Гиперактивность тучных клеток как фактор патогенеза мужского бесплодия

Доля мужчин с нарушениями в эякуляте ежегодно увеличивается, что является одним их факторов снижения рождаемости, и становится как медицинской, так и социальной проблемой. Современные методы диагностики позволяют распознавать многие факторы мужского бесплодия: генетические, эндокринные, инфекционные, экстрагенитальные и т.д. Однако, несмотря на все современные медико-биологические достижения, остаётся 1/3 пациентов с нераспознанной причиной (идиопатической) мужского бесплодия. При этом нельзя забывать, что часть пациентов из этой категории для реализации отцовства не хотят прибегать к вспомогательным репродуктивным технологиям, и стремятся достичь беременности естественным путем. Поэтому поиск причин мужского бесплодия остается актуальным вопросом современной урологии. В этой статье проведен обзор литературы, посвященный роли тучных клеток в патогенезе мужского бесплодия. Тучные клетки влияют на пролиферацию, функцию и фенотип фибробластов в условиях гипоксии. Активация фибробластов усиливает фибриллогенез коллагена. Исследования российских и зарубежных ученых показали, что при патоспермии количество тучных клеток в соединительной ткани яичка резко возрастает. На фоне увеличения количества тучных клеток в интерстиции яичка, усиливается фиброз стенки извитых семенных канальцев. Более того, при тяжелых нарушениях сперматогенеза (синдром клеток Сертоли, аплазия сперматогенного эпителия) тучные клетки были обнаружены и в перитубулярном пространстве, и в просвете извитых семенных канальцев. У большинства бесплодных мужчин обнаружено значительное количество тучных клеток в эякуляте. Есть единичные сведения об отрицательной корреляции наличия тучных клеток в семенной плазме с концентрацией и подвижностью сперматозоидов. Заключение. Негативное влияние тучных клеток на сперматогенез до конца остается неизвестным. Тучные клетки обладают высокой способностью к миграции в соединительной ткани, которая усиливается во время воспаления и выработки множества медиаторов, протеаз и гистамина, цитокинов, что может быть как триггером в формировании патоспермии, так и причиной формирования фиброза в яичке.

1. Тарасова Т. В., Саушев И. В. Генетические причины азооспермии. Вестник Биомедицина и социология. 2019;4(2):16–20. https://doi.org/10.26787/nydha-2618-8783-2019-4-2-16-20

2. Тактаров В. Г., Ройтберг Г. Е., Алексеева М-Ф. Ф., Барсков И. В. Особенности клинического наблюдения варикоцеле в сочетании с патоспермией. Врач скорой помощи. 2020;(12):72–79. https://doi.org/10.33920/med-02-2012-05

3. Krausz C, Riera-Escamilla A. Genetics of male infertility. Nat Rev Urol. 2018 Jun;15(6):369–384. https://doi.org/10.1038/s41585-018-0003-3

4. Гамидов С. И., Шатылко Т. В., Попова А. Ю., Гасанов Н. Г., Гамидов Р. С. Оксидативный стресс сперматозоидов: клиническое значение и коррекция. Медицинский совет. 2021;(3):19–27. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2021-3-19-27

5. Сапожкова Ж. Ю., Милованова Г. А., Пацап О. И. Лабораторная диагностика мужского бесплодия. Маркеры. Часть I. Лабораторная и клиническая медицина. Фармация. 2021;1(1):57–68. https://doi.org/10.14489/lcmp.2021.01.pp.057-068

6. Саркисян Д. В., Виноградов И. В. Современный взгляд на лечение кист придатка яичка как фактора обструктивной азооспермии. Вестник урологии. 2019;7(3):47–54. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-3-47-54

7. Костин А. А., Каприн А. Д., Семин А. В., Круглов Д. П., Даниелян А. А. Бесплодие как аспект качества жизни онкологических больных. Онкоурология. 2009;5(4):63–67. https://doi.org/10.17650/1726-9776-2009-5-4-63-67

8. Schuppe H-C, Pilatz A, Hossain H, Meinhardt A, Bergmann M, Haidl G, et al. Orchitis and male infertility. Urologe A. 2010 May;49(5):629–635. https://doi.org/10.1007/s00120-010-2256-1

9. Кадыров З. А., Москвичев Д. Д., Фаниев М. В. Показатели ингибина В в сыворотке крови у инфертильных больных. Андрология и генитальная хирургия. 2016;17(1):23–27. https://doi.org/10.17650/2070-9781-2016-17-1-23-27

10. Kulchenko N, Pashina N. Association of leukocyte activity and dna fragmentation in men with non-obstructive azoospermia. Georgian Med News. 2020 Feb;(299):26–29.

