Установлено, что при дефиците фермента бета-гликазидазы-2 резко ухудшаются
качественные и количественные показатели спермы, что крайне негативно
отражается на мужской оплодотворяющей способности.
В организме человека и животных очень важную роль играет группа веществ,
называемых липидами. Они считаются одним из наиболее выгодных органических
материалов для получения энергии в клетках организма, например, за счёт
окисления липидов клетки сердца обеспечиваются необходимой энергией на 70%.
Кроме этого, липиды являются важными структурным компонентом клеточных мембран,
клеток и некоторых тканей организма.
Среди огромного количества видов липидов есть особый класс сложных
веществ, который называется гликолипидами. Их молекулы состоят из
ненасыщенного аминоспирта сфингозина, жирной кислоты, а также углеводного
компонента, в качестве которого чаще всего выступают галактоза или глюкоза.
Гликолипиды - многочисленный класс органических веществ, свойства которых во
многом определяются свойствами входящих в них жирных кислот. Недавними
исследованиями было установлено, что в клетках млекопитающих содержится до
10.000 видов гликолипидов. Известно также, что эти вещества в организме
находятся в состоянии постоянного обновления. Для этого в клетках существуют
специальные ферменты (биокатализаторы), отвечающие как за образование новых
молекул гликолипидов, так и за их своевременный распад.
Следовательно, синтез и расщепление гликолипидов обязательно следует
рассматривать как взаимосвязанные и сбалансированные процессы обмена данных
веществ в клетках. К большому сожалению, иногда эти процессы нарушаются, что
вызывает накопление выше указанных липидов в цитоплазме клеток тканей.
Наиболее часто среди подобных заболеваний встречается болезнь Гоше, причина
которой - мутация в гене, отвечающем за образование фермента бета-гликозидазы-1.
Этот биокатализатор осуществляет разрыв связи между сфингозином и углеводным
компонентом в молекуле гликолипидов. Данный фермент содержится в большом
количестве в особых клетках - макрофагах, которые отвечают за расщепление
многих органических веществ в тканях организма.
При болезни Гоше бета-гликозидаза-1 образуется в организме в крайне
малом количестве, и поэтому гликолипиды начинают откладываться в фагоцитах
печени, лёгких, селезёнки, вызывая значительное увеличение объёма этих
органов и сильно нарушая их функцию.
В обмене гликолипидов берёт участие ещё один фермент - бета-гликозидаза-2,
однако, его биологическая роль связана с расщеплением других органических
веществ - гликозидов желчных кислот, которые образуются печенью для снижения
токсичности жёлчных кислот. Интересно, что бета-гликозидаза-1 и
бета-гликозидаза-2, имея одинаковый механизм действия, реализуют свой эффект в
отношении разных гликолипидов в разных тканях.
Группой учёных из США и Германии под руководством Yildiz Yildiz было решено
проверить взаимосвязь бета-гликозидазы-2 и нарушений обмена гликолипидов.
Для этого, после специфического воздействия на генетический аппарат,
им удалось получить линию животных с нарушением образования бета-гликозидазы-2.
Безусловно, воспроизводя такую схему эксперимента, учёные планировали
вызвать определённое нарушение процесса расщепления гликозидов жёлчных кислот.
Однако, результаты эксперимента оказались парадоксальными: у животных с
блокированием образования бета-гликозидазы-2 не было выявлено каких бы ни было
нарушений обмена жёлчных кислот, однако гликолипиды накапливались в различных
тканях организма, что являлось крайне неожиданным. Более того, было выявлено
активное накопление гликолипидов в тестикулах (мужских половых железах).
Этот процесс приводил к формированию патологических форм сперматозоидов и
резкому нарушению их подвижности. Всё это существенно снижало оплодотворяющие
свойства спермы экспериментальных животных и обуславливало развитие бесплодия.
Таким образом, установлено, что нарушение обмена гликолипидов, вызванное
дефицитом фермента бета-гликозидаза-2, резко ухудшает мужскую репродуктивную
функцию, что позволяет по-новому посмотреть на эту проблему в плане разработки
принципиально новых методов лечения мужского бесплодия.
Источник новости: J. Clin. Invest. 116:2985-2994 (2006)
