Вирусы папилломы человека (ВПЧ) являются безоболочечными с двумя цепями ДНК вирусами, которые передаются контактным, в том числе половым путем [1]. В настоящее время изолировано и подвержено секвенированию почти 450 различных типов ВПЧ [2].
Спектр заболеваний, вызванных ВПЧ, варьирует от доброкачественных бородавок и неоплазий различной степени атипии до злокачественного рака, что зависит от типов ВПЧ, а также от анатомических очагов инфекции [3]. С ВПЧ связано 64–91% рака влагалища, 40–50% рака вульвы, 88–94% рака анального канала и 40–50% рака полового члена и практически все виды рака шейки матки [4]. От 12 до 15 типов ВПЧ слизистых оболочек, все принадлежащие к роду α, идентифицированы как ВПЧ высокого канцерогенного риска (ВКР) [5].
Роль ВПЧ хорошо документирована при раке шейки матки, гортани, бовеноидном папулезе и т.д. Во многих работах также показано, что при бесплодии уровень инфицированности мужчин ВПЧ повышен. Однако анализ опубликованных результатов, посвященных оценке роли ВПЧ в мужском бесплодии, не позволяет в настоящее время сделать однозначное заключение о связи папилломавирусной инфекции с нарушением фертильности. Выяснение причины бесплодия семейных пар, вызванного невозможностью наступления или потерей беременности, представляет большую сложность в связи с необходимостью оценки роли как мужского, так и женского факторов. Исследования C. Foresta и соавт. [6] показали, что ВПЧ может инфицировать зрелые половые клетки, взаимодействуя с клеточным рецептором на мембране сперматозоида, и переносить вирус в ооцит.
Изввестны данные российских и зарубежных исследований о связи ВПЧ с воспалительными заболеваниями урогенитального тракта, которые диктуют необходимость дальнейшего изучения [7, 8].
Цель исследования — определение частоты выявления ВПЧ у пациентов с хроническим простатитом и бесплодием.
Материал и методы
Под наблюдением находились 489 мужчин в возрасте от 22 до 65 лет, которых разделили на группы:
1-я — бесплодие на фоне хронического простатита/синдрома хронической тазовой боли (ХП/СХТБ), n=180;
2-я — идиопатическое бесплодие (без ХП/СХТБ), n=175;
3-я — фертильные с ХП/СХТБ, n=82;
4-я — контрольная группа здоровых фертильных мужчин, n=52.
Диагноз «бесплодие» верифицировали, когда беременность у партнерши не наступала в течение года при регулярных половых контактах. ХП/СХТБ IIIA определяли согласно клиническим рекомендациям Европейской ассоциации урологов [9].
У всех мужчин исследовали эякулят на клайды А5/6 (ВПЧ 51, 56), А7 (ВПЧ 18, 39, 45, 59), А9 (16, 31, 33, 35, 52, 58) с помощью количественной ПЦР.
Результаты
ВПЧ ВКР в среднем по трем изученным популяциям обнаружены у 64 (14,6%) из 437 обследованных мужчин. Ни у одного из мужчин из группы контроля ВПЧ ВКР в эякуляте не обнаружены.
ВПЧ ВКР выявлен суммарно у 54 (15,2%) из 355 бесплодных мужчин (1-я и 2-я группы) и у 10 (12,2%) из 82 фертильных мужчин с ХП/СХТБ (3-я группа). Всего во всех группах установлено 78 генотипов ВПЧ ВКР. Анализ результатов суммарной оценки встречаемости ВПЧ ВКР при моно- и сочетанных инфекциях показал, что в 1-й группе ВПЧ ВКР всех генотипов выявлено достоверно больше (40/22,2%), чем во 2-й группе (25/14,3%) и 3-й группе (13/15,9%), причем генотипы А9 превалировали в 1–3-й группах и суммарно составили 39 (8,9%). Обработка результатов показала, что разница между 1-й и 2-й группами достигает статистической значимости (χ2=6,136, p=0,014). Таким образом, выявление сочетаний различных генотипов ВПЧ ВКР в эякуляте ассоциировано с мужским бесплодием на фоне ХП/СХТБ. Распределение генотипов ВПЧ-ВКР представлено на рис. 1.
Рис. 1. Выявление генотипов ВПЧ ВКР А5/6, А7 и А9 у мужчин исследуемых групп.
Бп — бесплодие, ХП — хронический простатит.
