MOLECULAR AND METABOLIC ASPECTS OF MALE INFERTILITY
https://doi.org/10.21886/2308-6424-2016-0-2-40-59
Abstract
In a review on the basis of own and literary data the molecular and metabolic conditions of idiopathic infertility in men are considered. Key features of the metabolism and energy in the ejaculate are revealed. Cause-and-effect relationship between the parameters of seminal plasma metabolism and morphofunctional characteristics of spermatozoa, the violation of which is accompanied by a reduction in fertility potential are described. The necessity of increasing scientific research in this field in order to optimize the search of molecular targets and the development of targeted therapy of male infertility is substantiated.
About the Authors
V. N. Pavlov
Bashkir State Medical University
Russian Federation
Ufa
Russian Federation
Ufa
E. F. Galimova
Bashkir State Medical University
Russian Federation
Ufa
Russian Federation
Ufa
B. F. Teregulov
Bashkir State Medical University
Russian Federation
Ufa
Russian Federation
Ufa
V. T. Kaybishev
Bashkir State Medical University
Russian Federation
Ufa
Russian Federation
Ufa
Sh. N. Galimov
Bashkir State Medical University
Russian Federation
Ufa
Russian Federation
Ufa
References
1. Levant, R. Masculinity Constructs as Protective Buffers and Risk Factors for Men’s Health / R. Levant, D. Wimer // Am. J. Mens Health. – 2014. - Vol. 8. – P. 110-120.
2. Павлов, В.Н. Медико-биологические, социальные и культурно-образовательные аспекты охраны мужского здоровья / В.Н. Павлов, Э.Ф. Галимова, Г.Х. Ахмадуллина, Ш.Н. Галимов // Профилактическая и клиническая медицина. - 2014. - № 2. - С. 5-13.
3. Williams, D. The Health of Men: Structured Inequalities and Opportunities / D. Williams // Am. J. Public Health. – 2008. – Vol. 98, № 9S. – P. 150-157.
4. Галимов, Ш.Н. Мужчина в зеркале эволюции, экологии, экономики и эмансипации / Ш.Н. Галимов, Э.Ф. Галимова // Экология и жизнь. -2010. -№5. -С. 78-83.
5. Semen quality in a population of volunteers from the province of Barcelona / M. Lopez Teijon, F. Garcia, O. Serra et al. // Reprod. Biomed. Online. – 2007. – Vol. 15. – P. 434-444.
6. Semen quality trends in French regions are consistent with a global change in environmental exposure / J. Le Moal, M. Rolland, S. Goria et al. // Reproduction. – 2014. – Vol. 147, № 4. – P. 567-574.
7. Agarwal, A. A unique view on male infertility around the globe / A. Agarwal, A. Mulgund, A. Hamada, M. Chyatte // Reprod. Biol. Endocrinol. – 2015. – Vol. 13. – P. 37.
8. Semen quality in a residential, geographic and age representative sample of healthy Chinese men / J. Gao, E. Gao, Q. Yang et al. // Hum. Reprod. – 2007. – Vol. 22. – P. 477-484.
9. Semen quality of 1559 young men from four cities in Japan: a crosssectional population-based study / T. Iwamoto, S. Nozawa, M.N. Mieno et al. // BMJ Open. – 2013. – № 3. – P. e002222.
10. Синдром андрогенной недостаточности как маркер техногенного загрязнения среды обитания / Ш.Н. Галимов, Э.Ф. Аглетдинов, Д.С. Громенко и др. // Пробл. репродукции. - 2002. - № 1. - С. 46.
11. Проблема дефицита тестостерона и эректильной дисфункции у мужчин / Х.С. Ибишев, И.А. Хрипун, З.Р. Гусова и др. // Урология. - 2014. - № 6. С. 104-107.
12. Kumar, N. Trends of male factor infertility, an important cause of infertility: A review of literature / N. Kumar, A. Singh // J. Hum. Reprod. Sci. – 2015. – Vol. 8, №4. – P. 191–196.
13. Counting sperm does not add up any more: time for a new equation? / L. Lefievre, K. Bedu-Addo, S. Conner et al. // Reproduction. – 2007. – Vol. 133, № 4. – P. 675-84.
14. Semen quality, infertility and mortality in the USA / M. Eisenberg, Sh. Li, B. Behr // Hum. Reprod. – 2014. – Vol. 29. – P. 1567-1574.
