Введение. Частота инфертильности при варикоцеле у мужчин достигает 40%, при этом важную роль в этиологии варикоцеле играют условия работы [1]. Экстремальные условия при физически тяжелой работе, низкие температуры, контакт с нефтью могут, по-видимому, способствовать развитию этого заболевания у рабочих на нефтепромыслах севера Сибири. Ранее нами было показано, что у данной категории работников значимо повышено число эпителиоцитов с кариопатологическими изменениями в урогенитальном тракте, что зачастую сопровождалось инфертильностью [2, 3]. У лиц, работающих с нефтью или ее продуктами, констатируют патологические изменения генома сперматозоидов [4]. Наряду с этим имеются исследования, свидетельствующие о развитии тератозооспермии при варикоцеле у человека [5].

Целью настоящей работы было изучить роль варикоцеле в формировании кариопатологических изменений эпителиоцитов урогенитального тракта и развитии тератозооспермии у рабочих нефтегазопромыслов севера Сибири.

Материалы и методы. Обследованы 56 человек рабочих-буровиков, работающих на нефтепромыслах севера Томской и Тюменской областей в возрасте от 20 до 25 лет, впервые обратившихся к врачу-андрологу по поводу варикоцеле. Контролем послужили 32 рабочих без варикоцеле того же возраста и той же профессии, а также административно-хозяйственные работники (АХР) нефтепромыслов, как страдающие варикоцеле (21 человек), так и не имеющие этого заболевания (30 человек).

Диагноз варикоцеле был поставлен на основании жалоб пациента, визуального осмотра гениталий с последующим подтверждением при УЗИ с допплерографией. Все обследованные дали согласие на проведение настоящего исследования. Одновременно проведено анкетирование, позволившее получить представление о факторах риска в жизнедеятельности обследуемого. Для анализа у всех обследуемых были взяты образцы спермы в эякуляте и эпителий урогенитального тракта.

У каждого человека анализировали не менее 10 тыс. эпителиоцитов и сперматозоидов. Приготовление препаратов из эпителиоцитов, фиксацию, окраску и анализ проводили в соответствии с критериями, изложенными нами ранее [6]. Для морфологически нормального сперматозоида характерна овальная форма головки, длина ее составляет 5–6, ширина – 2,5–3,5 мк, акросомальный участок занимает от 40 до 70% площади головки, при этом отсутствуют аномалии шейки, хвоста и срединного отдела. Наличие выраженных изменений размеров головки подтверждали путем измерения окуляр-микрометром. Изменения формы, дефекты акросомальной области, удвоение головки, а также аномалии шейки и хвоста оценивали визуально согласно методическим указаниям ВОЗ [7] и строгим критериям Крюгера [8].

Статистическую обработку осуществляли с использованием пакета статистических программ STATISTICA v.6.0. Частоты наблюдаемых кариопатологий рассчитывали в программе The EH Software Program (Rockefeller University, NY). Все количественные показатели исследования обрабатывали с применением t-критерия Стьюдента для независимых выборок, поскольку тестирование закона распределения при помощи критерия Колмогорова–Смирнова не выявило отличий от нормального. Анализ статистических различий качественных признаков производили с использованием теста χ2 с поправкой Йетса на непрерывность [9]. Различия сравниваемых результатов (X±m, где X – выборочное среднее арифметическое, m – ошибка среднего арифметического) считали достоверными при достигнутом уровне значимости p<0,05.

Результаты и обсуждение. Установлено, что у рабочих-буровиков с варикоцеле по сравнению с другими когортами обследуемых работников нефтепромыслов особенно существенно был повышен уровень клеток урогенитального тракта с кариопатологическими нарушениями. Среди наблюдаемых клеток с дефектами наиболее часто присутствовали эпителиоциты с микроядрами и протрузиями, которые можно отнести к истинным цитогенетическим аберрациям, поскольку они являются результатом образования ацентрических фрагментов хромосом и отставания в митозе отдельных целых хромосом [10]. Частота клеток с микроядрами у рабочих с варикоцеле превышала уровень, наблюдаемый у АХР с такой же патологией (контроль), в 1,8 раза (12,2±1,8‰ при 6,9±0,6‰ в контроле; p<0,05), с протрузией типа «разбитое яйцо» в 3,2 раза (5,7±0,7 и 1,8±0,4‰ соответственно; p<0,05) и типа «язык» в 2,4 раза (4,4±0,4 и 1,8±0,4‰ соответственно; p<0,05 (см. таблицу). Ранняя деструкция ядра цитологически начинается как перинуклеарная вакуоль [11], не исключено, что такой показатель, как центральная круговая насечка, также свидетельствует о разрушении ядерной оболочки. В контроле этот показатель составил 3,7±0,7‰, а у рабочих с варикоцеле – 6,9±0,8‰ (p<0,05). Апоптотический процесс распада хроматина ядра может выглядеть как кариолизис. Кариорексис – это заключительный этап гибели клетки, часто являющийся исходом многогруппового аномального митоза [12]. У рабочих с варикоцеле число клеток с перинуклеарной вакуолью было значимо выше, чем в контрольной группе (p<0,05), то же было справедливо и для клеток с кариорексисом (p<0,05), кариолизисом (p<0,01) и кариопикнозом (p<0,01). Рост числа клеток с кариопикнозом у рабочих с варикоцеле может свидетельствовать об уменьшении гетерохроматизации в экспрессируемых участках генома эпителиоцитов [13].