11. Atyakshin D, Samoilova V, Buchwalow I, Boecker W, Tiemann M. Characterization of mast cell populations using different methods for their identification. Histochem Cell Biol. 2017 Jun;147(6):683–694. https://doi.org/10.1007/s00418-017-1547-7

12. Frungieri MB, Weidinger S, Meineke V, Köhn FM, Mayerhofer A. Proliferative action of mast-cell tryptase is mediated by PAR2, COX2, prostaglandins, and PPARgamma: Possible relevance to human fibrotic disorders. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 Nov 12;99(23):15072– 15077. https://doi.org/10.1073/pnas.232422999

13. Atiakshin D, Buchwalow I, Tiemann M. Mast cells and collagen fibrillogenesis. Histochem Cell Biol. 2020 Jul;154(1):21–40. https://doi.org/10.1007/s00418-020-01875-9

14. Shea-Donohue T, Stiltz J, Zhao A, Notari L. Mast cells. Curr Gastroenterol Rep. 2010 Oct;12(5):349–357. https://doi.org/10.1007/s11894-010-0132-1

15. Atiakshin D, Buchwalow I, Samoilova V, Tiemann M. Tryptase as a polyfunctional component of mast cells. Histochem Cell Biol. 2018 May;149(5):461–477. https://doi.org/10.1007/s00418-018-1659-8

16. Atiakshin D, Buchwalow I, Tiemann M. Mast cell chymase: morphofunctional characteristics. Histochem Cell Biol. 2019 Oct;152(4):253–269. https://doi.org/10.1007/s00418-019-01803-6

17. Wang X, Lin L, Chai X, Wu Y, Li Y, Liu X. Hypoxic mast cells accelerate the proliferation, collagen accumulation and phenotypic alteration of human lung fibroblasts. Int J Mol Med. 2020 Jan;45(1):175–185. https://doi.org/10.3892/ijmm.2019.4400

18. Соболева М. Ю., Никитюк Д. Б., Алексеева Н .Т., Клочкова С. В., Атякшин Д. А., Гзрасимова О. А. и др. Гистотопография тучных клеток кожи при моделировании ожога в условиях применения различных методов регионарного воздействия. Гены и Клетки. 2021;16(1):69–74. https://doi.org/10.23868/202104011

19. Wilgus TA, Ud-Din S, Bayat A. A Review of the Evidence for and against a Role for Mast Cells in Cutaneous Scarring and Fibrosis. Int J Mol Sci. 2020 Dec 18;21(24):E9673. https://doi.org/10.3390/ijms21249673

20. Ud-Din S, Wilgus TA, Bayat A. Mast Cells in Skin Scarring: A Review of Animal and Human Research. Front Immunol. 2020;11:552205. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.552205

21. Соболева М. Ю., Алексеева Н. Т., Клочкова С. В. Клеточно-матриксные взаимодействия при спонтанном заживлении ожоговой раны (ультраструктурные и цитологические особенности). Морфология. 2020;157(2-3):197–198.

22. Dong J, Chen L, Zhang Y, Jayaswal N, Mezghani I, Zhang W, et al. Mast Cells in Diabetes and Diabetic Wound Healing. Adv Ther. 2020 Nov;37(11):4519–4537. https://doi.org/10.1007/s12325-020-01499-4

23. Masini M, Suleiman M, Novelli M, Marselli L, Marchetti P, De Tata V. Mast Cells and the Pancreas in Human Type 1 and Type 2 Diabetes. Cells. 2021 Jul 23;10(8):1875. https://doi.org/10.3390/cells10081875

24. Bot I, Shi G-P, Kovanen PT. Mast cells as effectors in atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2015 Feb;35(2):265–271. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.114.303570