15. Buck Louis, G. Male fecundity and its implications for health and disease across the lifespan / G. Buck Louis // Hum. Reprod. – 2014. – Vol. 29, № 7. – P. 1351-2.
16. Hamada, A. Male infertility: a critical review of pharmacologic management / A. Hamada, B. Montgomery, A. Agarwal // Expert. Opin. Pharmacother. – 2012. – Vol. 13. – P. 2511–31.
17. Wang, J. Genome-wide Single-Cell Analysis of Recombination Activity and De Novo Mutation Rates in Human Sperm / J. Wang, H. Fan, S. Quake // Cell.- 2012. – Vol. 150, № 2. – P. 402-12.
18. Hotaling, J. Genetics of male infertility / J. Hotaling // Urol. Clin. North Am. - 2014. – Vol. 41, № 1. – P. 1-17.
19. Barazani, Y. Functional Sperm Testing and the Role of Proteomics in the Evaluation of Male Infertility / Y. Barazani, A. Agarwal, E. Sabanegh Jr. // Urology. – 2014. – Vol. 84, № 2. – P. 255–261.
20. The combined human sperm proteome: cellular pathways and implications for basic and clinical science / A. Amaral, J. Castillo, J. Ramalho-Santos et al. // Hum. Reprod. Update. – 2014. – Vol. 20. – P. 40-62.
21. Галимова, Э.Ф. Молекулярные и клеточные механизмы функционирования мужской репродуктивной системы в условиях экстремальных и фоновых воздействий различной природы и интенсивности: дис. … докт. мед. наук. – М., 2016. – 247 с.
22. Ахмадуллина, Г.Х. Липоевая кислота в коррекции редокс-потенциала пиридиннуклеотидов спермоплазмы при бесплодии / Г.Х. Ахмадуллина, З.Г. Хайбуллина, А.Ф. Гайсина, О.Ю. Травников, С.Ш. Галимова // Medicus. – 2016. - № 2. – С. 113-115.
23. Regulation of Ion Channels by Pyridine Nucleotides / P. Kilfoil, S. Tipparaju, O. Barski et al. // Circ. Res. – 2013. – Vol. 112. – P. 721-741.
24. Lactate Dehydrogenase C and Energy Metabolism in Mouse Sperm / F. Odet, S. Gabel, J. Williams et al. // Biol. Reprod. – 2011. – Vol. 85. – P. 556–564.
25. Особенности метаболических процессов в спермоплазме при варикоцеле / З.И. Микашинович, Х.Ю. Абу-Мустафа, Е.С. Белоусова и др. // Пробл. репродукции. – 2007. - № 4. – С. 81-84.
26. Особенности ферментативного профиля и энергетического статуса спермальной плазмы при идиопатическом бесплодии / Э.Ф. Галимова, В.Н. Павлов, А.З. Абдуллина, Ш.Н. Галимов // Пробл. репрод. -2013. -№ 1. – С. 66-69.
27. Halestrap, A. The monocarboxylate transporter family – role and regulation / A. Halestrap, M. Wilson // IUBMB Life. – 2012. – Vol. 64, № 2. – P. 109-19.
28. Gohil, K. Exercise tames the wild side of the Myc network: a hypothesis / K. Gohil, G. Brooks // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. – 2012. – Vol. 303. – P. E18-E30.
29. Lactate regulates rat male germ cell function through reactive oxygen species / M. Galardo, M. Regueira, M. Riera et al. // PLoS One. – 2014. – Vol. 9, № 1. – P. e88024.
30. Ferramosca, A. Bioenergetics of Mammalian Sperm Capacitation / A. Ferramosca, V. Zara // BioMed. Res. Int. – 2014. ID 902953. doi: 10.1155/2014/902953.
31. Cyclic AMP efflux, via MRPs and A1 adenosine receptors, is critical for bovine sperm capacitation / C. Osycka-Salut, F. Diez, J. Burdet et al. // Mol. Hum. Reprod. – 2014. – Vol. 20, № 1. – P. 89-99.
32. Molecular markers of human sperm functions / M. Muratori, M. Luconi, S. Marchiani et al. // Int. J. Androl. – 2009. – Vol. 32. - P. 25–45.
33. New insights into melatonin/CRH signaling in hamster Leydig cells / S. Rossi, M. Matzkin, C. Terradas et al. // Gen. Comp. Endocrinol. – 2012. – Vol. 178, № 1. – P. 153-163.
