6 курс / Эндокринология / Лазерная_терапия_в_андрологии_Часть_1_Мужское_бесплодие

Именно повышение концентрации Ca2+, в том числе вызванное лазерным освечиванием, стимулирует работу митохондрий и синтез АТФ [Москвин С.В., 2014; Alexandratou E. et al., 2002], что, как известно, играет ключевую роль в обеспечении подвижности сперматозоидов [Алоян К.А. и др., 2013; Rossato M. et al., 2001; Ruiz-Pesini E. et al., 1998]. Указывается также на связь между Ca2+-

зависимым высвобождением NO (оксида азота) в освечиваемых сперматозоидах

сповышением их активности [Ankri R. et al., 2010].

Спозиций термодинамической модели механизмов БД НИЛИ, в основе которой лежит первичный процесс – инициирование светом Ca2+-зависимых процессоввнутриклетокивтканях[МосквинС.В., 2008], мыибудеманализироватьвозможныепутиоптимизацииразличныхвариантовметодиклазерногоосвечивания

стерапевтическими целями. Систематизировать крайне противоречивые данные исследований другим способом, кроме методов системного анализа, опираясь на прекрасно зарекомендовавшую себя концепцию, не представляется возможным.

Оптимизация энергетических параметров лазерного освечивания (мощность, плотность мощности, экспозиция) in vitro

ПомнениюН.А. Лисиченкоссоавт. (2000(1)), восновемеханизмаблаготворного влияния НИЛИ на сперматозоиды лежат вызываемые лазерным светом структурные изменения, в основном затрагивающие липидную компоненту клеток. Косвенным подтверждением правильности сделанных выводов стала оптимизациярежимовлазерногоосвечивания, используемыхвтехнологииактивацииспермы хряков перед искусственным осеменением свиноматок, применение которой позволилополучитьбольшийпроцентжизнеспособногомолоднякаизначительно сократить количество прохолостов. В работе лазерным лучом (диаметр 1 мм, длина волны 633 нм, мощность 0,7–0,8 мВт) проводили сканирование суспензии клетоквтечение10 мин. Оптимальнаяэкспозиция(рис. 12–15), установленнаяпо интенсивности свечения (F) флуоресцентных зондов: АНС (1-анилинонафтален- 8-сульфонат, λвозб = 365 нм) и ДСМ (4-N-диметиламиностерил-1-метилпириди- ний-N-толуолсульфонат, λвозб = 460 нм), находится в диапазоне 30–60 с.

Экспериментально определены параметры стимулирующего и угнетающего действия НИЛИ с длинами волн 633 и 890 нм применительно к сперматозоидам животныхичеловека. Установлено, чтомаксимальнымкриозащитнымдействием обладает импульсное ИК НИЛИ (длина волны 890 нм, мощность 8 Вт, частота 1000 Гц), причёмприэкспозиции30 с, чтопозволяетповыситькриоустойчивость клеток к повреждающим факторам в 2 раза, а освечивание непрерывным НИЛИ красного спектра (длина волны 633 нм, мощность 2 мВт, плотность мощности 0,6 мВт/см2) – только в 1,5 раза (по отношению к контролю). При увеличении экспозиции до 60 с наблюдается обратный эффект, угнетение защитной функции [ГаткинЕ.Я., ПыриковаС.И., 2001; ПыриковаС.И., 2002, 2004], чтоподтверждает результаты более ранних исследований [Гаткин Е.Я. и др., 1993].

104

Рис. 12. Зависимость интенсивности флуоресценции АНС– в суспензии сперматозоидов от экспозиции НИЛИ (Лисиченко Н.Л. и др., 2000(1))

Рис. 13. Зависимость интенсивности флуоресценции ДСМ+ в суспензии сперматозоидов хряка от времени воздействия НИЛИ (Лисиченко Н.Л. и др., 2000(1))

Рис. 14. Зависимость отношения FДСМ/FAHC при различном времени воздействия НИЛИ на суспензию сперматозоидов хряка (Лисиченко Н.Л. и др., 2000(1))

105

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Рис. 15. Зависимость интенсивности флуоресценции АНС– во внеклеточной среде спермы хряка от времени воздействия НИЛИ (Лисиченко Н.Л. и др., 2000(1))

Однако эти выводы противоречат заключению Z. Abdel-Salam с соавт. (2011), которые при освечивании непрерывным НИЛИ (длина волны 532 нм, плотность мощности 1,32 мВт/см2), исходя из числа подвижных сперматозоидов азиатского буйвола, получили оптимальную экспозицию 4 мин (рис. 16). Также изучались показатели подвижности (скорость, траектория движения, амплитуда). Различия

спредставленнымивышеданными(рис. 12–15) наблюдалисьивсамойдинамике откликанавоздействие(экстремумимодуляция), чтоврядлиможетбытьсвязано

свыбором животных и длиной волны лазерного излучения, вероятнее всего, это объясняется выбором экспериментальной модели.

