Preview

Пульмонология

Расширенный поиск

Роль оксида азота в развитии заболеваний мужской репродуктивной системы и возможности его применения в клинической практике

https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-3-395-400

Аннотация

Оксид азота (NO) – это активная форма азота, представляющая собой молекулу высокой физиологической и патологической важности. Физиологические механизмы, опосредованные NO, в основном включают в себя ангиогенез, рост, половое созревание и старение. NO играет жизненно важную роль в нормальном воспроизводстве, включая стероидогенез, гаметогенез и регуляцию апоптоза зародышевых клеток. У мужчин NO играет ключевую роль в стероидогенезе, эректильной функции, капацитации сперматозоидов и акросомной реакции. Кроме того, NO также является регулятором взаимодействия клеток Сертоли с зародышевыми клетками и поддержания гематотестикулярного барьера. При патологических состояниях, таких как инфекции, повышенная активность NO-синтазы стимулирует избыточный синтез NO, который действует как провоспалительный медиатор, вызывая окислительный стресс, губительный для репродуктивной функции у мужчин. При чрезмерном синтезе NO нарушаются функции половых желез, что вызывает апоптоз и окислительное повреждение зародышевых клеток. В обзоре рассматриваются различия в уровнях экспрессии NO и объясняется его положительное и отрицательное влияние на мужскую фертильность.

Об авторах

О. И. Аполихин
Научно-исследовательский институт урологии и интервенционной радиологии имени Н.А.Лопаткина – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Аполихин Олег Иванович – директор

105425, Москва, 3-я Парковая ул., 51, стр. 1

тел.: (499) 110-40-67


Конфликт интересов:

Конфликт интересов авторами не заявлен



С. С. Красняк
Научно-исследовательский институт урологии и интервенционной радиологии имени Н.А.Лопаткина – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Красняк Степан Сергеевич – ведущий научный сотрудник отдела андрологии и репродукции человека

105425, Москва, 3-я Парковая ул., 51, стр. 1

тел.: (499) 110-40-67

Author ID: 641107


Конфликт интересов:

Конфликт интересов авторами не заявлен



Список литературы

1. Tuteja N., Chandra M., Tuteja R., Misra M.K. Nitric oxide as a unique bioactive signaling messenger in physiology and pathophysiology. J. Biomed. Biotechnol. 2004; 2004 (4): 227–237. DOI: 10.1155/S1110724304402034.

2. Zhao Y., Vanhoutte P.M., Leung S.W. Vascular nitric oxide: beyond eNOS. J. Pharmacol. Sci. 2015; 129 (2): 83–94. DOI: 10.1016/j.jphs.2015.09.002.

3. Ying L., Hofseth L.J. An emerging role for endothelial nitric oxide synthase in chronic inflammation and cancer. Cancer Res. 2007; 67 (4): 1407–1410. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-06-2149.

4. Förstermann U., Sessa W.C. Nitric oxide synthases: regulation and function. Eur. Heart J. 2012; 33 (7): 829–837. DOI: 10.1093/eurheartj/ehr304.

5. Wang J., He Q., Yan X. et al. Effect of exogenous nitric oxide on sperm motility in vitro. Biol. Res. 2014; 47 (1): 44. DOI: 10.1186/0717-6287-47-44.

6. Lanas A. Role of nitric oxide in the gastrointestinal tract. Arthritis Res. Ther. 2008; 10 (Suppl. 2): S4. DOI: 10.1186/ar2465.

7. Cuzzocrea S., Wayman N.S., Mazzon E. et al. The cyclopentenone prostaglandin 15-deoxy-delta(12, 14)-prostaglandin J(2)attenuates the development of acute and chronic inflammation. Mol. Pharmacol. 2002; 61 (5): 997–1007. DOI: 10.1124/mol.61.5.997.

8. Tejero J., Shiva S., Gladwin M.T. Sources of vascular nitric oxide and reactive oxygen species and their regulation. Physiol. Rev. 2019; 99 (1): 311–379. DOI: 10.1152/physrev.00036.2017.

9. Stuehr D.J. Enzymes of the L-arginine to nitric oxide pathway. J. Nutr. 2004; 134 (10, Suppl.): 2748–2751S. DOI: 10.1093/jn/134.10.2748S.

10. Feng M.S., Guo P., Jiang L.X. et al. Synthesis of novel methotrexate derivatives with inhibition activity of nitric oxide synthase. Chin. Chem. Lett. 2009; 20 (2): 178–180. DOI: 10.1016/j.cclet.2008.10.027.

11. Mukherjee P., Cinelli M.A., Kang S., Silverman R.B. Development of nitric oxide synthase inhibitors for neurodegeneration and neuropathic pain. Chem. Soc. Rev. 2014; 43 (19): 6814–6838. DOI: 10.1039/C3CS60467E.

