Младший научный сотрудник отдела иммунобиологических методов диагностики ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения».
e-mail: 27konti72@mail.ru
The Junior Researcher of the Department of Immunobiological Diagnostic Methods, Federal Research Center for Medical and Preventive Technologies of Public Health Risk Management.
e-mail: 27konti72@mail.ru
Введение. С каждым годом прослеживается неуклонный рост частоты мужского бесплодия как в России, так и в других странах мира при сопутствующей низкой эффективности распознавания причин его идиопатических форм. Объяснением роста бесплодия служат: вредные производственные факторы, в том числе, химические, прогрессивное ухудшение качества городской среды, оказывающей существенное влияние на репродуктивное здоровье урбанизированного населения, повторяющиеся экономические кризисы, негативно влияющие на психику человека, массовое употребление некачественных продуктов и лекарств. Перечисленные факторы, прежде всего, химические производственные, негативно влияют на репродуктивную систему, в том числе, на дифференцировку мужских половых клеток, как причину нарушения фертильности.
Цель исследования — изучение в условиях in vitro спонтанной и индуцированной бензолом особенности апоптоза сперматозоидов мужчин — работников предприятия нефтедобычи с нарушением фертильности.
Материалы и методы. Проведено экспериментальное исследование биологического материала (эякулят) у 50 мужчин с нарушениями репродуктивной функции (26–49 лет), работников предприятия нефтедобычи. Для проведения эксперимента in vitro использовали пробы семенной жидкости. В качестве фактора индукции in vitro использовали раствор бензола в концентрации 0,001 мкг/мл (подобрана экспериментально). Анализируемые пробы были разделены на 2 равные части для исследования спонтанной и индуцированной бензолом экспрессии маркеров апоптоза (CD25+, CD95+, baх, р53, Аннексин V-FITC и пропидиум йодид (Propidium Iodide), Caspasa-3), которые определялись методом проточной цитометрии.
Результаты. Достоверных отклонений внутриклеточных маркеров апоптоза сперматозоидов (baх, р53, Annexin V-FITC+7AAD+, Annexin V-FITC+7AAD–, Caspasa-3) обнаружено не было, однако наблюдались различия в экспрессии мембранных протеинов CD95+ и CD25+ на 20% и 10% по сравнению со спонтанным уровнем, что связано с ускорением событий программированной гибели сперматозоидов (p<0,05).
Заключение. Результаты, полученные в эксперименте in vitro по моделированию программы апоптоза путём индукции гаптеном (бензолом), показали, что нарушения клеточной гибели сперматозоидов связаны со сверхэкспрессией ключевого рецептора запуска апоптоза CD95, а также маркера ранней активации клеток CD25, что отражает модификацию бензолом сценария клеточной гибели по пути её избыточной стимуляции.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Дата поступления: 23.03.2022 / Дата принятия к печати: 21.11.2022 / Дата публикации: 23.12.2022
Introduction. Every year there is a steady increase in the frequency of male infertility both in Russia and in other countries of the world with the concomitant low efficiency of recognizing the causes of its idiopathic forms. The explanation for the increase in infertility are: harmful production factors, including chemical ones, progressive deterioration of the quality of the urban environment, which has a significant impact on the reproductive health of the urbanized population, recurring economic crises that negatively affect the human psyche, mass consumption of substandard products and medicines. These factors, primarily chemical production, negatively affect the reproductive system, including the differentiation of male germ cells, as a cause of fertility disorders.
The aim of the study to consider in vitro spontaneous and benzene-induced features of sperm apoptosis in male oil industry workers with impaired fertility.
Materials and methods. We have conducted an experimental study of biological material (ejaculate) in 50 men with reproductive disorders (26–49 years old), employees of an oil production enterprise. To conduct the experiment in vitro, the researchers used seminal fluid samples. A benzene solution at a concentration of 0.001 micrograms/ml was used as an in vitro induction factor (selected experimentally). We divided the analyzed samples into 2 equal parts to study the spontaneous and benzene-induced expression of apoptosis markers (CD25+, CD95+, bax, p53, Annexin V-FITC and Propidium Iodide, Caspasa-3), which the researchers determined by flow cytometry.
Results. There were no significant deviations of intracellular markers of sperm apoptosis (bax, p53, Annexin V-FITC+7AAD+, Annexin V-FITC+7AAD–, Caspasa-3), however, experts observed differences in the expression of CD95+ and CD25+ membrane proteins by 20% and 10% compared to the spontaneous level, which is associated with the acceleration of the events of programmed sperm death (p<0.05).
Conclusion. The results obtained in an in vitro experiment on modeling the apoptosis program by induction with hapten (benzene) showed that violations of sperm cell death are associated with overexpression of the key receptor for triggering apoptosis CD95, as well as a marker of early activation of CD25 cells, which reflects benzene modification of the cell death scenario along the path of its excessive stimulation.
Funding. The study had no funding.
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
Received: 23.03.2022 / Accepted: 21.11.2022 / Published: 23.12.2022
The authors declare that there are no conflicts of interest present.