Рис. 16. Изменение числа сперматозоидов в зависимости от времени освечивания НИЛИ (Abdel-Salam Z. et al., 2011)

106

Влияние низкоинтенсивного лазерного света на сперматогенез и качество спермы

Показано, чтоCa2+-зависимоевысвобождениеNO всперматозоидахвыше, чем в эндотелиальных клетках, причём синий свет более эффективен, чем красный, а оптимальная экспозиция составляет 5 мин [Ankri R. et al., 2010].

Совершенно иные результаты продемонстрированы A.F.P. Siqueira с соавт. (2016), которые освечивали размороженную бычью сперму непрерывным НИЛИ (длина волны 633 нм, мощность 5; 7,5 и 10 мВт), получив выраженный эффект (повышение подвижности сперматозоидов и митохондриального потенциала) только при экспозиции 10 мин (мощность 7,5 мВт) и отсутствие результата для экспозиции5 мин. Интересно, чтоавторы, показавнеравнозначностьрезультатов приодинаковойЭП(«дозе») – 0,312 Дж/см2 (светили5 минпримощности10 мВт и 10 мин при мощности 5 мВт – результат был только во втором случае), продолжали упорно следовать традициям «доз» без указания фактических параметров. В частности, в статье не указана ПМ, хотя по косвенным признакам можно предположить, что площадь светового пятна была равна 1 см2, т. е. ПМ была в диапазоне5–10 мВт/см2. Ноеслисравниватьэтирезультатысдругимиработами, гдетакжеиспользовалсяГНЛ(длинаволны633 нм), указанаплотностьмощности (2–6 мВт/см2) и освечивали не только размороженную сперму быка, но и человека, то корреляция отсутствует полностью, поскольку аналогичное (на 20–30%) повышение подвижности достигнуто при экспозиции 17–20 мин (варьирование временем не проводили), если опять же перевести на нормальный язык указанную «дозу» 2–8 Дж/см2 [Васильев В.С., 2000]. При описании своей методики Т.А. Стрелкова с соавт. (2003) указали длину волны (633 и 850 нм) и мощность (0,2–0,3 и 5 мВт соответственно), какая плотность мощности и в каких условиях освечивались сперматозоиды человека, не уточняется. Однако авторы пришли к выводу, что оптимальная экспозиция – 2 и 4 мин (были ещё 1, 3 и 5 мин).

Напрашивается сам собой вывод, что во всех этих публикациях некорректно указаны параметры лазерного освечивания, что не позволяет сделать какие-либо заключения для практического использования полученных результатов. Хотя интересное наблюдение описали Т.А. Стрелкова с соавт. (2003): «НИЛИ действует неоднозначно, «выбраковывая» неполноценные и аномальные клетки, но оказывая стимулирующее влияние на спермии, способные к оплодотворению, увеличивая их подвижность. При патологии (астеноспермии, олигозооспермии) НИЛИоказываетугнетающеедействиенасперму. Наибольшийэффектзамечену красного спектра (633 нм)». Сложно комментировать эти выводы, к авторам есть многовопросов, темнеменеезадуматьсянадтем, наскольковажноопределиться

снаиболее оптимальными параметрами терапевтической методики, стоит.

Вдругом исследовании для лазерного освечивания спермы собак по оценке полноценности мембраны хвостовой части сперматозоида (гипоосмотический тест) оказался оптимальным временной диапазон 1,5–2,5 мин. Продукция L- лактата (молочной кислоты) максимально снижалась при экспозиции 2,5 мин (длина волны 655 нм, непрерывный режим, мощность 21,7 мВт, площадь пятна 0,56 см2). Было высказано предположение, что после лазерного освечивания возрастаетбиодоступностьэнергииАТФ, активируетсяметаболизмиокислительное фосфорилирование (аэробный гликолиз) вместо образования лактата в резуль-

107

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ В АНДРОЛОГИИ Часть 1. Мужское бесплодие

тате анаэробного гликолиза, что повышает функциональность сперматозоидов (происходит увеличение их скорости и линейного коэффициента подвижности) [Corral-Baqués M.I. et al., 2005]. Оптимальная плотность мощности определялась по изменению состояния субпопуляции сперматозоидов в течение 45 мин после окончания освечивания [Corral-Baqués M.I. et al., 2006, 2009].