34. Glycodelin in reproductive endocrinology and hormone-related cancer / M. Seppala, H. Koistinen, R. Koistinen et al. // Eur. J. Endocrinol. – 2009. – Vol. 160. – P. 121–133.
35. Гликоделин S в сыворотке крови и эякуляте при идиопатическом бесплодии / Галимова Э.Ф., Ахмадуллина Г.Х., Галимов Ш.Н. и др. // Медицинская иммунология. - 2015. - Т. 17. - № S. С. 264.
36. Correlation of epididymal protease inhibitor and fibronectin in human semen / X. Zhang, J. Fang, B. Xu et al. // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 12. – P. e82600.
37. Ингибин В и активин А в патогенезе идиопатического бесплодия у мужчин / Галимова Э.Ф., Ахмадуллина Г.Х., Галимов Ш.Н. и др. // Казанский медицинский журнал. - 2015. - Т. 96. - № 5. - С. 749-752.
38. Aleman-Muench, G. When versatility matters: activins/inhibins as key regulators of immunity / G. Aleman-Muench, G. Soldevila // Immunol. Cell Biol. – 2012. – Vol. 90, № 2. – P. 137-48.
39. Novel stage classification of human spermatogenesis based on acrosome development / B. Muciaccia, C. Boitani, B.P. Berloco et al. // Biol. Reprod. – 2013. – Vol. 89, № 3. – P. 1–10.
40. Wang, J. Chemokine signaling in development and disease / J. Wang, H. Knaut // Development. – 2014. – Vol. 141. – P. 4199-4205.
41. Галимов, Ш.Н. Цитокиновый спектр сыворотки крови и спермоплазмы при идиопатическом бесплодии / Ш.Н. Галимов, Э.Ф. Галимова, В.Н. Павлов // Пермский медицинский журнал. - 2012. - Т. 29. - № 6. - С. 58-63.
42. Growth factors sustain primordial germ cell survival, proliferation and entering into meiosis in the absence of somatic cells / D. Farini, M. Scaldaferri, S. Iona et al. // Dev. Biol. – 2005. – Vol. 285, № 1. – P. 49-56.
43. The relationship between immunosuppressive activity and immunoregulatory cytokines in seminal plasma: influence of sperm autoimmunity and seminal leukocytes / R. Ochsenkuhn, A. O’Connor, J. Hirst et al. // J. Reprod. Immunol. – 2006. – Vol. 71. – P. 57-74.
44. Comninos, A. The relationship between gut and adipose hormones, and reproduction / A. Comninos, C. Jayasena, W. Dhillo // Hum. Reprod. – 2014. – Vol. 20. – P. 153-174.
45. Leptin Is Not Required for Fertility / O. Wang, S. Sakihara, K. Gudmundsson, J. Majzoub // Endocr. Rev. – 2012. – Vol. 33. – P. OR02-4.
46. Галимова Э.Ф. Содержание лептина и адипонектина в сыворотке крови и эякуляте при идиопатическом бесплодии / Э.Ф. Галимова // Проблемы репродукции. - 2014. - № 1. - С.65-67.
47. Aquila, S. Autocrine Regulation of Insulin Secretion in Human Ejaculated Spermatozoa / S. Aquila, M. Gentile, E. Middea // Endocrinology. – 2005. – Vol. 146. – P. 552-557.
48. Prediction of sperm retrieval in men with non-obstructive azoospermia using artificial neural networks: leptin is a good assistant diagnostic marker / Y. Ma, B. Chen, H. Wang et al. // Hum. Reprod. – 2011. – Vol. 26. – P. 294-298.
49. Галимова, С.Ш. Содержание грелина в сыворотке крови и эякуляте при идиопатическом бесплодии / С.Ш. Галимова, К.С. Мочалов // Вестник РГМУ. - 2015. - № 2. - С. 329-330.
50. Ghrelin gene products, receptors, and GOAT enzyme: biological and pathophysiological in-sight / M. Gahete, D. Rincón-Fernández, A. Villa-Osaba et al. // J. Endocrinol. – 2013. – Vol. 220. – P. R1-24.
Review
For citations:
Pavlov V.N., Galimova E.F., Teregulov B.F., Kaybishev V.T., Galimov Sh.N. MOLECULAR AND METABOLIC ASPECTS OF MALE INFERTILITY. Urology Herald. 2016;(2):40-59. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2016-0-2-40-59
Views:
1809
Email this article 
