English
Ассоциация полиморфных маркеров гена GSTP1 c параметрами окислительного стресса у инфертильных мужчин
DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2020.4.84-89
Н.А. Курашова, Б.Г. Дашиев, Т.А. Баирова, А.В. Лабыгина, Л.И. Колесникова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», Иркутск, Россия
Цель исследования: установить ассоциацию двух полиморфных локусов – Ile105Val, Ala114Val –
гена GSTP1 (глутатионтрансфераза класса пи-1) с параметрами окислительного стресса у мужчин с бесплодием.
Материалы и методы. Основную группу исследования составили 222 мужчины репродуктивного возраста с бесплодием (средний возраст – 29,9±5,3 года). В контрольную группу вошли 104 практически здоровых мужчины с реализованной репродуктивной функцией (средний возраст – 30,2±3,6 года). Молекулярно-генетическое исследование полиморфизмов гена GSTP1 проведено с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Материалом для исследования служили пробы ДНК, экстракцию которой осуществляли из образцов цельной венозной крови. Компоненты перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты определяли в крови и эякуляте с применением спектрофотофлюорометрических методов.
Результаты. При анализе частот выявления полиморфизма Ile105Val гена GSTР1 у мужчин с бесплодием и фертильных мужчин выявлены статистически значимые различия (χ2=7,487; р=0,024). При сравнении распределений частоты генотипов полиморфизма Ala114Val гена GSTР1 у мужчин с бесплодием и фертильных пациентов достоверных различий между группами выявлено не было (χ2=3,823; р=0,14). У мужчин с бесплодием, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Ile105Val), установлены ассоциации исследуемого гена с повышением активности восстановленного глутатиона на 7%, снижением глутатионредуктазы на 20% в крови и снижением активности супероксиддисмутазы на 8% в эякуляте, в отличие от фертильных мужчин, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Ile105Val), у которых установлены ассоциации с повышением общей антиокислительной активности крови на 20% и со снижением активности глутатионпероксидазы в эякуляте на 24%. У мужчин с бесплодием, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Аlа114Val), установлены ассоциации исследуемого гена со снижением концентрации α-токоферола на 15%, повышением активности глутатионпероксидазы на 25% в крови и снижением активности супероксиддисмутазы на 7% в эякуляте, в отличие от фертильных мужчин, носителей гетерозиготного полиморфизма GSTP1(Аlа114Val), у которых установлены ассоциации с повышением концентрации диеновых конъюгатов крови на 19% и со снижением активности глутатион-S-трансферазы на 32% в эякуляте.
Заключение. Идентификация носительства полиморфных локусов Ile105Val, Ala114Val GSTР1, а также определение ферментов тиолдисульфидной системы могут быть рекомендованы в качестве дополнительной оценки риска развития нарушений репродуктивной функции у мужчин.
Литература
1. Bisht S., Faiq M., Tolahunase M., Dada R. Oxidative stress and male infertility. Nat Rev Urol. 2017; 14(8):470–485. Doi: 10.1038/nrurol.2017.69. 2. Belenkaia L.V., Sholohov L.F., Kolesnikova L.I. Levels of essential elements in pubic hair of men with type 1 diabetes. Endocrine Rev. 2017; 38(S3):169–170. 3. Kovac J.R., Pastuszak A.W., Lamb D.J. The use of genomics, proteomics, and metabolomics in identifying biomarkers of male infertility. Fertil. Steril. 2013;99(4):998–1007. 4. Galimov S.N., Akhmetov R.M., Galimova E.F., Bairamgulov F.M., Bikkulova L.R. Molecular aspects of the impact of the Speroton complex on the male fertility in idiopathic infertility. Urologiia. 