАТОЗОИДОВ (АФК\ROS тест)
Активные формы кислорода (АФК), или reactive oxygen species (ROS), являются метаболитами кислорода и включают супероксид-анион, перекись водорода, гидроксильные и гидропероксильные радикалы и оксид азота.
Когда АФК присутствуют в сперме в избытке, они могут инициировать патологические изменения сперматозоидов, вызывая окислительное повреждение клеточных липидов, белков и ДНК. Такие нарушения получили названия оксидативный стресс (ОС) сперматозоидов.
За счет снижения подвижности, нарушения акросомной реакции, повреждения рецепторов сперматозоидов ОС приводит к снижению вероятности наступления беременности. Вызывая разрывы (фрагментацию) ДНК сперматозоидов ОС приводит к нарушению развития зародыша, что сопровождается замершими беременностями, выкидышами на ранних сроках, аномалиями развития и возникновением злокачественных новообразований у детей.
Ч еловеческий сперматозоид очень восприимчив к оксидативному стрессу.
ОС сперматозоидов оказывает отрицательное влияние, как на прогноз естественного зачатия, так и на результаты вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), в т.ч. ИКСИ.
Согласно Рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (WHO-2010), Европейской ассоциации репродукции человека и эмбриологии (ESHRE-2016) и Европейской урологической ассоциации (EAU-2017) определение АФК входит в перечень рекомендуемых методов обследования при мужском бесплодии и нарушениях развития беременности.
| Анализы | Цена | |
| Продукция активных форм кислорода в нативной сперме | 1355 | Записаться на прием |
| Продукция активных форм кислорода отмытыми сперматозоидами | 2678 | Записаться на прием |
| Оценка количества формазанов в сперматозоидах | 2000 | Записаться на прием |
| Антиокислительная активность спермы | 2142 | Записаться на прием |
F Оксидативный стресс сперматозоидов имеет место в 30-80% (по нашим данным около 40%) случаев при бездетном браке.
Факторы риска ОС сперматозоидов многочисленны:
• инфекционно-воспалительные процессы в органах мочеполового тракта;
• перегревание при лихорадочных состояниях, или действии внешних источников тепла (сауна, горячая ванна и др.);
• аутоиммунные реакции против сперматозоидов, сопровождающиеся выработкой антиспермальных антител (АСАТ);
• системные заболевания (диабет, подагра и др.);
• возраст старше 40 лет;
• нехватка антиоксидантов в пище;
• генетические дефекты системы антиоксидантной защиты.
Для оценки ОС сперматозоидов в научных исследованиях могут применяться различные тесты: прямые методы определения АФК (хемилюминесценция, NBT-тест), или непрямые методы оценки повреждений, возникших в результате ОС (определение изопростана, малонового альдегида и др.).
Единственный метод оценки оксидативного стресса, рекомендованный ВОЗ-2010 для клинических целей – метод люминолзависимой хемилюминесценции, который используем мы.
В этой процедуре применяется чувствительный люминометр для измерения малых количеств света, генерируемого сперматозоидами человека, в присутствии хемилюминесцентного зонда, такого как люминол. Описанная в Руководстве ВОЗ-2010 и используемая нами методика основана на применении смеси люминола и пероксидазы хрена для проведения чувствительных измерений образования перекиси водорода.
Примеры записи люминолзависимой хемилюминесценции эякулятов различных пациентов
В эякуляте человека АФК продуцируются сперматозоидами, незрелыми клетками сперматогенеза и лейкоцитами. Один лейкоцит может генерировать по меньшей мере в 100 раз больше АФК, чем сперматозоид.
Различные модификации метода применяются для оценки функциональной активности лейкоцитов и непосредственно ОС сперматозоидов.
В нашей лаборатории в настоящее время применяют три метода оценки ОС на основе хемилюминесценции:
- определение АФК в нативном эякуляте, что отражает суммарную продукцию АФК, зависящую в значительной степени от концентрации лейкоцитов и активности воспалительного процесса;
- оценка продукции АФК отмытыми сперматозоидами (на 10 млн. клеток), что отражает выраженность внутриклеточного ОС;
- определение антиокислительной емкости семенной плазмы, что служит основанием для назначения антиоксидантов.
