ДНКаза 1L3 и ДНКаза II как индикаторы качества эякулята

Основным методом оценки репродуктивной функции мужчин является спермиологический анализ, который не всегда является показательным для установления причины бесплодия. В литературных данных особая роль в нарушении мужской фертильности отводится оксидативному стрессу, в результате которого повреждаются мужские половые клетки. Повреждение мембран сперматозоидов сопровождается выходом их ДНК во внеклеточное пространство, что является индуктором развития местной воспалительной реакции. В таком случае, поддержание гомеостаза семенной жидкости будет зависеть от эффективности деградации внеклеточной ДНК. У человека данную функцию осуществляют ферменты ДНКазы, локализованные во всех тканях и биологических жидкостях организма. Также отмечена их роль в процессе оплодотворения и фрагментации генетического материала сперматозоидов. Избыток или недостаток ДНКаз может привести к развитию широкого спектра заболеваний. Целью настоящего исследования являлось установление референтных интервалов для ДНКазы 1L3 и ДНКазы II эякулята и поиск связей между концентрацией нуклеаз и показателями спермиологического анализа. В качестве материала для исследования использовали семенную жидкость 82 условно здоровых мужчин в возрасте 18-49 лет, обследованных на базе НИИ иммунологии ЮУГМУ. Критериями исключения являлось наличие воспалительных заболеваний урогенитального тракта и ИППП. Спермиологический анализ проводился согласно лабораторному руководству ВОЗ. Обследование на ИППП проводили методом ПЦР в режиме реального времени. Концентрацию ДНКаз в эякуляте определяли методом ИФА. Описательную статистику, построение гистограмм и референтных интервалов, проводили в программе R. Нами впервые были определены уровни ДНКазы 1L3 и ДНКазы II в семенной жидкости и установлены для них референтные интервалы. Сдвиги значений концентраций ДНКазы 1L3 и ДНКазы II, вероятнее всего, могут рассматриваться как индикаторы возможных патологических состояний. В частности, повышенная концентрация ДНКазы 1L3 – индикатор патологического процесса, связанного с низкой подвижностью сперматозоидов, а высокие уровни ДНКазы II можно рассматривать как индикатор местной воспалительной реакции.

1. Жанбырбекулы У., Аскаров М.Б., Жанкина Р.А., Сайпиева Д.Т., Айнаев Е.И., Жапаров У.С., Ахметов Д.Э. Роль мезенхимальных стволовых клеток в лечении мужского бесплодия // Медицинский журнал Астаны, 2019. Т. 102, № 4. С. 54-59.

2. Ибишев Х.С., Рябенченко Н.Н., Магомедов Г.А. Идиопатическое мужское бесплодие и папилломавирусная инфекция // Вестник урологии, 2019. Т. 7, № 2. С. 51-58.

3. Кузьменко А.В., Кузьменко В.В., Гяургиев Т.А. Особенности лечения пациентов с мужским фактором бесплодия в условиях пандемии COVID-19 // РМЖ, 2020. Т. 28, № 13. С. 10-12.

4. Лабораторное руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. 6-е изд. 2023. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://iris.who.int/handle/10665/371010.

5. Лебедев Г.С., Голубев Н.А., Шадеркин И.А., Шадеркина В.А., Аполихин О.И., Сивков А.В., Комарова В.А. Мужское бесплодие в Российской Федерации: статистические данные за 2000-2018 годы // Экспериментальная и клиническая урология, 2019. № 4. С. 4-12.

6. Минасова А.А., Савочкина А.Ю., Нохрин Д.Ю., Шарабакина К.А., Пашкина Н.В., Никушкина К.В. Взгляд на иммунологическое мужское бесплодие с точки зрения сохранения гомеостаза семенной жидкости // Российский иммунологический журнал, 2024. Т. 27, № 4. C. 967-974. doi: 10.46235/1028-7221-16904-AVO.

7. Aitken R.J. What is driving the global decline of human fertility? Need for a multidisciplinary approach to the underlying mechanisms. Front. Reprod. Health, 2024, Vol. 6, 1364352. doi: 10.3389/frph.2024.1364352.

8. Aitken R.J., Baker M.A. The role of genetics and oxidative stress in the etiology of male infertility – a unifying hypothesis? Front. Endocrinol., 2020, Vol. 11, 581838. doi: 10.3389/fendo.2020.581838.

9. Basnakian A.G., Moore C. L. Apoptotic DNase network: Mutual induction and cooperation among apoptotic endonucleases. J. Cell. Mol. Med., 2021, Vol. 25, pp. 6496-6499.

10. Cannarella R., Condorelli R.A., Jezek D., Calogero A.E. Editorial: Male idiopathic infertility: novel possible targets, volume I. Front. Endocrinol., 2021, Vol. 12, 797228. doi: 10.3389/fendo.2021.797228.

11. CLSI. Defining, Establishing, and Verifying Reference Intervals in the Clinical Laboratory; Approved Guideline – Third Edition. CLSI document EP28-A3c. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2008. Available at: https://webstore.ansi.org/preview-pages/CLSI/preview_CLSI+EP28-A3C.pdf.

12. Demkow U. Molecular Mechanisms of Neutrophil Extracellular Trap (NETs) Degradation. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 5, 4896. doi: 10.3390/ijms24054896.

13. Evans C.J., Aguilera R.J. DNase II: genes, enzymes and function. Gene, 2003, Vol. 322, pp. 1-15.

14. Gosálvez J., Fernández C.L., Johnston S.D., Bartolomé-Nebreda J. Role of DNase activity in human sperm DNA fragmentation. Biomolecules, 2024, Vol. 14, no. 3, 304. doi: 10.3390/biom14030304.

15. Han D.S.C., Lo Y.M.D. The Nexus of cfDNA and Nuclease Biology. Trends Genet., 2021, Vol. 37, no. 8, pp. 758-770.

16. Hernandez F.J. Nucleases: From primitive immune defenders to modern biotechnology tools. Immunology, 2025, Vol. 174, no. 3, pp. 279-286.

17. Keyel P.A. Dnases in health and disease. Dev. Biol., 2017, Vol. 429, no. 1, pp. 1-11.

18. Laukova L., Konecna B., Janovicova L., Vlkova B., Celec P. Deoxyribonucleases and their applications in biomedicine. Biomolecules, 2020, Vol. 10, no. 7, pp. 1-20.

19. Rusanova N. E. Infertility and fertility: demographic problems of assisted reproduction. Popul. Econ., 2024, Vol. 8, no. 1, pp. 156-167.

20. Shi G., Abbott K.N., Wu W., Salter R.D., Keyel P.A. Dnase1L3 regulates inflammasome-dependent cytokine secretion. Front. Immunol., 2017, Vol. 8, 522. doi: 10.3389/fimmu.2017.00522/

21. Shi Y., Zhang Y., Yuan K., Han Z., Zhao S., Zhang Z., Cao W., Li Y., Zeng Q., Sun S. Exposure to ambient ozone and sperm quality among adult men in China. Ecotoxicol. Environ. Saf., 2024, Vol. 283, no. 15, 116753. doi: 10.1016/j.ecoenv.2024.116753.