Маркеры окислительного стресса в диагностике

Маркеры окислительного
стресса в диагностике
мужской фертильности.
Н.Г.Ракова, В.В.Хон
ГБОУ ДПО РМАПО Минздравсоцразвития России
Евдокимов В.В. ФГУ «НИИ урологии»
Свободный радикал -- частица (атом или
молекула), имеющая на внешней оболочке
один или несколько неспаренных
электронов.
• Радикал может образоваться в результате потери одного
электрона нерадикальной молекулой:
X → e− + X·+
• или при получении одного электрона нерадикальной
молекулой:
Y + e− → Y·−
Окислительное фосфорилирование
в митохондриях - главный источник энергии
и свободных радикалов.
Физиологические концентрации активных
форм необходимы :
* индукция иммунной системы
* мобилизация систем ионного
транспорта
* апоптоз
•Уплотнение ДНК при созревании сперматозоидов
•Акросомальная реакция
•Капатация
Активные формы (Reactive species)
Активные формы = свободные радикалы + реактивные молекулы
Реактивные формы кислорода (РФК) = активные
формы кислорода (АФК) = Reactive oxygen species
(ROS)
Гиперпродукция радикалов
Повреждение мембран
РНК и ДНК
Поперечные сшивки белков
Клеточная деструкция
(Истощение АТФ, апоптоз и некроз)
Антиоксиданты
• Организм обладает собственной
системой АО
• Кроме того, АО могут поступать с пищей
Антиоксиданты
I. Ферменты-антиоксиданты
фермент
нейтрализует
СОД (супероксиддисмутазы)
Cu, Zn-зависимая – в цитозоле,
Mn-зависимая – в митохондриях
супероксиданион
Каталаза
4 субъединицы, каждая включает гем
(Fe)
ГП
(глутатионпероксидаза)
1 молекула cодержит 4 атома Se
H2O2
H2O2, перекиси
липидов
Антиоксиданты
II. Превентивные АО
Связывающие белки
III. Скавенджер АО
(Обрывают цепную реакцию)
Глутатион (нейтрализует гидроксил-радикал,
синглетный кислород)
Альфа-токоферол (витамин E)
Бета каротин
Аскорбиновая кислота (витамин C)
Источники антиоксидантов
I. лекарственные вещества и биодобавки:
Витамины A, C и E,
Цистин, глутатион, метионин
Биофлаваноиды, Se, Zn.
II. пищевые:
 Зеленые и желтые овощи: морковь, шпинат, брокколи
 Травы и специи: куркума, чеснок, виноград, чай, ягоды,
 Красное мясо, почки, печень.
Результаты применения
«Селцинк Плюс»
(Se, Zn vit A, E, C)
у пациентов с хр. простатитом
•
•
•
•
Повышение подвижности на 37%
Норм. форм сперматозоидов на 18%
Концентрация – на 56%
V эякулята – на 39%
По данным НИИ
урологии, 2008г.
Окислительный стресс:
• Нарушение баланса между продукцией
активных форм и антиоксидантной
защитой;
• Процесс повреждения клетки в
результате окисления.
Окислительный стресс и
мужское бесплодие (50%)
• Повреждение мембран
сперматозоидов
• Окислительное повреждение ДНК
• Апоптоз сперматозоидов
• Нарушение подвижности
• Нарушение акросомальной реакции
Оценка окислительного стресса
• Прямая
количественная
(хемилюминисцентные методы);
оценка
СР
• Анализ продуктов реакций свободных радикалов с
липидами, нуклеиновыми кислотами, белками
(экзогенные «ловушки»);
• Суррогатные маркеры – стандартные показатели
спермограммы
(астенозооспермия,
тератозооспермия), их изменение – показание к
оценке ОС
Оценка окислительного стресса
FORM Plus - портативный анализатор,
позволяющий выполнять количественные экспрессопределения:
• Свободных радикалов (тест FORT)
• Общей антиоксидантной способности (тест FORD)
• Анализатор FORM Plus оборудован:
- сенсорным экраном
- принтером (термобумага)
- портом USB
• Доступно специализированное ПО «Life Stat»
FORM Plus
• Не требуется анализ стандартов
анализаторы прокалиброваны на
производстве
• Автоматические самодиагностика и анализ
• Время анализа – 4-12 минут (в зависимости от аналита)
• Результаты автоматически выводятся на дисплей и сохраняются
FORM Plus
•
Диапазоны нормальных значений были разработаны на основании
данных
многочисленных
популяционных
исследований,
выполненных за последнее десятилетие.
FORD (антиоксидантная
способность)
ммоль/л экв. тролокса*
Интерпретация
>1.53
Нормальные
значения
1.07-1.53
Пограничные
значения
<1.07
Дефицитные
состояния
FORT (свободные
радикалы)
FORT, ед.
Н2О2, ммоль/л
Интерпретация
<300-310
<2.28-2.35
Нормальные
значения
300-330
2.28-2.50
Пограничные
значения
>330
>2.50
ОС
Значения общей антиоксидантной
активности в спермоплазме
здоровых доноров:
38,12 ± 11,03, ммоль/л эквивалент тролокса
ммоль/л экв. тролокса
Динамика уровня антиоксидантов в отдельных
диагностических группах по возрасту
55
50
47,6
42,2
45
37,8
36,3
34
40
35
38,2
35,7
30 31
30
варикоцеле
хр.простатит
норма
25
20
18
23
26
30
35
43
лет
Наблюдается снижение уровня антиоксидантов с возрастом в группе с
варикоцеле, некоторое повышение, а затем спад в возрасте после 40 лет в группе
с хроническим простатитом и рост антиоксидантов в группе с нормальными
показателями эякулята.
ммоль/л экв.тролокса
Уровень антиоксидантов и объем
эякулята
55
50
45
40
35
30
25
20
15
51,2
46,3
40,5
44,5
38,8
36
варико
целе
40,9
38
37,5
35,6
35,5
31
23
хр.про
статит
норма
20,5
2
3
4
5
6
мл
Отмечается средняя отрицательная корреляция в трех
группах между объемом и антиоксидантами
Уровень антиоксидантов (ммоль/л экв.тролокса)
при варикоцеле, хр. простатите и у здоровых
доноров
минимум
среднее
максимум
Варикоцеле
25
41,3
62,2
Хронический
простатит
20,5
35,7
44,5
Норма
24,7
33,5
51,5
ммоль/л
Показатели подвижности и
антиоксидантов
39,5
39
38,5
38
37,5
37
36,5
36
35,5
35
34,5
34
38,9
39,2
37,8
35,9
менее 30
31-40
41-50
более 50
мкм/с
Наблюдается слабая положительная корреляция между уровнем
антиоксидантов и общей подвижностью
Общая
подвиж
ность
ммоль/л
экв.тролокса
Уровень антиоксидантов и количество
сперматозоидов
39
38,5
38
37,5
37
36,5
36
35,5
35
39
38,5
37,3
36,6
10
30
60
10^6мл
130
Концентрация
сперматозоидов
Между концентрацией сперматозоидов и уровнем
антиоксидантов в спермоплазме корреляции не выявлено.
До встречи!
Использованная литература
•
•
•
Торопцева М.В. Роль оксидативного стресса в патогенезе различных форм
мужского бесплодия
Владимиров Ю.А., курс лекций
Божедомов В.А., Мужское бесплодие (учебное пособие), М.Москва, 2008
Классификация свободных радикалов,
образующихся в организме человека
Акад. РАМН, профессор
Владимиров Ю.А.,
1998г.