Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Nazarova G.E.

Azerbaijan Medical University, Baku

The role of fructose – the main energy substrate in male infertility

Резюме. Представлены сведения об исследовании, проведенном с целью определения связи между вязкостью фруктозы в спермальной жидкости и подвижностью, а также количеством сперматозоидов у мужчин, страдающих бесплодием. Были исследованы образцы спермы 70 мужчин, соблюдавших половую диету в течение 3–5 дней. 20 из них составили контрольную группу практически здоровых лиц. Другие 20 – включены в группу астенозооспермии, 20 – олигоспермии, 10 – в группу азооспермии. Группы определены на основании морфологического исследования спермы. Вязкость фруктозы была определена колориметрическим методом с помощью набора реактивов B.I.R.D «semen fructose». Исследования, проведенные в группах, показали, что по мере увеличения подвижности и количества сперматозоидов количество фруктозы в спермальной жидкости уменьшается.

Ключевые слова: мужское бесплодие, фруктоза, сперматогенез.

Медицинские новости. – 2022. – №7. – С. 62–63.

Summary. The article discusses a study that was conducted to determine the relationship between the concentration of fructose in the seminal fluid of infertile men, sperm motility, and the number of spermatozoa. In total, 70 men who had been on a sex fasting for 3–5 days had their sperm samples examined. A control group of 20 people who were all relatively healthy was formed. Another 20 people were assigned to the asthenoozospermic sperm group, 20 – to the oligospermic sperm group, and 10 – to the azoospermic sperm group. The groups were determined by examining the morphology of the sperm. Colorimetric analysis was used to determine the concentration of fructose using the B.I.R.D «semen fructose» reagent kit. According to research, as sperm motility and number increase, the amount of fructose in the sperm fluid decreases.

Keywords: male infertility, fructose, spermatogenesis.

Meditsinskie novosti. – 2022. – N7. – P. 62–63.

Мужское бесплодие, являющееся глобальной проблемой, представляет собой случай отсутствия оплодотворения на протяжении 1 года непрерывных половых актов [1, 2]. Им страдает 7% мужчин, что составляет 40–50% от общего числа случаев бесплодия. В классификации Всемирной организации здравоохранения мужское бесплодие делится на 3 группы [3]:

1) нормозооспермия (концентрация сперматозоидов >15 млн/мл);

2) олигозооспермия (концентрация сперматозоидов <15 млн/мл);

3) азооспермия (концентрация сперматозоидов =0).

Азооспермия является основной причиной 20% случаев мужского бесплодия [4].

Фруктоза синтезируется в семенных пузырьках. Она – основной источник энергии для сперматозоидов. Так, снижение активности альдозоредуктазы в дистальном каудальном эпидидиме и повышение активности сорбитолдегидрогеназы ускоряют образование фруктозы из сорбита. Фруктоза необходима для нормального движения сперматозоидов. Для оценки функции семенных пузырьков ВОЗ рекомендует измерение уровня фруктозы [5]. После эякуляции сперматозоид получает энергию путем фруктолиза и циркуляции трикарбоновых кислот. В митохондриях фруктоза подвергается полному метаболизму до углекислого газа и воды. Пока сперматозоид находится в спермальной жидкости, его источником энергии является фруктоза. Факт того, что концентрация фруктозы обратно пропорциональна количеству подвижных сперматозоидов, указывает на то, что только подвижные сперматозоиды используют фруктозу после эякуляции [6]. Вязкость фруктозы бывает низкой из-за большого количества сперматозоидов и высокой потребности в энергии в среде с высокой активностью [6]. Это означает, что только подвижные сперматозоиды используют фруктозу. А это важно при диагностике больных астенозооспермией. Фруктоза является основным гликолизируемым субстратом спермальной жидкости и дает важную информацию о функции пузырьков. Воспалительные процессы (атрофия семенных пузырьков) могут быть причиной низкого ее уровня. Дисфункция семенных пузырьков также приводит к снижению вязкости фруктозы. Помимо этого, обструкция семявыносящих протоков также приводит к ее недостатку или отсутствию в сперме [7]. Именно поэтому фруктоза играет роль в диагностике обструктивной и необструктивной азооспермии. В то время как у пациентов с необструктивной азооспермией уровень фруктозы в спермальной жидкости выше по сравнению с контрольной группой (фруктоза не расходуется в среде, где нет сперматозоидов), ее уровень у лиц с обструктивной азооспермией, по сравнению с контрольной группой, очень низкий, либо она отсутствует вообще [8, 9].

Именно поэтому в связи с важностью определения вязкости фруктозы при мужском бесплодии мы поставили перед собой следующую цель.

Цель исследования – определить роль фруктозы, являющейся основным энергетическим субстратом в спермальной жидкости, у лиц, страдающих от мужского бесплодия; определить ее количество в спермальной жидкости.

Материалы и методы

Основной материал объекта исследования составили образцы спермы 70 пациентов в возрасте от 18 до 35 лет, которые соблюдали половую диету в течение 3–5 дней. 20 из них составили контрольную группу практически здоровых лиц, а 50 лиц с бесплодием – группу исследования. Пациенты были обследованы и разделены по спермальной активности на 4 группы.

1. Контрольная группа (практически здоровые лица) – 20 человек.

