Ocena równowagi oksydoredukcyjnej w nasieniu

Stres oksydacyjny w nasieniu odzwierciedla zachwianie równowagi pomiędzy poziomem reaktywnych form tlenu (więcej na ten temat pisaliśmy tutaj: Reaktywne formy tlenu – stres oksydacyjny w nasieniu) oraz innych utleniaczy a biologicznym systemem zdolności oksydoredukcyjnej (neutralizacji reaktywnych form tlenu) lub zdolności do naprawy wynikającej z tego typu uszkodzeń (na ten temat było już trochę tutaj: TRAP – ocena całkowitej zdolności antyoksydacyjnej nasienia). Zaburzenia stanu równowagi redox (redukcja-utlenianie) komórek może prowadzić do szkodliwego wpływu na komórkę (w tym także na plemniki) wliczając w to utlenianie białek, peroksydację lipidów oraz fragmentację DNA. O ile reaktywne formy tlenu w pewnych ilościach są w komórce niezbędne, o tyle ich nadmiar (szczególnie niekontrolowany) może doprowadzić nawet do śmierci komórki.

Poza tym, że obecność wolnych rodników oraz zdolność organizmu do ich „wymiatania” są osobnymi parametrami, o tyle potencjał oksydacyjno-redukcyjny (ORP) został opisany jako zintegrowana miara równowagi pomiędzy całkowitą aktywnością utleniaczy (tj. formy reaktywnego tlenu (ROS), utlenionych tioli, rodników ponadtlenkowych, rodników hydroksylowych, nadtlenku wodoru, tlenku azotu, nadtlenoazotynu, jonów metali przejściowych, itd.) a całkowitą aktywnością czynników redukujących (tj. wolnych tioli, askorbinianu, α-tokoferolu, β-karotenu, kwasu moczowego, itd.). Stąd też ORP okazał się być dość przydatną miarą, ponieważ łączy w sobie dwa parametry, które w sumie nie powinny być analizowane oddzielnie.

Niedostateczną ilość czynników redukujących (antyoksydantów) można suplementować (wit. C, E, A) lub za pomocą preparatów dedykowanych do takiej terapii (rozległy artykuł nt. zastosowania antyoksydantów w leczeniu niepłodności u mężczyzn można znaleźć tutaj: Rola antyoksydantów w leczeniu niepłodności u mężczyzn). Natomiast w pewnych przypadkach nadmiernej suplementacji może dojść do innego niekorzystnego efektu – do nadmiernego obniżenie potencjału oksydoredukcyjnego. Jest to niekorzystne ponieważ większość fizjologicznych procesów (w tym proces zapłodnienia) wymaga pewnej określonej ilości wolnych rodników oraz prawidłowego przebiegu procesów związanych z utlenianiem. W takich przypadkach równowaga oksydoredukcyjna nasienia jest praktycznie poza dolnym zakresem możliwości oznaczania w stosowanych testach diagnostycznych.

Potencjału oksydo-redukcyjny w nasieniu (ORP) jest wyrażany w miliVoltach (mV) natomiast wartość skorygowanego potencjału oksydo-redukcyjnego (sORP) w mV/10⁶/ml uwzględnia koncentrację plemników w badanej próbce. Do celów diagnostycznych za górną granicę sORP dla mężczyzn w przedziale wiekowym 21-45 lat przyjmuje się 1,38 mV/10⁶/ml sORP.

Należy zauważyć, że w wielu doniesieniach pomiar stresu oksydacyjnego, czy równowagi oksydoredukcyjnej korelowany jest z jakością chromatyny plemnikowej (DFI) – im wyższy stres oksydacyjny, tym wyższy współczynnik DFI. Trzeba jednak pamiętać, że stres oksydacyjny to tylko jedna z wielu znanych przyczyn uszkodzenia DNA. Z tego względu badanie ORP nie może zastąpić badania określającego indeks fragmentacji DNA (DFI). Jednak w przypadku gdy DFI jest większe niż 30% to wskazane jest wykonanie oznaczenia ORP, w celu upewnienia się, czy to właśnie stres oksydacyjny jest w danym przypadku przyczyną podwyższonego DFI. Jeśli wynik sORP jest nieprawidłowy, właściwa suplementacja połączona z ewentualną zmianą stylu życia pacjenta w celu zmniejszenia narażenia na wolne rodniki, może także z czasem pozytywnie wpłynąć na taki parametr jak indeks fragmentacji chromatyny plemnikowej. Należy jednak mieć na uwadze, że jeśli zaburzenie budowy chromatyny plemnikowej jest wywołane innymi czynnikami to taka suplementacja antyoksydacyjna nie przyniesie oczekiwanych korzyści.

Innymi częstym wskazaniem do wykonania testu oceniającego równowagę oksydoredukcyjną są infekcje zwłaszcza z obecnymi w nasieniu leukocytami – ten temat dogłębnie był już poruszany w tym artykule: Reaktywne formy tlenu, leukocytospermia i jakość nasienia).

Poza tym zachwianie równowagi redoks można podejrzewać u pacjentów palących,  z astenozoospermią, żylakami powrózka nasiennego, lub narażonych na zawodowe lub środowiskowe czynniki ryzyka.

Z technicznego punktu widzenia – testu tego nie można wykonać jeśli koncentracja plemników jest mniejsza niż 1 mln/ml lub jeśli lepkość próbki jest znacznie zwiększona.

Gdzie można wykonać badanie potencjału redox w nasieniu, ROS, TRAP: kliknij tutaj

Opracowanie: dr hab. n. med. Katarzyna Marchlewska