Популяция тучных клеток в яичке при патоспермии | Кульченко Н.Г.

Введение

Бесплодный брак — проблема глобального масштаба. Каждая пятая супружеская пара вынуждена обратиться за медицинской помощью с проблемой зачатия ребенка [1]. Хотя репродуктивные проблемы чаще всего связывают с женщинами, однако в настоящее время бесплодие затрагивает и женщин, и мужчин в равной степени. По нашим наблюдениям, за последние три десятилетия частота мужского бесплодия динамически возросла, а качество спермы существенно снизилось.

Причины, которые приводят к мужскому бесплодию, могут быть разного характера: нарушения в работе эндокринной системы, генетические заболевания, нарушения синтеза и метаболизма андрогенов, варикоцеле, гидроцеле, крипторхизм, курение, заболевания добавочных половых желез [2, 3]. Наиболее частой причиной мужского бесплодия являются воспалительные заболевания предстательной железы, семенных пузырьков, придатка яичка [4]. Известно, что при воспалительных реакциях активируются клетки иммунной системы, которые обладают способностью мигрировать в рыхлую соединительную ткань и участвовать в процессах пролиферации и репарации. Эти процессы всегда сопровождаются выработкой интерлейкинов, факторов роста, цитокинов и т. д. К сожалению, при пролонгации воспаления вышеупомянутые факторы могут приводить к нарушению местного гомеостаза и повреждению локальных тканевых структур.

Повреждающее действие на сперматогенез и на сами половые клетки лимфоцитов и их хемокинов широко известно специалистам [5]. А вот влиянию тучных клеток (ТК) на сперматогенез посвящено небольшое количество публикаций.

Известно, что ТК формируются из гемопоэтических клеток-предшественников, но при этом зрелые ТК обычно не циркулируют в крови. Они мигрируют в периферические ткани, где приобретают свой зрелый фенотип [6]. Этому процессу, а также локальному созреванию и активации ТК способствует фактор стволовых клеток (SCF), продуцируемый различными клетками, включая фибробласты и эндотелиальные клетки. Сами ТК экспрессируют широкий спектр рецепторов, таких как FcεRI, Fcγ, рецепторы комплемента, цитокинов, хемокинов, гормонов и толл-подобные рецепторы. Это позволяет ТК синтезировать разнообразный и широкий спектр биологически активных продуктов [7]. Таким образом, зрелые ТК в норме накапливают большое количество электронно-плотных цитоплазматических гранул, которые содержат биогенные амины, ферменты, цитокины и протео-гликаны. Все эти вещества могут усиливать или подавлять иммунные реакции [7]. Стимуляция мембранных Fc-рецепторов ТК с помощью IgE приводит к немедленному высвобождению большого количества секреторных гранул, которые содержат гистамин, серотонин и другие медиаторы воспаления [8].

За последнее десятилетие накоплены сведения об участии ТК в патогенезе дерматитов, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [9]. Однако роль ТК в формировании мужского бесплодия остается до конца не ясной.

Представляем клиническое наблюдение пациента с бесплодием, у которого возможным патогенетическим фактором бесплодия могло стать наличие ТК в интерстиции яичка (согласие пациента на публикацию его персональных данных получено).

Клиническое наблюдение

Пациент М., 34 года. Состоит в браке 5 лет. Контрацептивы не использует. Женский фактор бесплодия исключает. Три года наблюдался у уролога по месту жительства и получал стандартную терапию по поводу хронического бактериального простатита (антимикробные препараты, нестероидные противовоспалительные препараты, α-адреноблокаторы курсом 8 нед., 2 раза в год). Два года назад обратился к андрологу с целью обследования на предмет выявления возможных причин бесплодия. На момент обращения в спермограмме была зафиксирована олигозооспермия. На протяжении одного года лечился консервативно, получал антиоксидантную терапию, полиненасыщенные жирные кислоты омега-3, микроэлементы. Однако показатели спермограммы не улучшались.

Полгода назад после перенесенного переохлаждения у пациента М. при контрольном обследовании была выявлена азооспермия.

При осмотре: пациент М. нормостенического типа телосложения. Рост 176 см. Индекс массы тела 23,58 кг/м². Рост волос на теле по мужскому типу. Оба яичка расположены в мошонке. Вены обоих семенных канатиков не расширены. Кариотип 46 XY. Данные спермограммы (ВОЗ, 2010): объем 2,5 мл, цвет молочно-белый, консистенция умеренно вязкая, рН 7,2, сперматозоиды отсутствуют, лейкоциты 0,2 млн/л, лецитиновые зерна — скудное количество, IgG <28%. По данным УЗИ размер и структура обоих яичек не изменены. Таким образом, на основании лабораторно-клинических данных пациенту М. был установлен клинический диагноз: «Первичное мужское бесплодие, необструктивная азооспермия».