12. Pavanelli W.R., Gutierrez F.R.S., da Silva J.J.N. et al. The effects of nitric oxide on the immune response during giardiasis. Braz. J. Infect. Dis. 2010; 14 (6): 606–612. DOI: 10.1016/S1413-8670(10)70119-7.

13. Rojas J., Chávez-Castillo M., Olivar L.C. et al. Physiologic course of female reproductive function: a molecular look into the prologue of life. J. Preg. 2015; 2015: 715735. DOI: 10.1155/2015/715735.

14. Lu J., Wang Z., Cao J. et al. A novel and compact review on the role of oxidative stress in female reproduction. Reprod. Biol. Endocrinol. 2018; 16 (1): 80. DOI: 10.1186/s12958-018-0391-5.

15. Devine P.J., Perreault S.D., Luderer U. Roles of reactive oxygen species and antioxidants in ovarian toxicity. Biol. Reprod. 2012; 86 (2): 27. DOI: 10.1095/biolreprod.111.095224.

16. Motta A., Estevez A., Tognetti T. et al. Dual effects of nitric oxide in functional and regressing rat corpus luteum. Mol. Hum Reprod. 2001; 7 (1): 43–47. DOI: 10.1093/molehr/7.1.43.

17. Agarwal A., Aponte-Mellado A., Premkumar B.J. et al. The effects of oxidative stress on female reproduction: a review. Reprod. Biol. Endocrinol. 2012; 10: 49. DOI: 10.1186/1477-7827-10-49.

18. Premkumar B.J., Aponte A., Shaman A., Agarwal A. Reactive oxygen species and female infertility. In: Laher I., ed. Systems biology of free radicals and antioxidants. Berlin, Heidelberg: Springer; 2014: 2743–2772. DOI: 10.1007/978-3-642-30018-9_114.

19. Kong L., Wei Q., Fedail J.S. et al. Effects of thyroid hormones on the antioxidative status in the uterus of young adult rats. J. Reprod. Dev. 2015; 61 (3): 2019–2027. DOI: 10.1262/jrd.2014-129.

20. Francavilla F., Santucci R., Macerola B. et al. Nitric oxide synthase inhibition in human sperm affects sperm-oocyte fusion but not zona pellucida binding. Biol. Reprod. 2000; 63 (2): 425–429. DOI: 10.1095/biolreprod63.2.425.

21. Sengupta P., Dutta S., Alahmar A.T., D’souza U.J.A. Reproductive tract infection, inflammation and male infertility. Chem. Biol. Lett. 2020; 7 (2): 75–84. Available at: https://pubs.thesciencein.org/journal/index.php/cbl/article/view/137

22. Doshi S.B., Khullar K., Sharma R.K., Agarwal A. Role of reactive nitrogen species in male infertility. Reprod. Biol. Endocrinol. 2012; 10: 109. DOI: 10.1186/1477-7827-10-109.

23. Favini R., Aldieri E., Revelli A. et al. Nitric oxide synthesis in human nonpregnant myometrium and uterine myomas. Fertil. Steril. 2003; 79 (Suppl. 1): 749–753. DOI: 10.1016/S0015-0282(02)04825-2.

24. Traish A.M., Goldstein I., Kim N.N. Testosterone and erectile function: from basic research to a new clinical paradigm for managing men with androgen insufficiency and erectile dysfunction. Eur. Urol. 2007; 52 (1): 54–70. DOI: 10.1016/j.eururo.2007.02.034.

25. Napoli C., Ignarro L.J. Nitric oxide-releasing drugs. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2003; 43: 97–123. DOI: 10.1146/annurev.pharmtox.43.100901.140226.

26. Herrero M.B., Gagnon C. Nitric oxide: a novel mediator of sperm function. J. Androl. 2001; 22 (3): 349–356. DOI: 10.1002/j.1939-4640.2001.tb02188.x.

27. Balercia G., Moretti S., Vignini A. et al. Role of nitric oxide concentrations on human sperm motility. J. Androl. 2004; 25 (2): 245–249. DOI: 10.1002/j.1939-4640.2004.tb02784.x.

28. Wu T.P., Huang B.M., Tsai H.C. et al. Effects of nitric oxide on human spermatozoa activity, fertilization and mouse embryonic development. Arch. Androl. 2004; 50 (3): 173–179. DOI: 10.1080/01485010490455494.

29. Agarwal A., Leisegang K., Sengupta P. Oxidative stress in pathologies of male reproductive disorders. In: Pathology. London: Academic Press; 2020: 15–27. DOI: 10.1016/B978-0-12-815972-9.00002-0.