25. Hermans M, Lennep JR van, van Daele P, Bot I. Mast Cells in Cardiovascular Disease: From Bench to Bedside. Int J Mol Sci. 2019 Jul 10;20(14):3395. https://doi.org/10.3390/ijms20143395

26. Wezel A, Lagraauw HM, van der Velden D, de Jager SCA, Quax PHA, Kuiper J, et al. Mast cells mediate neutrophil recruitment during atherosclerotic plaque progression. Atherosclerosis. 2015 Aug;241(2):289–296. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2015.05.028

27. Parrella E, Porrini V, Benarese M, Pizzi M. The Role of Mast Cells in Stroke. Cells. 2019 May 10;8(5):437. https://doi.org/10.3390/cells8050437

28. Haidl G, Duan Y-G, Chen S-J, Kohn F-M, Schuppe H-C, Allam J-P. The role of mast cells in male infertility. Expert Rev Clin Immunol. 2011 Sep;7(5):627–634. https://doi.org/10.1586/eci.11.57

29. Yamanaka K, Fujisawa M, Tanaka H, Okada H, Arakawa S, Kamidono S. Significance of human testicular mast cells and their subtypes in male infertility. Hum Reprod. 2000 Jul;15(7):1543–1547. https://doi.org/10.1093/humrep/15.7.1543

30. Кульченко Н. Г. Нарушение сперматогенеза. Морфологические аспекты. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2018;22(3):265–271. https://doi.org/10.22363/2313-0245-2018-22-3-265-271

31. Apa DD, Cayan S, Polat A, Akbay E. Mast cells and fibrosis on testicular biopsies in male infertility. Arch Androl. 2002 Oct;48(5):337– 344. https://doi.org/10.1080/01485010290099183

32. Adam M, Schwarzer JU, Köhn FM, Strauss L, Poutanen M, Mayerhofer A. Mast cell tryptase stimulates production of decorin by human testicular peritubular cells: possible role of decorin in male infertility by interfering with growth factor signaling. Hum Reprod. 2011 Oct;26(10):2613–2625. https://doi.org/10.1093/humrep/der245

33. Welter H, Köhn FM, Mayerhofer A. Mast cells in human testicular biopsies from patients with mixed atrophy: increased numbers, heterogeneity, and expression of cyclooxygenase 2 and prostaglandin D2 synthase. Fertil Steril. 2011 Aug;96(2):309–313. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2011.05.035

34. Abdel-Hamid AAM, Atef H, Zalata KR, Abdel-Latif A. Correlation between testicular mast cell count and spermatogenic epithelium in non-obstructive azoospermia. Int J Exp Pathol. 2018 Feb;99(1):22–28. https://doi.org/10.1111/iep.12261

35. Roaiah MMF, Khatab H, Mostafa T. Mast cells in testicular biopsies of azoospermic men. Andrologia. 2007 Oct;39(5):185–189. https://doi.org/10.1111/j.1439-0272.2007.00793.x

36. Windschuttl S, Nettersheim D, Schlatt S, Huber A, Welter H, Schwarzer JU, et al. Are testicular mast cells involved in the regulation of germ cells in man? Andrology. 2014 Jul;2(4):615–622. https://doi.org/10.1111/j.2047-2927.2014.00227.x

37. Elieh Ali Komi D, Shafaghat F, Haidl G. Significance of mast cells in spermatogenesis, implantation, pregnancy, and abortion: Cross talk and molecular mechanisms. Am J Reprod Immunol. 2020 May;83(5):e13228. https://doi.org/10.1111/aji.13228

38. Allam J-P, Langer M, Fathy A, Oltermann I, Bieber T, Novak N, et al. Mast cells in the seminal plasma of infertile men as detected by flow cytometry. Andrologia. 2009 Feb;41(1):1–6. https://doi.org/10.1111/j.1439-0272.2008.00879.x

39. Cincik M, Sezen SC. The mast cells in semen: their effects on sperm motility. Arch Androl. 2003 Aug;49(4):307–311. https://doi.org/10.1080/01485013090204995

40. El-Karaksy A, Mostafa T, Shaeer OK, Bahgat DR, Samir N. Seminal mast cells in infertile asthenozoospermic males. Andrologia. 2007 Dec;39(6):244–247. https://doi.org/10.1111/j.1439-0272.2007.00795.x