Кроме того, выполнен анализ значимости одновременного микст-инфицирования несколькими генотипами ВПЧ. Сочетанные генотипы выявили у 7 (3,9%) пациентов 1-й группы и у 1 (0,6%) пациента 2-й группы, различия между группами статистически значимы (χ2=4,43, p=0,036). Таким образом, одновременное инфицирование эякулята несколькими типами ВПЧ достоверно ассоциировано с бесплодием и ХП/СХТБ.
Представляется актуальным определение концентрации вирусов в эякулятах обследованных пациентов в качестве их потенциальных маркеров патогенности. Концентрации вирусов определяли в копиях на 100 тыс. клеток. Такой подход позволяет сравнивать этот показатель в образцах эякулятов с различным содержанием сперматозоидов.
В таблице представлены суммарные данные по ВПЧ ВКР всех генотипов. Наибольшей вирусная нагрузка ВПЧ ВКР оказалась в эякулятах пациентов 3-й группы: 2454,7 копий на 100 тыс. клеток (3,39 lg10). Разница с 1-й и 2-й группами оказалась статистически значимой (p<0,05). Следует отметить большой разброс данных между пациентами во всех группах: минимальные значения на 100 тыс. сперматозоидов — 2 копии ДНК, максимальные — 1 288 249 копий ДНК, что соответствует 6,11 lg10. В каждой группе обнаружены пациенты, в эякулятах которых содержание ВПЧ ВКР превысило 103/100 тыс. клеток, среди инфицированных (n=64) оказался 21 (30,4%) такой пациент.
Концентрация ВПЧ ВКР в эякулятах пациентов с бесплодием и ХП/СХТБ
| Группа | Концентрация ДНК, копии на 100 тыс. клеток, медиана (мин; макс) |
| 1-я — бесплодие + ХП/СХТБ | 154,91* (2,2; 1 288 249,5) |
| 2-я — идиопатическое бесплодие | 501,22* (7,9; 117 489,7) |
| 3-я — фертильные с ХП/СХТБ | 2 454,73* (114,8; 87 096,3) |
| Суммарно | 380,2 (2,2; 1 288 249,5) |
Примечание. Расчет с помощью U критерия Манна—Уитни: р1–2=0,0016, p1–3=0,0968, p2–3=0,0033, р1*–3*<0,0001, p1*–2*<0,0001, p2*–3*<0,0001.
Таким образом, обнаружение ВПЧ ВКР в эякуляте в высокой концентрации, превышающей порог клинической значимости (>103 lg/100 тыс. клеток) достоверно ассоциировано с ХП/СХТБ (p<0,0001).
Обсуждение
Роль ВПЧ при воспалительных заболеваниях и бесплодии у мужчин интенсивно изучается с внедрением в диагностический алгоритм молекулярно-генетических исследований. Так, Perino и соавт. сообщили о статистически значимой корреляции между присутствием ВПЧ в сперме и отсутствием беременности у 199 бесплодных пар, у которых использовали вспомогательные репродуктивные технологии [10].
Не исключено, что при выполнении процедур in vitro риск нарушений процесса оплодотворения, передачи ВПЧ в ооцит и негативного влияния на ранние стадии эмбриогенеза выше, чем при естественном оплодотворении в условиях действия защитных механизмов организма.
ДНК ВПЧ ВКР в нашем исследовании обнаружена в эякулятах у 64 (14,6%) пациентов трех групп. Сходные данные приводят другие исследователи [11, 12]. В то же время B. Gimenes и соавт., исследовавшие в сперме ВПЧ не только высокого, но и низкого канцерогенного риска, получили иные данные — 38,1% [13].
Результаты опубликованных работ, в которых изучали распространенность ВПЧ в органах и тканях половой системы мужчин, не имеющих симптомов онкогенных заболеваний, значительно варьируют [12].
Полученные в данном исследовании данные выше низких значений распространения ВПЧ (7,8%) у пациентов клиники ЭКО в Италии [14], но ниже, чем частота встречаемости ВПЧ ВКР, выявленная в сперме пациентов клиники ЭКО в Мексике — 59,73% [15] и практически совпадают с результатами, полученными в среднем по странам Северной, Южной и Западной Европы [16].
