Влияние разных препаратов ФСГ на клетки Сертоли in vitro: на пути к персонализированной терапии мужского бесплодия

03.08.2020
1875
0

Специалисты из Университета Перуджи (Италия) провели исследование in vitro, в котором изучили влияние разных препаратов ФСГ (α-фоллитропина, β-фоллитропина и урофоллитропина) на клетки Сертоли, полученные от препубертатных свиней. Результаты подтвердили, что все три препарата подавляют экспрессию гена антимюллерова гормона (АМГ) и секрецию АМГ, а также стимулируют экспрессию гена ингибина В и подавляют экспрессию гена рецептора ФСГ (ФСГр). Однако в эксперименте только α-фоллитропин стимулировал секрецию ингибина B в культуральной среде. Из этого следует, что, вероятно, in vivo α-фоллитропин оказывает ингибирующее действие на ось гипоталамус/гипофиз и подавляет физиологическую секрецию ФСГ. Если этот факт подтвердится в дальнейших исследованиях, его необходимо будет учитывать при назначении препарата бесплодным мужчинам.

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) является ключевым в лечении бесплодия как у женщин, так и у мужчин. Женщинам его назначают для стимуляции развития фолликулов, мужчинам — для стимуляции и поддержания сперматогенеза отдельно или в комбинации с ХГЧ при гипогонадотропном гипогонадизме или олигозооспермии и нормогонадотропном гипогонадизме.

Лекарственные препараты ФСГ получают из мочи женщин, находящихся в постменопаузе (урофоллитропин), или с использованием методов генетической инженерии (рекомбинантный ФСГ человека, рФСГч). Есть две разновидности рФСГч: α-фоллитропин и β-фоллитропин. Оба препарата выделяют из культур клеток яичника китайского хомячка, в геном которого был встроен ген ФСГ человека.

Эффективность применения разных препаратов ФСГ у женщин за последние 20 лет была изучена в десятках исследований. Мета-анализы этих исследований показали, что существенной разницы в частоте наступления клинической и прогрессирующей беременности, числе живорождений, числе выкидышей, частоте наступления многоплодной беременности и частоте развития синдрома гиперстимуляции яичников при использовании рФСГч и урофоллитропина нет. Аналогичных данных о результатах применения разных препаратов ФСГ у бесплодных мужчин до сих пор получено не было. Хотя в ряде исследований сообщалось о положительном влиянии ФСГ-терапии на параметры спермы и частоту наступления зачатия у пациентов с олигозооспермией и нормальным уровнем ФСГ.

Клетки Сертоли (КС) являются одними из главных участников сперматогенеза, поскольку обеспечивают питание развивающихся половых клеток. Кроме того, они защищают половые клетки от потенциально вредных факторов, формируя гемато-тестикулярный барьер. Функция КС регулируется фолликулостимулирующим гормоном через рецепторы ФСГ (ФСГр), которые присутствуют только в этих клетках.

В препубертатном яичке КС являются наиболее представительной популяцией клеток. Однако на этом этапе наблюдается низкая активность гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, что подтверждается высокими уровнями антимюллерова гормона (АМГ) и ингибина В в сыворотке крови. В период пубертата тестостерон вызывает созревание КС и, напротив, ингибирует продукцию АМГ.

Итальянские специалисты использовали препубертатные клетки Сертоли свиней, чтобы in vitro оценить чувствительность КС к разным препаратам ФСГ. Для имитации физиологического состояния яичек ФСГ-препараты применялись в комбинации с тестостероном (поскольку для адекватного сперматогенеза необходимы оба гормона).

Очищенные культуры КС в течение 48 часов обрабатывались:

  1. тестостероном (контрольный образец),
  2. α-фоллитропином (α-ФСГ) и тестостероном;
  3. β-фоллитропином (β-ФСГ) и тестостероном;
  4. урофоллитропином (u-ФСГ) и тестостероном.

Чтобы оценить функцию КС, авторы определяли экспрессию генов АМГ, ингибина В и ФСГр (методом ПЦР), уровни АМГ и ингибина В (методом ELISA) и проводили высокоэффективный сравнительный протеомный анализ.

Результаты исследования показали, что α-, β-фоллитропин и урофоллитропин вызывали схожий ответ, который выражался в подавлении экспрессии гена AМГ и секреции AMГ, а также в повышении и подавлении экспрессии генов ингибина B и ФСГр соответственно. Эти данные подтвердили, что в андрогенной среде ФСГ стимулирует пролиферацию и функциональное созревание клеток Сертоли. Однако только применение α-фоллитропина в сочетании с тестостероном индуцировало секрецию ингибина B в культуральной среде.

Протеомный анализ позволил выявить всего 46 меченных белков во всех культуральных средах. Из них 13 обнаруживались в измененных количествах в средах, подвергавшихся воздействию ФСГ (концентрация 11 была повышена, а 2 понижена по сравнению с концентрацией в контрольном образце). Использование всех 3 препаратов ФСГ приводило к снижению экспрессии белка SPARC и усилению экспрессии белков PLAT, INHBA и TPI1. Комбинация β-фоллитропина с тестостероном специфически индуцировала активацию экспрессии 8 секретируемых белков.

Поскольку ингибин B, секретируемый клетками Сертоли, по механизму отрицательной обратной связи в гипоталамо-гипофизарной системе подавляет секрецию ФСГ, авторы предположили, что α-фоллитропин может оказывать ингибирующее воздействие на ось гипоталамус/гипофиз in vivo. Если предварительные данные, полученные в модели in vitro, подтвердятся в дальнейших исследованиях (in vitro и in vivo), α-фоллитропин можно будет рекомендовать в качестве оптимального варианта лечения вторичного гипогонадизма у мужчин, поскольку этот препарат вызывает хороший ответ с точки зрения активации клеток Сертоли, а увеличение секреции ингибина B при данном состоянии не имеет клинического значения. И, наоборот, применение α-фоллитропина необходимо будет избегать у мужчин с нормогонадотропным бесплодием, поскольку, усиливая секрецию ингибина В, препарат может подавлять физиологическую секрецию ФСГ в гипофизе.

Исследование было опубликовано в Frontiers in Endocrinology.

Источник: Arato I, Grande G, Barrachina F, et al. "In vitro" Effect of Different Follicle-Stimulating Hormone Preparations on Sertoli Cells: Toward a Personalized Treatment for Male Infertility. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:401. Published 2020 Jun 18. doi:10.3389/fendo.2020.00401.

Еще материалы

Тематики и теги

Комментарии

Еще материалы
Новости по теме