Учитывая отсутствие половых клеток в эякуляте, пациенту была выполнена биопсия яичка. Биоптаты яичка фиксировали в нейтральном растворе 10% формалина в течение 2–3 сут с последующей окраской гистологических срезов.

Морфологический анализ среза яичка, окрашенного гематоксилином и эозином, выявил наличие синдрома клеток Сертоли (см. рисунок, А). При этом на фоне отсутствия созревающих половых клеток в стенке извитых семенных канальцев наблюдался выраженный фиброз оболочек извитых семенных канальцев. В интерстиции яичка было отмечено повышенное содержание фибробластов и клеток, похожих на зернистые лейкоциты. С целью определения интенсивности фиброза и уточнения морфологии клеток в интерстиции яичка было решено провести дополнительную окраску. При окраске среза яичка по Ван Гизону был зафиксирован интенсивный склероз интерстиция яичка и выраженный фиброз оболочек сосудов и извитых семенных канальцев (см. рисунок, В). Окрашивание препаратов толуидиновым синим позволило визуализировать в соединительной ткани яичка популяцию ТК округлой и овальной формы с метахромазией (см. рисунок, С).

Учитывая полученную гистологическую картину в репродуктивном органе — яичке, можно сделать вывод, что перспективы консервативного и хирургического лечения мужского бесплодия у пациента М. нет. Паре было предложено выполнение протокола вспомогательных репродуктивных технологий с донацией сперматозоидов.

Обсуждение

Вирусы и бактерии считаются одними из наиболее частых причин мужского бесплодия. При этом даже после элиминации бактерий при хроническом воспалении сперматогенный эпителий остается разрушенным, а для восстановления сперматогенеза в яичках требуется 3–6 мес. Однако при хроническом рецидивирующем воспалении сперматогенез может восстановиться не полностью, что может стать определяющим фактором в развитии бесплодия.

Известно участие ТК в патогенезе женского бесплодия [10]. ТК чаще обнаруживаются в эндометрии в виде округлых или овальных зернистых клеток [11]. Чаще популяцию ТК удается выявить в миометрии и прилегающем базальном слое эндометрия. Гистамин, выделяемый ТК, действуя через Н₁-рецепторы, стимулирует пролиферацию фибробластов и синтез коллагена. Триптаза и химаза, содержащиеся в гранулах ТК, оказывают митогенное действие на фибробласты [12]. Следовательно, ТК могут способствовать фиброзу тканей. Таким образом, накопление ТК в очагах эндометриоза и протеазы, секретируемые ТК, играют роль в фиброгенезе и накоплении коллагена I типа при эндометриозе на всех стадиях оварио-менструального цикла [13]. В образцах плаценты, полученных после прерывания беременности, увеличено количество плацентарных ТК. Накопление ТК во всех слоях эндометрия было выявлено у женщин с невынашиванием беременности в анамнезе [13].

Влияние ТК на мужской фактор бесплодия до конца не изучено. Получены данные о повышенном содержании ТК как в эякуляте, так и непосредственно в тканях репродуктивных органов. Так, анализ образцов семенной жидкости бесплодных мужчин с астенозооспермией показал, что количество ТК у этих пациентов было больше, чем у здоровых мужчин [14].

По данным H. Welter et al. [15], ТК редко встречаются в тканях яичка здоровых мужчин. Однако у пациентов с атрофией извитых семенных канальцев доля ТК увеличивалась почти в 5 раз [15]. Количество ТК у пациентов с нарушением созревания половых клеток было достоверно выше в 2,5 раза по сравнению со здоровыми мужчинами [16]. Кроме того, была обнаружена значительная отрицательная корреляция между количеством ТК и индексом Ki67 при патоспермии [16].

M.M. Roaiah et al. [17] провели сравнительный анализ биоптатов яичка (n=100) у бесплодных (обструктивная и необструктивная азооспермия) и здоровых мужчин. У пациентов с секреторной азооспермией (в извитых семенных канальцах были зафиксированы синдром клеток Сертоли и блок мейоза) было выявлено значительное увеличение различных популяций ТК по сравнению с другими двумя группами наблюдения. Авторы отметили незначительное увеличение ТК в яичке при обструктивной азооспермии по сравнению с контролем. Однако в обеих группах бесплодных мужчин количество ТК отрицательно коррелировало с количественной оценкой сперматогенеза по Джонсону (р=0,001) [17].