Расхождения данных могут быть следствием нескольких причин. Во-первых, одни авторы используют варианты ПЦР, определяющие одновременно ДНК ВПЧ низкого, промежуточного и высокого канцерогенного риска, другие — только ВПЧ типов 16 и 18. Суммарные данные (определение всех типов) не всегда позволяют выделить ВПЧ ВКР, в то же время ВПЧ низкого канцерогенного риска могут превалировать в эякуляте [11].
Помимо этого, при оценке частоты встречаемости ВПЧ следует учитывать, что в большинстве случаев наблюдается элиминация вируса в течение менее чем 2 лет, причем установлено, что клиренс ВПЧ типа 16 происходит медленнее, чем ВПЧ любых других типов [17].
Во-вторых, расхождения в результатах могут быть обусловлены различиями в количестве пациентов, возрасте и составе обследованных групп бессимптомных лиц (взрослые молодые мужчины, доноры спермы, пациенты клиник бесплодия или центров по инфекциям, передаваемым половым путем, а также партнеры женщин с цервикальной интреэпителиальной неоплазией) [18].
В-третьих, неодинаковы способы получения, доставки и предобработки клинических материалов, а также методы детекции ДНК ВПЧ и оценки результатов.
Важно, что число генотипов ВПЧ ВКР (А5/6, А7 и А9) было достоверно выше у пациентов с бесплодием на фоне воспалительных заболеваний урогенитального тракта (ОР 1,56, 95% ДИ 0,99–2,45). Таким образом, сочетанная инфекция различными типами ВПЧ ВКР выступает независимым фактором риска возникновения бесплодия при наличии хронического простатита/ синдрома хронической тазовой боли. Возможно также заключить, что ВПЧ ВКР ассоциирован с возникновением ХП/СХТБ, а при наличии микст-инфицирования различными генотипами в 1,6 раза возрастает вероятность возникновения у этих пациентов мужского бесплодия, особенно при текущем воспалительном процессе.
Полученные данные могут означать, что при воспалительном процессе создаются благоприятные условия для реинфекции урогенитального тракта или реактивации латентной/персистентной ВПЧ-инфекции у мужчин с последующей реализацией патоспермического и провоспалительного потенциала.
В патогенезе вирусной инфекции важную роль играет концентрация ВПЧ в биопробах. Так, для оценки риска развития онкогенных заболеваний у женщин широко используют показатели вирусной нагрузки ВПЧ в органах урогенитального тракта. Результаты интерпретируют как клинически малозначимые при обнаружении менее 103 копий на 100 тыс. клеток, как клинически значимые при обнаружении 103-5 копий на 100 тыс. клеток и как клинически значимые с высоким риском развития дисплазии при обнаружении более 105 копий на 100 тыс. клеток ВПЧ ВКР.
В настоящей работе вирусная нагрузка ВПЧ ВКР в биопробах большинства инфицированных мужчин была клинически значимой (>103 копий на 100 тыс. клеток). Так, у трети мужчин 1-й группы и у половины мужчин 2-й группы концентрация вируса была значительно выше — 103 копий на 100 тыс. клеток а у 12% пациентов превышала 105 копий на 100 тыс. клеток. Если учесть, что при высокой вирусной нагрузке персистенция ВПЧ ВКР в угенитальном тракте мужчин и появление новых ВПЧ ВКР отмечаются статистически значимо чаще, чем при низкой вирусной нагрузке ВПЧ ВКР [19], можно предположить, что бессимптомные пациенты с высокой вирусной нагрузкой ВПЧ ВКР находятся в группе риска по прогрессии заболевания и интеграции вирусного генома в геном инфицированной клетки.
Данные о вирусной нагрузке ВПЧ ВКР в эякулятах показали клинически значимые медианные значения. Однако лишь в группе воспалительного ХП/СХТБ отмечена наибольшая концентрация ВПЧ ВКР (~2500 копий на 100 тыс. клеток) разница с 1-й и 2-й группами статистически значима. Концентрация вируса превышала порог клинической значимости, что свидетельствует о роли этих вирусов в поражении предстательной железы. В то же время для группы бесплодия, ассоциированного с ХП/СХТБ, критически значимым фактором явилось одновременное инфицирование несколькими типами ВПЧ. Гипотетически возможно предположить, что инфицирование ВПЧ предстательной железы на I стадии подавляет факторы местной защиты, затем, после нарастания вирусной нагрузки ВПЧ индуцирует локальное воспаление и ХП/СХТБ, а суперинфекция другими типами ВПЧ приводит к мужскому бесплодию. Взаимоотношения между бесплодием, ХП/СХТБ и ВПЧ ВКР представлены на рис. 2.
