Особенности морфофункциональных характеристик половых клеток у больных варикоцеле

Государственная медицинская академия, Областной медицинский центр планирования семьи и репродукции, Москва

В начало...

Таким образом, у животных с экспериментальным варикоцеле, также, как и у мужчин с этой патологией, выявлялись достоверно более низкие, чем в контроле, показатели спермограмм. Динамическое их исследование по мере увеличения сроков с момента окклюзии внутренней яичковой вены является убедительным доказательством существования прямой причинно-следственной связи между веногипертензией и патоспермией. Доминирующим и наиболее рано выявляемым феноменом в эксперименте, также, как и в клинике, явилось нарушение подвижности гамет. Изучение характера движения половых клеток крыс с использованием фототелевизионного метода показало, что наряду с полной утратой подвижности и снижением скорости их поступательного перемещения выявляется прогрессирующее и достоверное увеличение, начиная с 7-х суток эксперимента, числа клеток со своеобразным характером движения.

Такие клетки перемещались прямолинейно с очень низкой (5-2,5 мкм/с) скоростью. В то же время скорость криволинейного движения была у этих клеток практически в 1,5-2 раза выше нормы (30 3,4 мкм/с), что сочеталось с резкими толчкообразными боковыми смещениями головки. В контрольной группе животных число таких клеток через 30-90 мин после ресуспендирования в среде 199 составляет 3-4% от общего числа подвижных клеток. У животных опытной группы уже через 7 дней после оперативного вмешательства число таких клеток составляло в отдельных случаях более 60% от числа всех подвижных клеток (в среднем 54 4,0%, р<0,05 ). В более поздние сроки эксперимента эти показатели оставались на достигнутом в 1-ю неделю уровне. Выявленные нами в клинике и эксперименте изменения характера движения гамет эякулята рассматриваются в последнее время в качестве признака их активации в процессе капацитации, с чем и связано название этого феномена - гиперактивация [9]. При инкубации половых клеток гиперактивация предшествует акросомальной реакции и коррелирует с ее интенсивностью [8, 16]. Выявленное нами увеличение числа гиперактивированных гамет может, как нам кажется, свидетельствовать о нарушении при варикоцеле процесса хранения гамет в добавочных половых железах и, в частности, придатке яичка, играющего, как известно, ведущую роль в регуляции процесса капацитации за счет выработки декапацитационных факторов преимушественно гликопротеиновой природы [12, 13]. Известно, что эффективность оплодотворения находится в прямой зависимости от адекватной капацитационной активности мужских гамет, тогда как увеличение сроков их инкубации снижает этот показатель [6]. Наши экспериментальные данные показали, что при спаривании самцов крыс опытной группы через 30-70 сут после перевязки внутренней яичковой вены беременность у интактных самок развивалась в 4 раза реже (20% против 85,8% в норме), число эмбрионов уменьшалось на 30% (с 9,65 0,33 до 6,24 0,75), тогда как эмбриональная смертность увеличивалась (с 6,35 1,2 до 40,83 5,34%), причем за счет как преимплантационной (в 5 раз), так и постимплантационной (в 20 раз) смертности.

В целях выяснения степени вовлечения придатка яичка в патогенез формирования инфертильности при варикоцеле мы изучали морфо-функциональные характеристики сперматозоидов из разных отделов эпидидимиса. Такой подход позволяет не только косвенным образом выявить особенности дисфункции придатка яичка <по конечному результату>, но и, что особенно важно, оценивать тонкие механизмы нарушения фертильности гамет, формирующегося на посттестикулярном этапе гаметогенеза. По понятным причинам он не может быть использован в условиях клиники. Исследование на крысах показало, что у животных контрольной группы соотношение общего числа сперматозоидов семенника и придатка составляло 1:4. После перевязки левой семенниковой вены этот показатель существенно не изменялся на протяжении всего периода наблюдений. Однако внутри самого придатка семенника наблюдалась совершенно иная картина. Так, если в контрольной группе животных соотношение числа гамет из семенника, головки и хвоста его придатка составило 1:1,3:4, то при экспериментальном варикоцеле этот показатель составил уже 1:4:4 во все сроки наблюдения, что указывало на их перераспределение внутри органа. Об относительном приросте числа сперматозоидов в проксимальных отделах канальца придатка свидетельствовало и описанное нами ранее увеличение числа половых клеток в его просвете на поперечных срезах головки органа, тогда как в норме они там обычно отсутствуют [1]. Кроме того, с 28,2 2,1 до 55,8 2,8% возрастало количество подвижных сперматозоидов из головки придатка, а процесс гиперактивации гамет в его хвосте (все данные 30-х суток опыта) увеличивался в 3-4 раза.

