КІНЕТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ NO-СИНТАЗИ СПЕРМАТОЗОЇДІВ ІНФЕРТИЛЬНИХ ЧОЛОВІКІВ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2019.v0.i1.10000Ключові слова:
нітроген (ІІ) оксид, NO-синтаза, неплідність чоловіча, патосперміяАнотація
Вступ. Нітроген (ІІ) оксид (NO) є високореакційноздатною молекулою, що бере участь у регуляції практично всіх біохімічних процесів і фізіологічних функцій. Роль системи NO/NO-синтаза (NOS) сперматозоїдів при чоловічій неплідності широко вивчають з метою з’ясування регуляторних механізмів, що призводять до розвитку цієї патології. Раніше було встановлено, що в неплідних чоловіків з різними формами патоспермії відбувається перерозподіл активності в системі NO-синтаз із зсувом у бік Са2+-незалежної індуцибельної ізоформи, що свідчить про дисметаболічні зміни в системі синтезу NO, зокрема про його гіперпродукування. Однак достовірно невідомо, які біохімічні механізми зумовлюють порушення функціональної активності окремих ізоформ NOS.
Мета дослідження – вивчити кінетичні властивості окремих ізоформ NO-синтази сперматозоїдів фертильних та інфертильних чоловіків з різними формами патоспермії.
Методи дослідження. Дослідження проводили на сперматозоїдах чоловіків, які проходили первинне обстеження у зв’язку з неплідністю. У роботі використовували критерії ВООЗ (2010) для оцінки морфологічних характеристик сперматозоїдів. Активність NOS визначали високоспецифічним методом за утворенням L-цитруліну, в кольоровій реакції з антипірином. Кінетичні властивості NOS вивчали в стандартному середовищі інкубації, модифікованому за концентрацією субстрату. Уявні кінетичні параметри, що характеризують NOS-реакцію, розраховували в координатах Лайнуївера – Берка.
Результати й обговорення. Значення початкової максимальної активності cNOS у сперматозоїдах астенозооспермічних чоловіків в 1,5 раза (р<0,001) нижче щодо цієї величини у фертильних чоловіків з нормозооспермією. Водночас не відмічено статистично достовірної різниці у величині початкової максимальної швидкості ензиматичної реакції між нормо- та олігозооспермічними зразками. Значення уявної константи афенності cNOS до L-аргініну в сперматозоїдах інфертильних чоловіків в 1,6–2,7 раза перевищувало цей показник у сперматозоїдах чоловіків з нормозооспермією, що свідчило про зниження спорідненості ензиму до L-аргініну при патоспермії. Значення початкової максимальної швидкості NO-синтазної реакції в чоловіків з патоспермією було більшим від цього показника для cNOS в 1,7–2,3 раза.
Висновок. При олігозооспермії активність cNOS пригнічується за рахунок зростання афінності до субстрату реакції, а при астенозооспермії – в результаті як зниження спорідненості ензиму до субстрату, так і зменшення числа обертів ензиму.
Посилання
Chung, H.T., Pae, H.O., Choi, B.M., Billiar, T.R., & Kim, Y.M. (2001) Nitric oxide as a bioregulator of apoptosis. Biochem. Biophys. Res. Communi., 282, 1075-1079.
Lee, N.P. & Cheng, C.Y. (2004) Nitric oxide synthase, spermatogenesis and tight junction dynamics. Biol. Reprod., 70, 267-276. doi:0.1095/biolreprod.103.021329
Amiri, I., Sheike, N., & Najafi R. (2006). Nitric oxide level in seminal plasma of fertile and infertile males and its correlation with sperm parameters. DARU, 14 (4), 197-202.
Ridnour, L.A., Thomas, D.D., Donzelli, S., Espey, M.G., Roberts, D.D., & Wink, D.A. (2006). The Biphasic nature of nitric oxide responses in tumor biology. Antioxid. Redox Signal, 8 (7-8), 1329-1337. 15 doi:https://doi.org/10.1089/ars.2006.8.1329
Foghi, K., Novin, M.G., Jabbari, Z.M., Najafi, T., Heidari, M.H., & Yasoori, A.R. (2011). Immuno-histochemical localization of endothelial nitric oxide synthase in testicular cells of men with nonobstructive azoospermia. Iran J. Reprod. Med., (9), 277-280.
Doshi, S.B., Khullar, K., Sharma, R.K., & Agarwal, A. (2012) Role of reactive nitrogen species in male infertility. Reprod. Biol. Endocrinol., 10, 109. doi: 10.1186/1477-7827-10-109.
Vorobets, D.Z., Оnufrovych, О.K., Fafula, R.V., Iefremova, U.P., & Vorobets, Z.D. (2016). The NO-synthase pathway of L-arginine transformation in spermatozoa of infertile men with different forms of patospermia. Experimental and Clinical Physiology and Biochemistry, 3, 47-53. doi: 10.25040/ecpb2016.03.047
(2010). WHO Laboratory Manual for the examination and processing of human semen, in 5th ed. Geneva: World Health Organization.
Kocheshkova, N.S., Vorobets, Z.D., Horchev, V.F., & Kolachkovskyi, O.R. (2007). Vplyv deterhentіv na fermentatyvnu aktyvnіst ta ultrastrukturu spermatozoidіv [Effect of detergents on the enzymatic activity and sperm ultrastructure]. Eksperym. ta klіnіch. fіzіolohіia і bіokhіmіia – Experimental and Clinic Physiology and Biochemistry, 2, 24-29. [in Ukrainian].
Ravaieva, M.Iu., & Chuian, O.M. (2011). Izmeneniya aktivnostі sistemy sinteza oksida azota pod deystviyem nizkoіntensivnogo mіlіmetrovogo izlucheniya [Change of activity of the synthesis of nitric oxide under the influence of low-intensivity millimeter radiation]. Vchenі zapysky Tavrіiskoho natsіonalnoho unіversytetu іm. V.І. Vernadskoho. Serіia “Bіolohіia, khіmіia” – Scientific notes of Vernadskyi Taurida National University. A series of “Biology and Chemistry”, 24 (63), 4, 201-210 [in Russian].
Keleti, T. (1990). Osnovy fermentativnoy kinetiki [Fundamentals of enzymatic kinetics]. Moscow: Mir [in Russian].
Ferrier, D.R. (2015). Biochemistry. Lippincott illustrated reviews. India. Lippincott Williams & Wilkins.