Исследование S.M. Kollur et al. [18] показало, что количество ТК, находящихся в интерстиции яичка, было в 1,2 раза больше у бесплодных мужчин по сравнению с пациентами с клинической картиной орхоэпидидимита. Позже S.J. Chen et al. [19] провели количественный и качественный анализ тестикулярных ТК у двух групп пациентов: мужчин с азооспермией и хроническим воспалением яичка и лиц мужского пола с азооспермией без хронического воспаления яичка. На основании своих наблюдений авторы сделали вывод, что количество ТК значительно преобладало в первой группе пациентов, что объясняет активацию ТК при воспалительных реакциях [19]. В свою очередь, изменение функциональной активности ТК приводит к активации фибробластов и ремоделированию соединительной ткани как интерстиция яичка, так и оболочки извитых семенных канальцев, что обусловливает нарушение проницаемости гематотестикулярного барьера.

В представленном клиническом наблюдении у пациента с идиопатическим необструктивным бесплодием по результатам морфологического исследования в интерстиции яичка была выявлена популяция ТК. Именно эта находка позволяет объяснить наличие фиброза интерстиция и оболочки извитых семенных канальцев у данного пациента. Следствием фиброзных изменений в яичке является нарушение проницаемости гематотестикулярного барьера и гибель клеток сперматогенного эпителия, что привело к развитию азооспермии у конкретного мужчины.

Несмотря на свою многофакторную природу, мужское бесплодие еще не полностью изучено, и у довольно большого числа пациентов патогенез данного состояния остается неясным и бесплодие расценивается как идиопатическое [2, 20]. Возможно, это наблюдение прольет свет на дополнительный фактор патогенеза мужского бесплодия, который нуждается в более углубленном изучении.

Заключение

Высвобождая провоспалительные медиаторы, хемотаксические факторы и иммунорегуляторные цитокины, которые способствуют развитию фибриллогенеза, ТК, расположенные в интерстиции яичка, могут приводить к снижению тестикулярной функции. Данный факт нашел подтверждение в представленном клиническом наблюдении пациента с необструктивной азооспермией и без явных объективных причин мужского фактора бесплодия, у которого в интерстициальном пространстве яичка были обнаружены ТК. Одним из векторов последующих исследований, посвященных изучению причин идиопатического бесплодия, может стать оценка вклада ТК, что, однако, представляется довольно непростой задачей в связи с этическим аспектом (необходимостью проведения биопсии яичка).

Благодарность

Выражаю благодарность Атякшину Дмитрию Андреевичу, д.м.н., директору научно-образовательного ресурсного центра «Инновационные технологии иммунофенотипирования, цифрового пространственного профилирования и ультраструктурного анализа» ФГАОУ ВО РУДН за помощь в обработке полученного материала.

Acknowledgements

The author is grateful to Dmitry A. Atyashkin, Dr. Sc. (Med.), Director of the Scientific and Educational Resource Center «Innovative Technologies of Immunophenotyping, Digital Spatial Profiling and Ultrastructural Analysis» of the Peoples’ Friendship University of Russia, for the technical edition.

Сведения об авторе:

Кульченко Нина Геннадьевна — к.м.н., врач-уролог, врач ультразвуковой диагностики, доцент кафедры анатомии человека медицинского института ФГАОУ ВО РУДН; 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; ORCID iD 0000-0002-4468-3670.

Контактная информация: Кульченко Нина Геннадьевна, e-mail: kle-kni@mail.ru.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 20.01.2022.

Поступила после рецензирования 14.02.2022.

Принята в печать 14.03.2022.

About the author:

Nina G. Kulchenko — C. Sc. (Med.), urologist, ultrasound specialist, Associate Professor of the Department of Human Anatomy of the Medical Institute, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University); 6 Miklukho-Maklaya str., Moscow, 117198, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-4468-3670.

Contact information: Nina G. Kulchenko, e-mail: kle-kni@mail.ru.

Financial Disclosure: no author has a financial or property interest in any material or method mentioned.

There is no conflict of interests.

Received 20.01.2022.

Revised 14.02.2022.

Accepted 14.03.2022.