На протяжении нескольких лет в России наблюдается тенденция к снижению рождаемости населения, одной из причин этого явления считаются заболевания репродуктивной системы человека, в частности, мужское бесплодие, ведущее к неспособности добиться естественной беременности. К развитию мужской фертильности способствует ухудшение экологической ситуации и увеличение количества экотоксикантов в окружающей среде, развивающие в организме окислительный стресс (ОС).
ОС – это повреждение клеток в результате их свободнорадикального окисления (СРО). Свободные радикалы (СР) – это высоко активные молекулы, которые на внешней электронной оболочке имеют неспаренный электрон. Эти соединения нестабильны и они реагируют с окружающими молекулами и атомами, стремясь восполнить недостающие электроны на внешней орбитали. Основным источником СР в клетке является активные формы кислорода (АФК) [1,2,3]. К ним относятся: синглетный кислород, гидроксильный радикал, перекись водорода и др. В норме СР участвуют в формировании воспалительного и иммунного ответа организма, выступают в качестве регулятора клеточного деления, участвуют в процессах биологического окисления, например, в дыхательной цепи [4,5,6].
Сперматозоиды крайне чувствительны к воздействию СРО, так как в составе своей мембраны они содержат большое количество одного из субстратов перекисного окисления липидов – полиненасыщенной докозагексаеновой кислоты. Избыточный уровень СР в клетке ведёт к запуску патологических процессов: нарушается структура биологических мембран, повреждаются белки, ферменты, липиды, нуклеиновые кислоты. В ходе реакций образуются токсические соединения, которые оказывают мутагенное и канцерогенное действие, приводящее к гибели клеток, замедлению их роста и развития [7,8,9].
Одно из наиболее важных патологических звеньев воздействия СРО на сперматозоид- это инициирование процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). ПОЛ - это цепные реакции окисления жиров, в ходе которых образуются новые свободные радикалы. Эти молекулы вновь реагируют с липидами и тем самым придают процессу лавинообразный и самоускоряющийся характер, нарушая структуры клетки, в частности ее мембрану. Так же в процессе ПОЛ образуется множество токсичных и канцерогенных продуктов окисления, таких как: предельные углеводороды, кетоны, альдегиды, в частности малондиальдегид, обладающий сильным канцерогенным действием [7,8,9].
Существует три основных взаимосвязанных механизма нарушения фертильной функции мужчин при развитии ОС. Во-первых, это снижение подвижности сперматозоидов: АФК уменьшают гибкость мембраны половых клеток, а следовательно, движение хвоста. Непосредственное окислительное повреждение митохондрий уменьшает их способность продуцировать энергию, что в свою очередь способствует снижению подвижности сперматозоидов. Во-вторых, это снижение способности сперматозоида проникать в яйцеклетку: АФК приводят к перекисному окислению акросомального участка мембраны сперматозоида с яйцеклеткой. В-третьих, АФК могут непосредственно повреждать ДНК сперматозоида, приводя к передаче дефектного отеческого генома [8,9,10].
Существует определенная корреляция загрязнения окружающей среды с ухудшением показателей репродуктивного здоровья мужчин. Образ жизни, питание, вредные привычки также влияют на развитие ОС. Наличие хронических заболеваний, таких как сахарный диабет и хроническая форма простатита, усиливают его развитие. Воспалительные заболевания урогенитального тракта, инфекционные процессы являются выраженными индукторами развития ОС в эякуляте [7,10].
Можно сделать вывод, что ОС является очень важным фактором развития патологии, связанной со снижением мужской фертильности. Этот вопрос требует дальнейшего изучения и поисков возможных методов борьбы со связанными с ним заболеваниями.