Change of spontaneous oxidative modifications of spermоplasm's proteins in patients with varicocele and asthenozoospermia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Oxidative stress plays one of the leading roles in the pathogenesis of varicocele, which affects the quantity and quality of seminal fluid. The research of ejaculate are currently based mainly on chemical-microscopic methods. Biochemical parameters of sperm are determined in insufficient volume, therefore, the introduction of new biochemical markers in order to diagnose a decrease in male fertility is an urgent issue. Oxidatively modified proteins can be considered as a marker of decreased fertility in men with varicocele.

The aim of the work was to research the carbonylation of spermоplasm proteins in patients with varicocele II and III degrees with accompanying asthenozoospermia in the anamnesis.

Material and methods. The study shows results of 60 men medical examination. The patients weredivided into two groups. The first group consisted of 30 men diagnosed with grade II and III varicocele with accompanying asthenozoospermia. The second group consisted of 30 patients with normozoospermia and without impaired reproductive function. The material for the study was spermoplasm. Spermoplasm was obtained by centrifugation of sperm samples for 10 minutes at a speed of 1000 rpm. Chemical microscopic examination of the ejaculate was carried out on a sperm analyzer (AFS-500-2, Russia) and light microscopy (microscope MS 100 X, Austria). Determination of protein concentration in spermoplasm was carried out by biuretic method with commercial kits of the company (Mindrey, China) on the biochemical analyzer Mindrey BS 120 (China). Determination of oxidative modification of proteins in spermoplasm was carried out by the method of R.L. Levine in modification by E.E. Dubinina.

Results. There was a 2-fold increase in ADNPhG at λ 356, and λ 430 by 3.2 times in patients of the first group. It was also noted that the increase in КDNPhG at λ 370 increased by 2 times, and λ 530 by 3.9 times in the spermoplasm, in contrast to patients of the control group. It was also noted that the increase in KDNPhG at λ 370 increased by 2 times, and λ 530 by 3.9 times in the spermoplasm, in contrast to patients in the control group.

Conclusion. An increase in oxidatively modified proteins in patients with varicocele may be associated with an increase in oxidative processes, a decrease in the antioxidant defense of the body and damage to the DNA of spermatozoa, which leads to a violation of its functions.

About the authors

A. F. Ishtulin

Ryazan State Medical University named after I. P. Pavlov

Author for correspondence.
Email: a.ishtulin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9750-1642

Assistant, the Department of Biological Chemistry with Course of Clinical Laboratory Diagnostics, the Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Ryazan

N. V. Korotkova

Ryazan State Medical University named after I. P. Pavlov

Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450

Ph.D. (Med.), Associate Professor, the Department of Biological Chemistry with Course of Clinical Laboratory Diagnostics, the Faculty of Additional Professional Education; Senior Research Scientist, the Central Research Laboratory

Russian Federation, Ryazan

I. V. Matveeva

Ryazan State Medical University named after I. P. Pavlov

Email: i.matveeva@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9475-8127

Ph.D. (Med.), Associate Professor, Head of the Department of Biological Chemistry with the Course of Clinical Laboratory Diagnostics, the Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Ryazan

S. L. Ishtulina

Ryazan State Medical University named after I.P. Pavlov

Email: s.ishtulina@yanedex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6095-0030

Assistant, the Department of Biological Chemistry with Course of Clinical Laboratory Diagnostics, the Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Ryazan

E. I. Karpov

GBU RO "City Clinical Polyclinic No. 6"

Email: a.ishtulin@yandex.ru

Ph.D. (Med.), Urologist of the Highest Category

Russian Federation, Ryazan

O. V. Pobochnaya

GBU RO "OKKVD"

Email: a.ishtulin@yandex.ru

Doctor of the KLD, Laboratory for the Diagnosis of HIV Infection and AIDS-indicator Diseases

Russian Federation, Ryazan

References

  1. Zenkov N.K., Lankin V.Z., Men'shhikova E.B. Okislitel'nyj stress: biohimicheskij i patofiziologicheskie aspekty. M.: MAIK. 2001:343.
  2. Smith R., Kaune H., Parodi D. et al. Increased sperm DNA damage in patients with varicocele: relationship with seminal oxidative stress. Hum. Reprod. 2006; 21(4): 986–993. doi: 10.1093/humrep/dei429
  3. Asmis R., Qiao M., Rossi R.R. et al. Adriamycin promotes macrophage dysfunction in mice. Free Radic. Biol. 2006; 41(1): 165–174. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2006.03.027
  4. Sobennikov I.S., Zhiborev B.N., Kotans S.Ja., Cherenkov A.A. Diagnostika i lechenie muzhskogo besplodija u bol'nyh rasprostranjonnoj patologiej genitalij i pahovoj oblasti. Rossijskij mediko-biologicheskij vestnik im. akademika I.P. Pavlova. 2017; 25(3): 460–468. doi: 10.23888/PAVLOVJ20173460-468
  5. Rukovodstvo VOZ po issledovaniju i obrabotke jejakuljata cheloveka. Pjatoe izdanie. Izdatel'stvo «KAPITAL PRINT». M. 2012. 305 с.
  6. Levine R.L., Garland D., Oliver C.N., et al. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods in Enzymol. 1990; 186: 464–478.
  7. Dubinina E.E., Burmistrov S.O., Hodov D.A., i dr. Okislitel'naja modifikacija belkov syvorotki krovi cheloveka, metod ejo opredelenija. Voprosy medicinskoj himii. 1995; 41(1): 24–26.
  8. Gubskij Ju.I., Belenichev I.F., Levickij E.L. Toksikologicheskie posledstvija okislitel'noj modifikacii belkov pri razlichnyh patologicheskih sostojanijah. Problemy toksikogolii. 2005; 3: 20–27. doi: 10.12988/bmgt.2016.6412
  9. Kalinin R.E., Abalenihina Ju.V., Pshennikov A.S. Vzaimosvjaz' okislitel'nogo karbonilirovanija belkov i lizosomal'nogo proteoliza plazmy v uslovijah jeksperimental'nogo modelirovanija ishemii i ishemii-reperfuzii. Nauka molodyh (Eruditio Juvenium). 2017; 3: 338–351. doi: 10.23888/HMJ20173338-351
  10. Ishtulin A.F., Korotkova N.V., Matveeva I.V., i dr. Izmenenie aktivnosti lizosomal'nyh cisteinovyh proteaz spermoplazmy u pacientov s narusheniem reproduktivnoj funkcii. Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii. 2022; 25(4):23−28. doi: 10.29296/25877313-2022-04-04
  11. Ovchinnikov R.I., Gamidov S.I., Popova A.Ju. i dr. Prichiny reproduktivnyh poter' u muzhchin – fragmentacija DNK spermatozoidov. Russkij medicinskij zhurnal. 2015; 4: 634.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».