Возможности липидомного анализа семенной плазмы в прогнозировании успеха microTESE у мужчин с азооспермией


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2022.4.32-37

С.И. Гамидов, Т.В. Шатылко, А.Х. Тамбиев, А.О. Токарева, В.В. Чаговец, Т.Б. Бицоев, Н.Л. Стародубцева, А.Ю. Попова, В.Е. Франкевич

1) ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В. И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия; 2) ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» (Сеченовский Университет) Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия
Цель исследования: оценка возможности метаболомного, в частности липидомного, анализа семенной плазмы для выявления пациентов с остаточным очаговым сперматогенезом в яичках, которые могут иметь разумные шансы на извлечение сперматозоидов при процедуре microTESE. Материалы и методы. Исследованы образцы семенной плазмы 64 мужчин с азооспермией и 24 фертильных мужчин, составивших контрольную группу, на липидомный состав. Из эякулята были выделены липиды модифицированным методом экстракции Фолча. Липидные экстракты и образцы контроля качества анализировали на жидкостном хроматографе Dionex UltiMate 3000. Данные липидомного анализа были сопоставлены с результатами процедуры microTESE.
Результаты. При сравнении показателей контрольной группы и группы пациентов с азооспермией выбрано 23 липида в режиме положительных ионов и 37 липидов в режиме отрицательных ионов, содержание которых в группах статистически значимо различалось. Липиды относятся преимущественно к классам (гексозил)церамидов, сфингомиелинов и фосфотидилхолинов, фосфотидилэтаноламинов и их простых эфиров. При многофакторном анализе статистически значимым предиктором обнаружения сперматозоидов при microTESE оказались содержание липида SM d16:1/18:0 [β-коэффициент: -7,23 (95% доверительный интервал [95% ДИ] от -11,93 до -2,53); отношения шансов [ОШ]: 7,23e-04 (95% ДИ от 6,59e-06 до 7,93e-02); критерий Вальда: -3,02; p=0,003, содержание липида TG 14:1_16:0_18:3 (β-коэффициент – 2,95 [95% ДИ от 0,98 до 4,93]; ОШ:1,92e+01 (95% ДИ от 2,66e+00 до 1,39e+02); критерий Вальда: 2,93; p=0,003, и объем яичек (β-коэффициент: 0,14 (95% ДИ от 0,04 до 2,45); ОШ: 1,15e+00 (95% ДИ от 1,04e+00 до 1,27e+00);
критерий Вальда: 2,65; p=0,008]. Чувствительность данной регрессионной модели составила 61%, специфичность – 83%, а показатель AUC – 0,75.
Выводы: семенная плазма служит богатым источником биологических маркеров для выявления пациентов с остаточным очаговым сперматогенезом в яичках. Липидомный профиль семенной плазмы пациентов контрольной группы с нормальным сперматогенезом имеет явные отличия от профиля пациентов с азооспермией, также выявлена разница содержания липидов между пациентами с положительными и отрицательными исходами microTESE. Это предварительные результаты, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить достоверность полученной панели липидов.
Ключевые слова: липидом эякулята, семенная плазма, азооспермия, мужское бесплодие
Полный текст статьи доступен
в "Библиотеке Врача"

Литература

1. Gamidov S.I., Popova A.Yu., Gasanov N.G., Ovchinnikov R.I., Naumov N.P., Shatylko T.V. The role of methods of surgical sperm production in patients with azoospermia in assisted reproductive technology programs (literature review). Andrology and genital surgery. 2018;19(3):27–34. Russian (Гамидов С.И., Попова А.Ю., Гасанов Н.Г., Овчинников Р.И., Наумов Н.П., Шатылко Т.В. Роль методов хирургического получения сперматозоидов у пациентов с азооспермией в программах вспомогательных репродуктивных технологий (обзор литературы). Андрология и генитальная хирургия. 2018;19(3):27–34). https://doi.org/10.17650/2070-9781-2018-19-3-27-34


2. Goodacre R., Vaidyanathan S., Dunn W.B., Harrigan G.G., Kell D.B. Metabolomics by numbers: acquiring and understanding global metabolite data. Trends Biotechnol. 2004;22:245–252.


3. Downes A., Elfick A. Raman spectroscopy and related techniques in biomedicine. Sensors. 2010; 10:1871–1889.


4. Kovac J.R., Lipshultz L.I. The significance of insulin-like factor 3 as a marker of intratesticular testosterone. Fertil Steril. 2013; 99:66–67.


5. Kell D.B. Metabolomics and systems biology: making sense of the soup. Curr Opin Microbiol. 2004;7:296–307.


6. Shatylko T.V., Gamidov S.I., Frankevich V.E., Starodubtseva N.L., Gasanov N.G., Tambiev A.H. Asthenozoospermia and proteomic factors of regulation of sperm motility. Obstetrics and gynecology. 2020;4:37–44. Russian (Шатылко Т.В., Гамидов С.И., Франкевич В.Е., Стародубцева Н.Л., Гасанов Н.Г., Тамбиев А.Х. Астенозооспермия и протеомные факторы регуляции подвижности сперматозоидов. Акушерство и гинекология. 2020;4:37–44). https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.4.37-44


7. Gamidov S.I., Shatylko T.V., Tambiev A.H., Hasanov N.G., Popova A.Y. Alravashdeh AAA. Difficulties in the differential diagnosis of obstructive and non-obstructive azoospermia. Vestnik Urologii. 2022;2:19–31. Russian (Гамидов С.И., Шатылко Т.В., Тамбиев А.Х., Гасанов Н.Г., Попова А.Ю. Альравашдех А.А.А. Трудности в дифференциальной диагностике обструктивной и необструктивной азооспермии. Вестник урологии. 2022;2:19–31). Doi: 10.21886/2308-6424-2022-10-2-19-31.