Рис. 2. Пути развития ВПЧ-инфекции эякулята.
Выявление ВПЧ ВКР в концентрациях, равных или превышающих 105 копий на 100 тыс. клеток, может являться показателем высокого риска развития онкогенных заболеваний урогенитального тракта. Данное предположение косвенно подтверждается результатами исследований, показавшими, что по мере персистенции ВПЧ ВКР у большинства женщин возрастают патологические изменения в клетках шейки матки и увеличивается степень тяжести заболевания [20].
Однако для выяснения надежности использования количественного определения ДНК ВПЧ ВКР как предиктора неблагоприятного развития ВПЧ-инфекции у мужчин необходимы дальнейшие динамические исследования с анализом течения заболевания и его исхода.
Повышенное содержание различных вирусов у пациентов с воспалительными заболеваниями урогенитального тракта может быть следствием нескольких причин. Во-первых, высокая половая активность при большом количестве половых партнеров создает возможность реинфекции. Кроме того, при хронических воспалительных заболеваниях развивается иммуносупрессия, благоприятствующая заражению новыми вирусами или реактивации латентной/персистентной инфекции. Наконец, молекулярно-эпидемиологические наблюдения указывают на возможность мутационных событий, происходящих, в частности, в геноме ВПЧ под действием как внешних, так и внутренних факторов, ответственных за разнообразие генотипов ВПЧ в урогенитальном тракте [21].
Недавние исследования пролили свет на иммунную систему как обоюдоострый меч в патогенезе ВПЧ-инфекции слизистых оболочек. Оказалось, что роль иммунной системы меняется в зависимости от стадии ВПЧ-инфекции. На более ранних стадиях преобладает противовирусный иммунитет, а ВПЧ применяет стратегию противодействия иммунному надзору, чтобы закрепиться в эпителии. Однако на более поздних стадиях заболевания ВПЧ-трансформированные клетки перепрограммируют местное иммунное микроокружение и инициируют хроническое стромальное воспаление, которое затем способствует прогрессированию предраковых процессов в инвазивный рак [22].
Связь ВПЧ с раком предстательной железы интенсивно изучают в последнее десятилетие. Известно, что ВПЧ-положительные пробы предстательных желез имеют особый профиль микроРНК, что предрасполагает к развитию рака простаты [23].
Показано, что наличие ВПЧ является причиной ингибирования аноикиса — клеточной гибели, которая наступает в ответ на неправильную адгезию клеток, что чаще приводит к метастазированию рака простаты [24].
Ввиду этого повышенное содержание лейкоцитов при ХП/СХТБ IIIa может быть индуцировано ВПЧ и приводить к онкологической трансформации заболевания.
Необходимы дальнейшие исследования, для подтверждения полученных данных и поиска эффективных терапевтических стратегий.
Выводы
1. Данные настоящей работы позволяют предположить патогенетическую связь между ВПЧ ВКР и такими урогенитальными заболеваниями, как мужское бесплодие и ХП/СХТБ.
2. Микст-инфицирование различными типами ВПЧ ВКР достоверно ассоциировано с мужским бесплодием на фоне ХП/СХТБ.
3. Высокая вирусная нагрузка ВПЧ ВКР достоверно чаще встречается среди фертильных мужчин с ХП/СХТБ.
Участие авторов:
Отбор и анализ публикаций для обзора: В.П. Ковалык, М.А. Гомберг, А.А. Кущ
Сбор и обработка материала: В.П. Ковалык, Е.В. Владимирова, К.И. Юрлов
Статистическая обработка данных: В.П. Ковалык, К.И. Юрлов
Написание текста: В.П. Ковалык, К.И. Юрлов
Редактирование: В.П. Ковалык, М.А. Гомберг, Е.В. Владимирова, А.А. Кущ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Authors’ contributions:
Selection and analysis of publications for review: Kovalyk V.P., Gomberg M.A., Kushch A.A.
Collecting and interpreting the data: Kovalyk V.P., Vladimirova E.V., Yurlov K.I.
Statistical analysis: Kovalyk V.P., Yurlov K.I.
Drafting the manuscript: Kovalyk V.P., Yurlov K.I.
Revising the manuscript: Kovalyk V.P., Gomberg M.A., Vladimirova E.V., Kushch A.A.