Predictive Assessment of Potential Male Infertility by Determination of the Activity of Phospholipase A2

Abstract

Введение. По данным ВОЗ, от 10 до 15% супружеских пар имеют проблемы с зачатием, связанные в большинстве случаев с инфертильностью супруга. В настоящее время степень зрелости сперматозоидов и их способность к зачатию определяют с помощью HBA-теста, основанного на их взаимодействии с гиалуроновой кислотой яйцеклетки. Липидные технологии, в том числе использование ферментов липидного метаболизма, для диагностики, профилактики и понимания мужского бесплодия практически отсутствуют.Цель. Сравнить активность фосфолипазы А (КФ 3.1.1.4, ФЛА 2 ) в семенной жидкости пациентовс диагнозом бесплодия и людей с нормальной репродуктивной функцией экспресс-методомдиффузии фермента в субстрат-содержащий гель и обосновать на этой основе возможность прогнозной оценки потенциальной мужской инфертильности.Материалы и методы. Проведен сравнительный анализ размера зон гель-диффузии, визуализированных за счет действия на фосфолипиды яичного желтка ФЛА2 спермоплазмы фертильных и инфертильных мужчин. Объективизация уровня активности ФЛА2 в спермоплазмепациентов с бесплодием осуществлялась при помощи диагностической тест-системы «ФЛА2-ФОА», утвержденной Минздравом для определения активности ФЛА2 в крови с использованием гемоглобина в качестве индикатора.Результаты. Показано, что при диффузии в субстрат-содержащий гель спермоплазмы, в которой присутствует фосфолипаза А2 (ФЛА2, КФ 3.1.1.4), пациентов с диагностированным бесплодием размеры зон просветления, служащие мерой активности этого фермента, значительно больше (400–700 мм2), чем у здоровых людей (0–150 мм2), т. е. активность ФЛА в 2,7–4,7 раза выше. При этом гемоглобиновым методом показано, что активность ФЛА2 в сыворотке крови пациентов с диагнозом бесплодия (группа 1) была в 2 раза ниже, чем у пациентов с ревматоидным артритом (группа 2), маркером которого является ФЛА2. В то же время в спермоплазме первой группы людей фермент активирован в 6 раз больше, чем в сыворотке крови второй группы, и в 10 раз выше, чем в своей группе.Заключение. Двумя разными методами (гель-диффузия в лецитин-содержащий гель и спектрофотометрия) установлена взаимосвязь многократно увеличенной активности ФЛА2 семенной жидкости человека с наличием диагностированного бесплодия. Предложенный экспресс-тест позволяет выявить уровень активности ФЛА2 в анализируемой семенной жидкости путем ее диффузии в субстрат-содержащий агарозный гель и при установлении превышения болеечем в 2,7 раза по сравнению с нормой размеров визуализированных лизисных зон как индикаторов активности фермента прогнозировать потенциальное бесплодие у тестируемого пациента. Introduction. According to the WHO, from 10 to 15% of married couples have problems with conception, associated in most cases with the infertile husband. Currently, the degree of maturity of spermatozoa and their ability to conceive is determined using the HBA test based on their interaction with the hyaluronic acid of the ovum. Lipid technologies, including the use of lipid metabolism enzymes, for diagnostics, prevention, and understanding male infertility are practically absent.Purpose. To compare the activity of phospholipase A2 (EC 3.1.1.4, PLA2) in the seminal fluid of patients with the diagnosis of infertility and people with normal reproductive function with theexpress method of diffusion of the enzyme into the substrate-containing gel and to substantiate the possibility of predictive assessment of potential male infertility on this base.Materials and methods. There was conducted a comparative analysis of the size of the gel diffusion zones visualized due to the effect of PLA2 on egg yolk phospholipids in sperm plasma of fertile and infertile men. Objectification of the level of PLA2 activity in the sperm plasma of infertile patientswas carried out using the diagnostic test system “PLA2-FOA” approved by the Ministry of health to determine the activity of PLA2 in the blood using hemoglobin as an indicator.Results. The results of diffusion of phospholipase A2-having-sperm plasma of patients diagnosedwith infertility in the substrate-containing gel were showed. It was found that the size of theclearing zone, which serves as a measure of the activity of phospholipase A2 (PLA2, EC 3.1.1.4), in persons with infertility, is much larger (400–700 mm2) than in healthy people (0–150 mm2), i.e. thePLA2 activity is 2.7–4.7 times higher. The hemoglobin method showed that the activity of PLA2 in the blood serum of patients with the diagnosis of infertility (group 1) was 2 times lower than in patients with rheumatoid arthritis (group 2), the marker of which is PLA2. At the same time, in the sperm plasma of the first group of people, the enzyme is activated 6 times more than in the blood serum of the second group and 10 times higher than in its own group. The obtained results are discussed in the light of a possible diagnostic approach to male infertility based on determination of the PLA2 activity in seminal fluid with the express method of gel diffusion.Conclusion. Two different methods (gel diffusion into the lecithin-containing gel and spectrophotometry) revealed the relationship between the multiply increased PLA2 activity of human semen and the presence of diagnosed infertility. The proposed rapid test lets to reveal the level of PLA2 activity in the analyzed semen by diffusing it into the substrate-containing agarose gel, and in case of the excess of more than 2.7 times in comparison with the normal size of the visualized lysis zones as indicators of enzyme activity, to predict potential infertility in a patient.