30. Ramya T., Misro M.M., Sinha D. et al. Altered levels of seminal nitric oxide, nitric oxide synthase, and enzymatic antioxidants and their association with sperm function in infertile subjects. Fertil. Steril. 2011; 95 (1): 135–140. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2010.06.044.

31. Rosselli M., Dubey R.K., Imthurn B. et al. Effects of nitric oxide on human spermatozoa: evidence that nitric oxide decreases sperm motility and induces sperm toxicity. Hum. Reprod. 1995; 10 (7): 1786–1790. DOI: 10.1093/oxfordjournals.humrep.a136174.

32. O’Bryan M.K., Zini A., Cheng C.Y., Schlegel P.N. Human sperm endothelial nitric oxide synthase expression: correlation with sperm motility. Fertil. Steril. 1998; 70 (6): 1143–1147. DOI: 10.1016/S0015-0282(98)00382-3.

33. Miraglia E., Rullo M.L., Bosia A. et al. Stimulation of the nitric oxide/cyclic guanosine monophosphate signaling pathway elicits human sperm chemotaxis in vitro. Fertil. Steril. 2007; 87 (5): 1059–1063. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2006.07.1540.

34. Tomlinson M., East S., Barratt C. et al. Preliminary communication: possible role of reactive nitrogen intermediates in leucocyte-mediated sperm dysfunction. Am. J. Reprod. Immunol. 1992; 27 (1–2): 89–92. DOI: 10.1111/j.1600-0897.1992.tb00730.x.

35. Bolaños J.P., Delgado-Esteban M., Herrero-Mendez A. et al. Regulation of glycolysis and pentose-phosphate pathway by nitric oxide: impact on neuronal survival. Biochim. Biophys Acta. 2008; 1777 (7-8): 789–793. DOI: 10.1016/j.bbabio.2008.04.011.

36. Archer S. Measurement of nitric oxide in biological models. FASEB J. 1993; 7 (2): 349–360. DOI: 10.1096/fasebj.7.2.8440411.

37. Huang I., Jones J., Khorram O. Human seminal plasma nitric oxide: correlation with sperm morphology and testosterone. Med. Sci. Monitor. 2006; 12 (3): CR103–106. Available at: https://medscimonit.com/abstract/index/idArt/447106

38. Theam O.C., Dutta S., Sengupta P. Role of leucocytes in reproductive tract infections and male infertility. Chem. Biol. Lett. 2020; 7 (2): 124–130. Available at: https://pubs.thesciencein.org/journal/index.php/cbl/article/view/143

39. Irez T., Bicer S., Sahin E. et al. Cytokines and adipokines in the regulation of spermatogenesis and semen quality. Chem. Biol. Lett. 2020; 7 (2): 131–139. Available at: https://pubs.thesciencein.org/journal/index.php/cbl/article/view/173

40. Shiraishi K., Naito K. Nitric oxide produced in the testis is involved in dilatation of the internal spermatic vein that compromises spermatogenesis in infertile men with varicocele. BJU Int. 2007; 99 (5): 1086–1090. DOI: 10.1111/j.1464-410X.2007.06800.x.

41. Mitropoulos D., Deliconstantinos G., Zervas A. et al. Nitric oxide synthase and xanthine oxidase activities in the spermatic vein of patients with varicocele: a potential role for nitric oxide and peroxynitrite in sperm dysfunction. J. Urol. 1996; 156 (6): 1952–1958. DOI: 10.1016/S0022-5347(01)65403-X.

42. Ozbek E., Turkoz Y., Gokdeniz R. et al. Increased nitric oxide production in the spermatic vein of patients with varicocele. Eur. Urol. 2000; 37 (2): 172–175. DOI: 10.1159/000020135.

43. Beckman J.S., Beckman T.W., Chen J. et al. Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide. Proc. Natl. Acad. Sci. 1990; 87 (4): 1620–1624. DOI: 10.1073/pnas.87.4.1620.

44. Lee N.P., Cheng C.Y. Nitric oxide and cyclic nucleotides: their roles in junction dynamics and spermatogenesis. In: Cheng C.Y., ed. Advances in experimental medicine and biology. 3rd Edn. New York: Springer; 2008; Vol. 636: 172–185. Available at: https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=429451


Рецензия

Для цитирования:


Аполихин О.И., Красняк С.С. Роль оксида азота в развитии заболеваний мужской репродуктивной системы и возможности его применения в клинической практике. Пульмонология. 2024;34(3):395-400. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-3-395-400

For citation:


Apolikhin O.I., Krasnyak S.S. The role of nitric oxide in the development of diseases of the male reproductive system and its potential applications in clinical practice. PULMONOLOGIYA. 2024;34(3):395-400. (In Russ.) https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-3-395-400

Просмотров: 3152


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International.


ISSN 0869-0189 (Print)
ISSN 2541-9617 (Online)