2. Пациенты с астенозооспермией (количество сперматозоидов в норме, подвижность вперед низкая) – 20 человек.

3. Лица с олигозооспермией – 20 человек.

4. Пациенты с азооспермией – 10 человек.

Определение фруктозы в спермальной жидкости осуществлено с помощью теста Селиванова и набора реактивов B.I.R.D «semen fructose».

Набор реактивов B.I.R.D «semen fructose» включает в себя R1 – стандарт фруктозы, R2 – преципитационный раствор, R3 – Dve-раствор, R4 – фиксативный раствор.

При определении уровня фруктозы с помощью набора реактивов B.I.R.D «semen fructose» в одну из 2 пробирок добавляют 50 мкл стандарта фруктозы и 50 мкл образца спермы – в другую, вливают 500 мкл реактива R2 и оставляют при комнатной температуре на 10 минут. Затем центрифугируют в течение 10 минут при частоте вращения 3000 gm.

Далее из супернатантной области берется 50 мкл и разливается в пробирки, после чего добавляется 100 мкл реактива R3 и 1000 мкл реактива R4. В контрольную же пробирку добавляются только R3 и R4. Все 3 пробирки выдерживают на кипящей водяной бане в течение 5 минут. Затем охлаждают под холодной водой, чтобы наблюдать изменение цвета, и проводят измерения спектрофотометрическим методом при длине волны 490–500 нм.

Результаты и обсуждение

Общее количество спермы, подвижность вперед, общая подвижность в исследуемых группах были исследованы в сравнении с количеством фруктозы (таблица).

Таблица. Подвижность сперматозоидов и уровень фруктозы

В результате проведенного исследования установлено, что у больных олигоспермией уровень фруктозы в спермальной жидкости значительно выше (в 1,5 раза) по сравнению с пациентами контрольной группы (p<0,005). В группе больных астенозооспермией вязкость фруктозы была в 1,2 раза выше по сравнению с контролем. Другие показатели оказались ниже по сравнению с контрольной группой. Наблюдается обратно пропорциональная зависимость между количеством фруктозы в спермальной жидкости и подвижностью вперед. Поскольку 5 из 10 пациентов с азооспермией имели обструктивный тип заболевания, вязкость фруктозы по сравнению с контрольной группой была очень низкой (ниже в 5,1 раза). У остальных 5 мужчин концентрация фруктозы по сравнению с другими группами была достаточно высока (выше в 1,8 раза).

В этом исследовании установлено, что существует отрицательная корреляция между подвижностью сперматозоидов и вязкостью фруктозы. Тот факт, что в спермальной жидкости больных олигозооспермией и лиц с низкой спермальной активностью вязкость фруктозы по сравнению с контрольной группой относительно высокая, дает нам основание прийти к такому вывод. Полученные результаты были сопоставлены с результатами других исследователей. Подтверждено, что фруктоза является основным субстратом в подвижности и обеспечении энергией сперматозоидов в спермальной жидкости. Так, Gonzales, Orakwe, Mahmoud и соавт. также показали в своих трудах, что фруктоза – основной энергетический субстрат. В то же время Lu [6] показал, что концентрация фруктозы в спермальной жидкости уменьшается при увеличении концентрации и подвижности сперматозоидов. Lewis Jones и соавт. установили, что концентрация фруктозы в спермальной жидкости обратно пропорциональна подвижности сперматозоидов.

В результате исследования мы пришли к выводу о том, что фруктоза является основным энергетическим субстратом сперматозоидов и существует обратно пропорциональная зависимость между ее количеством и спермальной активностью. Причиной этой зависимости является то, что активные сперматозоиды используют больше энергии. Именно поэтому фруктоза, являясь показателем активности и функции семенных пузырьков, играет важную роль в проблеме бесплодия.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Руководство по испытанию и обработке спермы, Лаборатория ВОЗ. 5-е изд. – Женева, 2010.

2. Swerdloff R.S., Wang C. Семенники и половая функция у мужчин. 22-е изд. / L. Goldman, D. Ausiello. Cecil Учебник медицины. – Филадельфия (Пенсильвания), 2004. – С.1472–1483.

3. Saleh B.O.M., Hussain N.K., Majid A.Y., et al. // Мед. последипломный журнал. – 2008. – Т.7, №1. – С.76?80.

4. Комитет по оптимальной практике в сфере мужского бесплодия Американской урологической ассоциации, Комитет по практике Американского общества репродуктивной медицины. Отчет об оптимальной оценке бесплодного мужчины // Fertil Steril. – 2006. – Т.86, №5, Прил. 1. – S202?S209.

5. Franken D.R., Oehninger S. // Азиатский журнал андрол. – 2012. – Т.14, №1. – С.6–13.

6. Lu C.J., Chen F., Xu H.R., et al. // Журнал Андрол. – 2007. – Т.28, №2. – С.207?213.

7. Ndovi T.T., Choi L., Caffo B., et al. // Clin. Pharmacol. Ther. – 2006. – Vol.80, N2. – P.146?158.

8. Buckett W.M., Lewis-Jones D.I. // Arch. Androl. – 2002. – Vol.48, N1. – P.23–27.

9. Kise H., Nishioka J., Satoh K., et al. // Журнал Андрол. – 2000. – Т21, №2. – С.207–212.

Медицинские новости. – 2022. – №7. – С. 62-63.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.