Представленные данные позволяют с достаточной уверенностью утверждать, что нарушение гаметогенеза при экспериментальном варикоцеле не ограничивается угнетением сперматогенеза, но сопряжено и с нарушением пассажа гамет через эпидидимис, сопровождающимся их задержкой в проксимальных отделах канальца этого органа. Известно, что механизм продвижения сперматозоидов в проксимальных и дистальных сегментах придатка семенника несколько различен. Так, лишь в головке он обусловлен преимущественно током жидкости, секретируемой сетью яичка. Однако уже в теле эпидидимиса ведущая роль принадлежит мышечному аппарату самого органа. Чрезвычайно важно и то, что в опытах по искусственному замедлению процесса перемещения гамет через орган, скорость которого в физиологических условиях является, по мнению большинства исследователей, постоянной, приводит к достоверному увеличению эмбриональной смертности, уменьшению многоплодия самок и снижению их оплодотворяемости [4], то есть именно к тем изменениям фертильности гамет, которые были выявлены нами у самцов крыс с экспериментальным варикоцеле.

Выводы

1. При изучении морфофункциональных характеристик гамет эякулятов стандартными методами нередко не удается выявить достоверных их отклонений при бесплодии, ассоциированном с варикоцеле, от образцов фертильных мужчин.

2. В то же время детальный анализ двигательной активности гамет с использованием дополнительных методов показывает, что при исследуемой патологии она нарушена у 91% обследованных.

3. Одним из распространенных феноменов изменения движения гамет при варикоцеле является преобладание в эякулятах гиперактивированных сперматозоидов.

4. Этот феномен, являясь одной из существенных причин инфертильности при варикоцеле, может быть обусловлен преждевременно индуцированной капацитационной активностью гамет вследствие дисфункции придатка яичка и, в частности, замедлением транспорта половых клеток через этот орган.

Проблемы репродукции, N4-1998, с.19-22

Литература

1. Артифексов С.Б. Патогенез сосудистых форм мужской инфертильности. Автореф. дисс. ... д-ра мед. наук. Челябинск 1992; 37.

2. Артифексов С.Б., Рыжаков Ю.Д., Можжухин В.Б. Роль циркуляторной гипоксии в патогенезе варикоцеле. Моделирование, патогенез и терапия гипоксич.сост. Сб. науч. трудов Горький 1989; 32-36.

3. Дыбан А.П., Пучков В.Ф., Баранов В.С., Самошкина Н.А., Чеботарь Н.А. Лабораторные млекопитающие: мышь, крыса, кролик, хомячок: объекты биологии развития. М 1975;505-567.

4. Левин К.Л. Физиология и патология воспроизводства свиней. М 1990; 255.

5. Люлько А.В., Кондрат П.С. Варикозное расширение вен семенного канатика (варикоцеле). Душанбе 1989; 208.

6. Репин В.С. Критические факторы регуляции развития. М 1980; 235.

7. Физиология человека (под ред. Р. Шмидта). М 1985; 2:37.

8. Blother S., Betrem R., Pitra C. Speciesspectictishe Motilitatsmuster hyperaktivaerter Sa geties spermatozoen und die quentitative Auswertung der hyperactivicrung von Bullenspermatozoen. Andrologia 1989;21:3:204-213.

9. Burkman L.I. Temporal patton of hyperactivation-like motiliti in human spermatozoa. Biol Reprod 1986;34:226-232.

10. Daniel E.G. Methods in mammalian embriology. N Y London 1971;98.

11. Farris B.L., Fenner D.K., Plymate S.P., Branner C.E., Jacov W.H. Seminal characteristics in the presence of a varicocele as compared with thouse of expectant father and prevasectomy man. Fertil Steril 1981;35:3:325-327.

12. Fraser L.R., Harison A.P., Herod I.E. Characterization of a decapacitation factor associated with epididymal mouse spermatozoa. J Reprod Fert 1990; 89: 1: 135-148.

13. Goddard R.D., Cooper T.G. Epididyme et fertilite masculine. Contracept Fertil Sex 1987; 15: 1: 107-109.

14. Ito H.S., Yanagi S., Kawamura K., Kataumi Z., Igarashi T., Semiga H. Varicocele and pathogenesis of male infertility. Is varicocele a cause of male infertility? Nish ihon J Urul 1986; 48:5:1105-1111.

15. Prymat S.R., Negao R.R., Muller Ch.N., Paulsen C.A. The use of sperm penetration assay in evaluation of men with varicoceles. Fertil Steril l987; 47: 3(a): 680-683.

16. Tesarik Y., Mendoza C., Testart Y. Effect of the humen characteristics of human capacitated spermatozoa. Y Reprod Fertil 1990; 88: 2: 665-675.