Протективные свойства лактоферрина при нарушении сперматогенеза

Цель исследования: оценка защитного эффекта лактоферрина при дисфункции яичек низкоинтенсивным электромагнитным излучением миллиметрового диапазона. Материалы и методы. В исследование вошли 48 половозрелых крыс-самцов. Их разделили на четыре группы: группа контроля, группа облучения низкоинтенсивным электромагнитным излучением миллиметрового диапазона, группа «лактоферрин» с пероральным приемом лактоферрина по 10 мг в день, группа совместного облучения низкоинтенсивным электромагнитным излучением миллиметрового диапазона и прием лактоферрина. Тестикулярный сперматогенез оценивали традиционными методами. Гомогенат ткани семенников использовали для вестерн-блот анализа. Концентрацию тестостерона в сыворотке определяли с помощью наборов для иммуноферментного анализа. Данные проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Статистическую разницу принимали при p < 0,05. Результаты. Низкоинтенсивное электромагнитное излучение миллиметрового диапазона вызывает достоверное снижение концентрации сперматозоидов почти в 2 раза (51,7 % от контроля). Совместное пероральное применение лактоферрина с низкоинтенсивным электромагнитным излучением миллиметрового диапазона оказывает защитное действие на концентрацию сперматозоидов. Электромагнитное излучение миллиметрового диапазона вызывает достоверное снижение выработки тестостерона яичками. Пероральное применение лактоферрина на фоне облучения сохранило нормальный уровень тестостерона. Лактоферрин также улучшает целостность гематотестикулярного барьера, нарушенного воздействием излучения миллиметрового диапазона. Излучение миллиметрового диапазона достоверно снижает экспрессию клаудина 11 на 40 %. Совместное применение излучения миллиметрового диапазона и перорального введения лактоферрина сохраняет продукцию клаудина 11 на уровне контроля. Облучение достоверно снижает продукцию N-кадгерина, совместное применение облучения и перорального введения лактоферрина не восстанавливает уровень этого белка. Заключение. Полученные результаты показали, что лактоферрин защищал сперматогенез и интегральные аспекты гематотестикулярного барьера, которые были нарушены воздействием излучения миллиметрового диапазона. 

1. Kilchevsky A., Honig S. Male factor infertility in 2011: semen quality, sperm selection and hematospermia // Nature Reviews Urology. 2012. Vol. 9, no. 1. P. 68–70. doi: 10.1038/nrurol.2011.234.

2. Hajder M., Hajder E., Husic A. The Effects of Total Motile Sperm Count on Spontaneous Pregnancy Rate and Pregnancy After IUI Treatment in Couples with Male Factor and Unexplained Infertility // Medical Archives. 2016. Vol. 70, no. 1. P. 39–43. doi: 10.5455/medarh.2016.70.39-43.

3. Mruk D. D., Cheng C. Y. The Mammalian Blood-Testis Barrier: Its Biology and Regulation // Endocrine Review. 2015. Vol. 36, no. 5. P. 564–591. doi: 10.1210/er.2014-1101.

4. Луцкий Д. Л., Николаев А. А., Гончарова Л. А., Ушакова М. В. Влияние на фертильность хронической интоксикации сероводородсодержащим газом // Проблемы репродукции. 2000. Т. 6, № 4. С. 19–23.

5. Fang C., Ye Y., Yang F., Wang F., Shen Y. Integrative proteomics and metabolomics approach to identify the key roles of icariin-mediated protective effects against cyclophosphamide-induced spermatogenesis dysfunction in mice // Frontiers in Pharmacology. 2022. Vol. 13. P. 1–13. doi: 10.3389/fphar.2022.1040544.

6. Николаев А. А., Кузнецова М. Г., Сердюков В. Г. Гонадотоксическое действие миллиметрового излучения. Астрахань: Астраханская государственная медицинская академия, 2013. 214 c.

7. Николаев А. А., Логинов П. В., Кузнецова М. Г., Мавлютова Е. Б., Памешова А. К. Функционирование мужской репродуктивной системы при воздействии высокочастотного микроволнового облучения // Проблемы репродукции. 2020. Т. 26, № 6. С. 89–96.

8. Николаев А. А., Сухарев А. Е. Лактоферрин и его роль в репродукции (обзор литературы) // Проблемы репродукции. 2015. Т. 21, № 6. С. 33–38.

9. Gao Y. N., Li S. L., Yang X., Wang J. Q., Zheng N. The Protective Effects of Lactoferrin on Aflatoxin M1- Induced CompromisedIntestinal Integrity // The International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 23, no. 2. P. 289–301. doi: 10.3390/ijms23010289.

10. Hering N. A., Luettig J., Krug S. M., Wiegand S., Gross G., Van Tol E. A., Schulzke J. D., Rosenthal R. Lactoferrin protectsagainst intestinal inflammation and bacteria-induced barrier dysfunction in vitro // The Annals of the New York Academy of Sciences. 2017. Vol. 1405, no. 1. P. 177–188. doi: 10.1111/nyas.13405.

11. Piomboni P., Gambera L., Serafini F., Campanella G., Morgante G., Leo, V. D. Sperm quality improvement after natural anti-oxidant treatment of asthenoteratospermic men with leukocytospermia // Asian Journal of Andrology. 2010. Vol. 10, no. 3. P. 201–206. doi: 10.1111/j.1745-7262.2008.00356.x.

12. Луцкий Д. Л., Николаев А. А. Исследование межмолекулярных и молекулярно-клеточных взаимодействий в эякулированной сперме // Цитология. 2001. Т. 43, № 4. С. 361.

13. Ефимов Т. В., Луцкий Д. Л., Николаев А. А., Плосконос М. В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003612170 от 17 сентября 2003 г.

14. Kesari K. K., Agarwal A., Henkel R. Radiations and male fertility // Reproductive Biology and Endocrinology. 2023. Vol. 16, no. 118. P. 1–16. doi: 10.1186/s12958-018-0431-1.

15. Avendano C., Mata A., Sarmiento C. S., Doncel G. Use of laptop computers connected to internet through Wi-fi decreases human sperm motility and increases sperm DNA fragmentation // Fertility and Sterility. 2022. Vol. 97, no. 1. P. 39–45. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.10.012.

16. Wei Y., Cao X. N., Tang X. L., Shen L. J., Wei G. H. Urban fine particulate matter (PM2.5) exposure destroys blood-testis barrier(BTB) integrity through excessive ROS-mediated autophagy // Toxicology Mechanisms and Methods. 2018. Vol. 28, no. 4. P. 302–319. doi: 10.1080/15376516.2017.1410743.