Семенная плазма обладает свойствами связывать избыточную продукцию АФК, но активность антиоксидантных ферментов может быть у некоторых мужчин недостаточной. Для характеристики антиоксидантной емкости спермы используется специальная методика с использованием сульфата железа.
Запись хемилюминесценции модельной системы, генерирующей АФК (кривая М), и модельной системы, генерирующей АФК, с добавлением 0,1мл спермоплазмы пациентов I, II, III, IV (кривые I-IV).
Доктор мед. наук, профессор В.А.Божедомов
Несколько цитат о роли активных форм кислорода (АФК/ROS):
по WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen / Editor-in-chief Dr. Trevor G. Cooper — 5th ed. 2010: 132.
По C.Celik-Ozenci, G.Huszar // Male infertility. S.J.Perekatti, A.Agarwal (Eds.). Springer New York Heidelberg Dordrecht London, 2012: 462.
Как влияет стресс на сперматозоид?
Согласно Рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (WHO-2010), Европейской ассоциации репродукции человека и эмбриологии (ESHRE-2016) и Европейской урологической ассоциации (EAU-2017) определение уровня активных форм кислорода входит в перечень рекомендуемых методов обследования при мужском бесплодии и нарушениях развития беременности.
30-80%
оксидативный стресс сперматозоидов имеет место в 30-80% случаев при бесплодном браке
В клинике IVMED оценка оксидативного стресса спермы проводится современным методом путем измерения окислительно-востановительного потенциала ORP (oxidation-reduction potential) с помощью анализатора MiOXSYS System
Результаты данного теста вместе с другими исследованиями, проводимыми в клинике, служат для выбора оптимальной тактики восстановления фертильности мужчины и выбора самой эффективной методики вспомогательных репродуктивных технологий.
Потенциального снижения уровня активных форм кислорода и окислительного стресса можно достигнуть при помощи диеты и изменения образа жизни. Усилить антиоксидантную систему также позволяют диета и приём антиоксидантов
Наиболее доступные антиоксиданты:
- альфа-липоевая кислота,
- витамин A, E, C и бетта-каротин
- цистеин
- цинк
- флавоноиды
- глутатион
Правила подготовки мужчины к сдаче эякулята для анализа оксидативного стресса спермы
Простые рекомендации, которые позволят получить точные и достоверные результаты
- воздержаться от половых актов и мастурбации не менее чем за 3 дня до сдачи, но не более чем за 7 дней
- за 7 дней до сдачи биоматериала отказаться от употребления всех видов спиртных напитков
- за 3 часа до сдачи биоматериала отказаться от курения
- за 10 дней до сдачи биоматериала не принимать горячие ванны, не посещать сауны и парные
- если вы постоянно принимаете лекарства, особенно успокаивающие, антидепрессанты – сообщите об этом перед сдачей анализа оксидативного стресса медицинской сестре клиники IVMED для внесения этой информации в протокол исследования.
Эти правила актуальны для всех видов анализов спермы.
дня полового покоя
оптимальное время воздержания перед проведением анализа оксидативного стресса
идеальный метод сбора спермы для анализа
Получение эякулята для анализа
Не рекомендуется использовать прерванный половой акт для сбора спермы
Не рекомендуется использовать презерватив для сбора спермы
соприкосновение с латексом и смазкой презерватива могут снизить подвижность сперматозоидов и быть причиной недостоверных результатов исследования
Рекомендуется поддерживать температуру хранения образца от сбора до начала исследования в диапазоне 18 -25 ° С
если температура меняется или выходит за пределы критических значений, это также может снизить подвижность сперматозоидов и быть причиной недостоверных результатов исследования
Всемирная организация здравоохранения и специалисты клиники IVMED
советуют
осуществить сбор спермы в клинике, чтобы сразу после сдачи эякулята можно было приступить к исследованию