Но самое интересное, что в работе M.I. Corral-Baqués (2011) не было обнаружено повышения содержания активных форм кислорода (АФК) в митохондриях, хотяогромноечислокакэкспериментальных, такиклиническихработсвидетельствует об активизации антиоксидантной системы и увеличения генерации АФК [Dreyer T.R. et al., 2011]. Отсутствие изменений в фосфорилировании тирозина, как объяснение увеличения подвижности сперматозоидов [Corral-Baqués M.I., 2011], не вызывает удивления, поскольку их функциональность определяется и другими факторами.

Снижениесодержаниялактатаявляетсяоднимизпризнакомповышенияоксигенации тканей, происходящей в результате лазерного освечивания [Жуков Б.Н. и др., 1999, 2003], и это обстоятельство возможно учитывать при клиническом применении НИЛИ.

T.R. Dreyer ссоавт. (2011) вообщенеобнаружилизависимостиизмененияподвижности клетокспермы быкаот экспозиции (1, 5 и 10 мин) и мощности (5, 7,5 и 10 мВт) НИЛИ(длинаволны633 нм, непрерывныйрежим). ГенерацияАФКбыла выше при мощности 5 мВт по сравнению с 7,5 и 10 мВт и при экспозиции освечивания 10 мин по сравнению с 1 и 5 мин. Методом ИК-Фурье-спектроскопии показано, что количество липидов обратно пропорционально содержанию АФК, имеется прямая связь между этим параметром и морфологическими изменениями в плазматической/акросомальной мембране, в основном в экваториальной области – т. е. при таких параметрах освечивания уже имел место оксидативный стресс, что, по мнению авторов, требует проведения дополнительных исследованийдляустановленияоптимальныхрежимов[Dreyer T.R. et al., 2011]. Изданного исследования можно уверенно сделать только один вывод – светить 10 мин на клетки спермы быков (по крайней мере) нельзя. Кроме того, эти данные отчасти противоречат цитируемому выше более позднему исследованию этой же группы авторов [Siqueira A.F.P. et al., 2016].

Необходимозаметить, чтовыводыоведущейролиактивныхформкислородав стимулированииНИЛИразличныхпроцессовимеютместовдостаточнобольшом числе работ [Cohen N. et al., 1998; Lavi R. et al., 2005, 2010; Lubart R. et al., 1999, 2003, 2005; Shahar S. et al., 2011]. Однакоониошибочны, посколькуАФКявляются лишь вторичными продуктами активированного НИЛИ клеточного метаболизма

[Москвин С.В., 2014; Alexandratou E. et al., 2002], т. е. следствием, а непричиной.

Повышение концентрации Ca2+ вызывает образование АФК и активацию АОС в целом, а не наоборот [Meier B. et al., 1991]! Это косвенно подтверждается тем, что кинетика высвобождения АФК зависит от энергии, а не от мощности НИЛИ, а важнейшей составляющей является экспозиция [Pal G. et al., 2007], и не может быть результатом прямой фотохимической реакции, при которой важнее именно мощность светового источника. Более того, прямыми экспериментами показано,

108

Влияние низкоинтенсивного лазерного света на сперматогенез и качество спермы

чтоАФКвысвобождаютсяподдействиемНИЛИчерезактивациюCa2+-зависимых механизмов [Suzuki K.-J. et al., 2005; Takahashi I. et al., 2005].

Внутриклеточная концентрация Ca2+ в сперматозоидах мышей повышается до максимальных значений через 100 с освечивания непрерывным НИЛИ (длина волны 633 нм, мощность 7–8 мВт, плотность мощности не указана). На рис. 17 представлена зависимость скорости поглощения Ca2+ мембранами клеток от времени их освечивания, коррелирующей с увеличением оплодотворяющей способности спермы (рис. 18). Стимулирующий эффект сохраняется в течение 30 мин. ПрииспользованииИКНИЛИсдлинойволны780 нм(мощность25 мВт) никаких изменений ни по одному показателю (смотрели также АФК) не наблюдали, даже при экспозиции 10 мин [Cohen N. et al., 1998], хотя в более ранней работе ими же было показано, что ИК (также 780 нм) лазерный свет блокирует поглощение Ca2+ митохондриями спермы, стимулируя процесс связывания Ca2+ плазматическими мембранами спермы [Lubart R. et al., 1992, 1997], даже при

Рис. 17. Динамика поглощения Ca2+ в сперматозоидах мышей после освечивания непрерывным НИЛИ с длиной волны 633 нм (Cohen N. et al., 1998)

Рис. 18. Динамика изменения оплодотворяющей способности (ОС) сперматозоидов мыши после непрерывного НИЛИ с длиной волны 633 нм (Cohen N. et al., 1998)

109

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/