2017;2:88–92. Russian (Галимов Ш.Н., Ахметов Р.М., Галимова Э.Ф., Байрамгулов Ф.М.,Биккулова Л.Р. Молекулярные аспекты влияния комплекса Сперотон на мужскую фертильность при идиопатическом бесплодии. Урология. 2017; 2:88-92. Doi: 10.18565/urol.2017.2.88–92). 5. Henkel R.R. Leukocytes and oxidative stress: dilemma for sperm function and male fertility. Asian J Androl. 2011;13(1):43–52. Doi: 10.1038/aja.2010.76. 6. Aydos S.E., Taspinar M., Sunguroglu A., Aydos K. Association of CYP1A1 and glutathione S-transferase polymorphisms with male factor infertility. Fertil Steril. 2009; 92(2):541–547. Doi: 10.1016/j. fertnstert.2008.07.017. 7. Glybochko P.V., Alyaev Yu.G., Chalyy M.E., Usacheva O.A. Influence of the glutatione S-transferases T1 and M1 gene polymorphisms on androgenic status and semen quality after surgical treatment of varicocele. Andrology and Genital Surgery. 2013;1(14):23–26. 8. Huang X.K., Huang Y.H., Huang J.H., Liang J.Y. Glutathione S-transferase P1 Ile105Val polymorphism and male infertility risk: an updated meta-analysis. Chin Med J. (Engl). 2017;130(8):979-985. Doi: 10.4103/0366-6999.204102. 9. Kan H.P., Wu F.L., Guo W.B., Wang Y.Z., Li J.P., Huang Y.Q., Li S.G., Liu J.P. Null genotypes of GSTM1 and GSTT1 contribute to male factor infertility risk: A meta-analysis. Fertil. Steril. 2013;99(3):690–696. 10. Karban A., Krivoy N., Elkin H., Adler L., Chowers Y., Eliakim R., Efrati E.Non-Jewish Israeli IBD patients have significantly higher glutathione S-transferase GSTT1-null frequency. Dig DisSci. 2011;56(7):2081–2087. Doi: 10.1007/s10620-010-1543-4 11. Kolesnikova L.I., Kurashova N.A., Bairova T.A., Osipova E.V. Activity of components of lipid peroxidation system and antioxidant protection in men with infertility, carriers of non-functional genotypes GSTT1 and GSTM1. Free Radical Biology & Medicine. 2018; 120(S1):S72–S73. Doi:10.1016/j. freeradbiomed.2018.04.240. 12. Lakpour N., Mirfeizollahi A., Farival S., Akhondi M.M., Hashemi S.B., Amiriannati N., Heidari-Vala H., Sadeghi M.R. The association of seminal plasma antioxidant levels and sperm chromatin status with genetic variants of GSTM1 and GSTP1 (Ile105Val and Ala114Val) in infertile men with oligoasthenoteratozoospermia. Dis Markers. 2013; 34(3):205–210. Doi:10.3233/DMA-120954. 13. Kurashova N.A., Bairova T.A., Dolgikh M.I., Dashiev B.G., Kolesnikovа L.I. Features of the processes of lipoperoxidation and antioxidant protection in the pathogenesis of infertility in men of different ethnic groups, carriers of nonfunctional polymorphisms of the GSTT1 and GSTM1 genes. International Journal of Biomedicine. 2019; 9(1):31–34. 14. Wu W., Lu J., Tang Q., Zhang S., Yuan B., Li J., Di Wu., Sun H., Lu C., Xia Y., Chen D., Sha J., Wang X. GSTM1 and GSTT1 null polymorphisms and male infertility risk: an updated meta-analysis encompassing 6934 subjects. Sci Rep. 2013;3:2258. Doi:10.1038/srep02258. 15. Xiong D.K., Chen H.H., Ding X.P., Zhang S.H., Zhang J.H. Association of polymorphisms in glutathione S-transferase genes (GSTM1, GSTT1, GSTP1) with idiopathic azoospermia oroligospermia in Sichuan, China. Asian J Androl. 2015; 17(3):481–486. Doi:10.4103/1008-682X.143737. 16. Darenskaya M.A., Kolesnikov S.I., Rychkova L.V., Grebenkina L.A., Kolesnikova L.I. Oxidative stress and antioxidant defense parameters in different diseases: ethnic aspects. Free Rad Biol Med. 2018;120 (S1):60. Doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.04.199 17. Intasqui P., Antoniassi M.P., Camargo M., Nichi M., Carvalho V.M.,Cardozo K.H., et al. Differences in the seminal plasma proteome are associated with oxidative stress levels in men with normal semen parameters. Fertil Steril. 