У рабочих с варикоцеле по сравнению с контролем во много раз возрастало число сперматозоидов с измененными размером и формой головки, с аномалиями акросомальной области, двойной головкой, дефектами шейки, при этом числа сперматозоидов с дефектами в области хвоста не отмечено (см. таблицу). У рабочих без варикоцеле по сравнению с контролем было значимо больше сперматозоидов с изменениями размера головки и ее формы, при этом увеличивалось и число сперматозоидов с дефектами хвоста. Имеются сообщения об ассоциации цитогенетических нарушений и аномально увеличенной головки многохвостовых сперматозоидов [14, 15]. То, что показатели частоты цитогенетических изменений в соматических клетках и аномалий сперматозоидов значимо коррелируют, было продемонстрировано в многочисленных исследованиях, при этом авторы указывают на связь феномена цитогенетической нестабильности с бесплодием мужчины [16–19]. P. Thonneau и соавт. [20] полагают, что обнаружение повышенного уровня цитогенетических аномалий в соматических клетках является одним из маркеров бесплодности мужчин.

Особый интерес вызвали результаты обследования АХР. Так, значимое повышенное число клеток с кариопатологическими изменениями было зарегистрировано не только у рабочих-буровиков, но и у АХР с варикоцеле по сравнению с лицами из числа АХР, не имеющих этого заболевания. Однако у АХР с варикоцеле выраженность кариопатологических изменений была существенно ниже, чем у рабочих, имеющих это заболевание. Складывается впечатление, будто кариопатологические изменения эпителиоцитов урогенитального тракта у рабочих-буровиков суммируются и возникает своеобразный аддитивный эффект. С одной стороны, на уровень регистрируемых аномалий налагает отпечаток заболевание, с другой – по-видимому, генотоксический эффект условий работы рабочего-буровика. Поскольку, если взять за контроль суммарные показатели всех типов аберрантных клеток, отмеченных у АХР без варикоцеле – 9,5±1,6‰, и сравнить с аналогичными показателями у рабочих-буровиков также без этого заболевания (21,2±3,5‰; p<0,01), становится очевидным, что рабочие нефтепромыслов подвергаются мощному генотоксическому воздействию условий нефтепромысла. Однако наличие у человека варикоцеле вносит дополнительный значимый аддитивный кариопатогенный эффект, что усугубляет цитогенетическую нестабильность. То же можно сказать и о показателях тератозооспермии у обследованных работников нефтепромыслов. Кариопатологические изменения под влиянием болезни и генотоксический эффект нефтепромыслов имеют, по-видимому, различные механизмы воздействия на цитогенетические структуры клеток организма. Имеются многочисленные исследования, свидетельствующие о мутагенном действии нефти и ее дериватов [21–23]. Проведенные нами исследования также указывают на то, что у рабочих нефтепромыслов Сибири значимо повышается число цитогенетических нарушений как в буккальном эпителии, так и в урогенитальном тракте, кроме того, возрастает и число лейкоцитов крови с хромосомными аберрациями [2, 3]. Кариопатологическое же действие варикоцеле, по-видимому, обусловлено эндогенными механизмами. Известно, что сперматозоиды спонтанно производят разнообразные активные формы кислорода, включая супероксид аниона, перекись водорода и окись азота [24]; в свою очередь повышенная активность оксидативного стресса может, по-видимому, способствовать кариопатологическим изменениям как самих сперматозоидов, так и эпителиоцитов в урогенитальном тракте человека. Возможен и другой механизм возникновения регистрируемых аномалий. Так, имеются многочисленные свидетельства того, что при варикоцеле развивается аутоиммунный процесс [25–27]. Разрушение гематотестикулярного барьера, наблюдаемое при варикоцеле, и попадание в кровоток разрушенных клеток способствуют формированию антиспермальных и антинуклеарных антител, которые могут являться одной из основных причин возникающих кариопатологических изменений в эпителии урогенитального тракта, а также и тератозооспермии, наблюдаемой при этом заболевании [28].

Заключение. Таким образом, наличие у рабочего-буровика варикоцеле существенно ухудшает показатели стабильности ядерных структур соматических и генеративных клеток организма. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о наличии параллельности изменений в ядерном аппарате эпителиальных клеток урогенитального тракта и сперматозоидов семенной жидкости у рабочих-буровиков и административно-хозяйственных работников нефтепромыслов с варикоцеле. У рабочих-буровиков наблюдаемые изменения были значимо выше контроля, что, по-видимому, связано с генотоксическим влиянием условий работы на нефтепромыслах севера Сибири.

Благодарность

Работа выполнена при поддержке гранта Российского гуманитарного фонда (№ 06-15-10190) и частично гранта Российского фонда фундаментальных исследований (№ 06-44-700149).