Naslov
Pozitivni i negativni učinci reaktivnih kisikovih spojeva na oplodnu sposobnost spermija
(Positive and Negative Effects of Reactive Oxygen Species on the Fertilization Ability of Spermatozoa)

Autori
Žura Žaja, Ivona ; Samardžija, Marko ; Vince, Silvijo ; Ljubičić, Iva ; Radin, Lada ; Pejaković Hlede, Jadranka ; Đuričić, Dražen ; Valpotić, Hrvoje ; Rošić, Nikola ; Milinković- Tur, Suzana

Izvornik
Veterinarska stanica : znanstveno-stručni veterinarski časopis (0350-7149) 47 (2016), 2; 161-173

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u časopisima, pregledni rad, znanstveni

Ključne riječi
ROS; oksidacijski stres; antioksidansi; spermiji
(ROS; Oxidative stress; Antioxidants; Spermatozoa)

Sažetak
U fiziološkim uvjetima, u ejakulatu postoji ravnoteža između oksidansa i antioksidansa, koja osigurava preživljavanje i normalnu funkciju spermija. Prekomjerno stvaranje reaktivnih kisikovih spojeva (ROS) može nadvladati zaštitni antioksidacijski mehanizam i u dvosloju stanične membrane spermija, inicirati oksidativne promjene u lipidima i/ili bjelančevinama te izazvati promjene u DNK-a, čime dolazi do smanjene gibljivosti i preživljavanja spermija. U nekim patološkim stanjima, primjerice upalama reproduktivnoga sustava, aktivirani leukociti, ali i/ili patološki oblici i mrtvi spermiji prekomjerno stvaraju ROS, što dovodi do oksidativnog stresa spermija u ejakulatu. Naime, oksidativni je stres najučestaliji uzrok neplodnosti mužjaka, a nastaje zbog narušavanja ravnoteže stvaranja oksidansa (slobodnih radikala, ROS-a itd.) i antioksidacijske zaštite na staničnoj razini ili razini cijeloga organizma. Stanična membrana spermija sisavaca sadrži veliki udio višestruko nezasićenih masnih kiselina, a takva je struktura odgovorna za fleksibilnost i funkcionalnu sposobnost spermija. Međutim, lipidi su spermija glavni supstrati za lipidnu peroksidaciju (LPO) prouzročenu ROS-om, što može dovesti do znatnih funkcionalnih poremećaja spermija. Sukladno tome, spermiji su jedinstveni po strukturi, funkciji i izrazitoj osjetljivosti na oštećenja prouzročena LPO. S druge strane, male (fiziološke) količine ROS-a poboljšavaju sposobnost spermija u interakciji sa zona pellucidom, stimuliraju kapacitaciju, hiperaktivaciju, akrosomsku reakciju i fuziju spermija s oocitom. Nepoznato je koja količina ROS-a ima pozitivan učinak na funkcionalnu sposobnost spermija, a koja količina može dovesti do neplodnosti mužjaka. Spermiji u aerobnim uvjetima tijekom normalnih metaboličkih procesa stvaraju ROS, a izloženi su visokoj razini kisika tijekom prolaska kroz muški i ženski spolni sustav te tijekom procesa oplodnje. Istodobno u ejakulatu postoje višestruki mehanizmi za zaštitu od oksidativnih oštećenja, unutarstanični i izvanstanični antioksidacijski enzimski i neenzimski sustavi. Enzimski antioksidansi i antioksidansi male molekularne mase spermija i sjemene plazme djeluju sinergijski kao mehanizam samozaštite u uklanjaju slobodnih radikala. Najdjelotvorniji enzimski antioksidansi obuhvaćaju superoksid dismutazu, katalazu i glutation peroksidazu, a neenzimski antioksidansi uključuju tiolne antioksidanse, vitamine C i E, karotenoide, prirodne flavonoide, albumine, mokraćnu kiselinu te druge spojeve i minerale, primjerice Se. Međutim, antioksidacijski enzimi imaju značajniju funkciju u zaštiti spermija od ROS-a. Antioksidansi su smješteni uglavnom u središnjem dijelu spermija, području oskudnom citoplazmom te u tekućinama akcesornih spolnih žlijezda i epididimisa. Oskudni volumen citoplazme u središnjem dijelu spermija, ograničava i antioksidacijski kapacitet, stoga postoje ograničeni endogeni mehanizmi spermija koji nastoje reparirati nastala oštećenja. Osim navedenog, antioksidacijski enzimi koji se nalaze u središnjem dijelu spermija ne mogu osigurati zaštitu membranskih lipida u glavi i repu spermija od peroksidativnog oštećenja. Mali antioksidacijski kapacitet spermija kompenziraju antioksidansi iz sjemene plazme, stoga spermiji ovise i o izvanstaničnoj antioksidacijskoj zaštiti, koja je u interakciji s biokemijskim sastojcima sjemene plazme. Nadalje, sama prisutnost i koncentracija antioksidansa u spermijima i sjemenoj plazmi razlikuje se među životinjskim vrstama. Zbog svega navedenog, vidljivo je značenje u održavanju ravnoteže između stvaranja i uklanjanja ROS-a te pravo vrijeme i mjesto stvaranja ROS-a u cilju postizanja optimalne oplodne sposobnosti spermija.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Veterinarska medicina

POVEZANOST RADA