2015; 104(2):292–301. Doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.04.037. 18. Aitken R.J., Smith T.B., Jobling M.S., Baker &G.N. De Iuliis M.A. Oxidative stress and male reproductive health. Asian J Androl. 2014; 16(1):31–38. Doi: 10.4103/1008-682X.122203. 19. Moretti E., Collodel G., Fiaschi A.I., Micheli L., Iacoponi F., Cerretani D. Nitric oxide, malondialdheyde and non-enzymatic antioxidants assessed in viable spermatozoa from selected infertile men. Reprod Biol. 2017;17(4):370–375. Doi: 10.1016/j. repbio.2017.10.003. 20. Kolesnikova L.I., Darenskaya M.A., Shemyakina N.A., Namokonov E.V., Grebenkina L.A., Kolesnikov S.I. Study of glutathione status and its correction in patients with type 2 diabetes mellitus and macroangiopathy of the lower extremities. Diabetes Technology and Therapeutics. 2019;21(S1):133. 21. Kolesnikova L.I., Kurashova N.A., Bairova T.A., Osipova E.V. Activity of components of lipid peroxidation system and antioxidant protection in men with infertility, carriers of non-functional genotypes GSTT1 and GSTM1. Free Radical Biology & Medicine. 2018;120(S1):S72–S73. Doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.04.240. 22. Agarwal A., Mulgund A., Sharma R., Sabanegh E. Mechanisms of oligozoospermia: an oxidative stress perspective. Syst Biol Reprod Med. 2014;60(4):206–216. Doi: 10.3109/19396368.2014.918675 23. Agarwal A., Virk G., Ong C., du Plessis S.S. Effect of oxidative stress on male reproduction. World J Mens Health. 2014; 32:1–17. Doi: 10.5534/wjmh.2014.32.1.1 24. Ammar O., Haouas Z., Hamouda B., Hamdi H., Hellara I., Jlali A., et al. Relationship between sperm DNA damage with sperm parameters, oxidative markers in teratozoospermic men. European J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2018;233:70–75. Doi: 10.1016/j. ejogrb.2018.12.003. 25. Hiragi C.O., Miranda-Vilela A.L., Rocha D.M., de Oliveira S.F., Hatagima A.,de Nazaré Klautau-Guimaräes M. Superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and gluthatione S-transferases M1 and T1 gene polymorphisms in three Brazilian population groups. Genet Mol Biol. 2011, 34(1):11–18. Doi: 10.1590/S1415-47572010005000102. 26. Xu X.B., Liu S.R., Ying H.Q., A Z.C. Null genotype of GSTM1 and GSTT1 may contribute to susceptibility to male infertility with impaired spermatogenesis in Chinese population. Biomarkers. 2013;18(2):151–154. Doi:10.3109/1354750X.2012.755221. 27. Yarosh S.L., Kokhtenko E.V., Curnosov M.I., Solodiliva M.A., Polonikov A.V. Joint effect of glutathione S-transferase genotypes and cigarette smoking on idiopathic male infertility. Andrologia. 2015;47(9):980–986. Doi: 10.1111/ and.12367. 28. Dorostghoal M., Kazeminejad S.R., Shahbazian N., Pourmehdi M., Jabbari A.Oxidative stress status and sperm DNA fragmentation in fertile and infertile men. Andrologia. 2017; 49(10):12762. Doi: 10.1111/and.12762. 29. Ahmadi S., Bashiri R., Ghadiri-Anari A., Nadjarzadeh A. Antioxidant supplements and semen parameters: An evidence based review. Int J Reprod Biomed. 2016;14(12):729–736.
Об авторах / Для корреспонденции
А в т о р д л я с в я з и: Н. А. Курашова – д.б.н., вед.н.с. лаборатории патофизиологии репродукции,
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», Иркутск, Россия; e-mail: nakurashova@yandex.ru
Похожие статьи