8. Gamidov S.I., Shatylko T.V., Tambiev A.H., Tokareva A.O., Chagovets V.V., Bitsoev T.B., Starodubtseva N.L., Popova A.Yu., Frankevich V.E. Lipidomic profile of seminal plasma in non-obstructive azoospermia with sperm maturation arrest. Vestnik Urologii. 2021;9(4):30–39. Russian (Гамидов С.И., Шатылко Т.В., Тамбиев А.Х., Токарева А.О., Чаговец В.В., Бицоев Т.Б., Стародубцева Н.Л., Попова А.Ю., Франкевич В.Е. Липидомный профиль семенной плазмы при необструктивной азооспермии с остановкой созревания сперматозоидов. Вестник урологии. 2021;9(4):30–39). Doi: 10.21886/2308-6424-2021-9-4-30-39.


9. Brzhozovsky A.G., Starodubtseva N.L., Bugrova A.E., Kononikhin A.S., Chagovets V.V., Shatylko T.V., Gamidov S.I., Tambiev A.H., Popova A.Yu., Gasanov N.G., Bitsoev T.B., Frankevich V.E. Prognostic possibilities of proteomic analysis of seminal plasma in men with azoospermia. Andrology and genital surgery. 2021;22(3):18-24. Russian (Бржозовский А.Г., Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Чаговец В.В., Шатылко Т.В., Гамидов С.И., Тамбиев А.Х., Попова А.Ю., Гасанов Н.Г., Бицоев Т.Б., Франкевич В.Е. Прогностические возможности протеомного анализа семенной плазмы у мужчин с азооспермией. Андрология и генитальная хирургия. 2021;22(3):18–24). https://doi.org/10.17650/1726-9784-2021-22-3-18-24


10. Lamb D. A look towards the future: advances in andrology expected to revolutionize the diagnosis and treatment of the infertile male. In: Infertility in the Male. Cambridge University Press. 2009; p. 642–653.


11. 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; 99:998–1007.


12. Oliver S.G., Winson M.K., Kell D.B., Baganz F. Systematic functional analysis of the yeast genome. Trends Biotechnol. 1998; 16:373–378.


13. Shulaev V. Metabolomics technology and bioinformatics. Brief Bioinform. 2006; 7:128–139


14. Fiehn O. Metabolomics–the link between genotypes and phenotypes. Plant Mol Biol. 2002; 48:155–171.


15. Denkert C., Budczies J., Kind T., Weichert W., Tablack P., Sehouli J., Niesporek S., Konsgen D., Dietel M., Fiehn O. Mass spectrometry–based metabolic profiling reveals different metabolite patterns in invasive ovarian carcinomas and ovarian borderline tumors. Cancer Res. 2006; 66:10795–10804.


16. Qi Y., Song Y., Gu H., Fan G., Chai Y. Global metabolic profiling using ultra-performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight mass spectrometry. In: Mass Spectrometry in Metabolomics. Springer, N.-Y. 2014; pp 15–27.


17. Fernie A.R., Trethewey R.N., Krotzky A.J., Willmitzer L. Metabolite profiling: from diagnostics to systems biology. Nat Rev Mol Cell Biol. 2004; 5:763–769.


18. Wood P.L., Scoggin K., Ball B.A., Troedsson M.H., Squires E.L. Lipidomics of equine sperm and seminal plasma: Identification of amphiphilic (O-acyl)-ω-hydroxy-fatty acids. Theriogenology. 2016; 86:1212–1221.


19. Chagovets V., Wang Z., Kononikhin A., Starodubtseva N., Borisova A., Salimova D., et al. A Comparison of Tissue Spray and Lipid Extract Direct Injection Electrospray Ionization Mass Spectrometry for the Differentiation of Eutopic and Ectopic Endometrial Tissues. J Am Soc Mass Spectrom. 2017;6–8.


20. Koelmel J., Kroeger N. et al. LipidMatch: an automated workflow for rule-based lipid identification using untargeted high-resolution tandem mass spectrometry data. BMC Bioinformatics, 2017.


21. Sud M., Fahy E., Cotter D., Brown A., Dennis E.A., Glass C.K. et al. LMSD: LIPID MAPS structure database. Nucleic Acid Res. 2007; 35(Database issue): D527–32.


22. Team, R.C. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. Available online: https://www.r-project.org


23. Team, Rs. RStudio: Integrated Development for R. Available online: http://www.rstudio.com


24. Gulaya N.M., Margitich V.M., Govseeva N.M., Klimashevsky V.M., Gorpynchenko I.I., Boyko M.I. Phospholipid composition of human sperm and seminal plasma in relation to sperm fertility. Arch Androl. 2001; May-Jun; 46(3):169–175.


25. Arienti G., Carlini E., Polci A., Cosmi E.V., Palmerini C.A. Fatty acid pattern of human prostasome lipid. Arch Biochem Biophys. 1998;358(2):391–395. Doi: 10.1006/abbi.1998.0876. PMID: 9784255.


Об авторах / Для корреспонденции

А в т о р д л я с в я з и: А. Х. Тамбиев – аспирант кафедры акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктологи Института последипломного образования ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» (Сеченовский Университет), Москва, Россия; e-mail: dr.tambiev@gmail.com


Похожие статьи

К содержанию номера

Бионика Медиа