В 1975 году PedersoYl и Afzelius заметили, что у некоторых пациентов с мужским бесплодием были жизнеспособные, но не подвижные сперматозоиды, и обнаружили, что неспособность сперматозоидов двигаться была вызвана структурными аномалиями аксонемы в жгутике сперматозоида. Позже было отмечено, что у сперматозоидов с аномальными аксонемами также нарушена цилиарная подвижность в дыхательных путях и других областях, то есть они не способны совершать направленные колебания и утратили свою транспортную роль, проявляя признаки обструктивного заболевания дыхательных путей и инфекции. Поскольку аксонема является основной структурой как жгутика сперматозоида, так и ресничек, Элиассон называет серию симптомов, вызванных аномалиями жгутика сперматозоида и аксонемы ресничек, синдромом неподвижности ресничек. В организме человека реснитчатый эпителий имеется в носовой полости, пазухах, трахее, бронхах, среднем ухе, желудочковом канале, внутренней поверхности роговицы, а в мужском репродуктивном тракте ограничен выводным протоком яичка. Каждая клетка имеет один цилиум, и реснички в каждой области имеют направленное колебание, что позволяет транспортировать содержимое протока. Хотя жгутики сперматозоидов и реснички отличаются по длине и способу движения, основной структурой является аксонема, поэтому аномалии аксонемы могут привести к колебаниям жгутиков сперматозоидов и дискинезии ресничек. Согласно статистике, на синдром неподвижности ресничек приходится 1,14% случаев мужского бесплодия. Аксонема состоит из 9+2 структурных единиц, где девять пар микротрубочек окружают две отдельные центральные микротрубочки в форме бочонка, причем две последние частично окружены центральной оболочкой (подробнее см. главу 6). Микротрубочки связаны между собой тремя структурами: (1) нексин — это эластичный мостик, который соединяет соседние микротрубочки и служит для стабилизации аксонемы, чтобы она оставалась единым целым. (2) Рукав динеина позволяет 9 парам микротрубочек скользить относительно друг друга и преобразует скольжение, ограниченное звеном nexi-n, в колебание ресничек или жгутиков. (3) Радиальные спицы изменяют расстояние между периферическими парами микротрубочек и центральной оболочкой, тем самым предотвращая чрезмерный изгиб аксонемы и, совместно с цепью коннексина, преобразуя скольжение микротрубочек в изгиб цилиарного тела. Из-за сложной структуры аксонемы нарушения в любом из них могут привести к дисфункции. (1) Аномалии белковых плеч цилиарного тела: Это наиболее распространенное патологическое изменение при цилиарной дискинезии, которое может заключаться в отсутствии либо внутреннего, либо наружного плеча, либо обоих. (2) Аномальные излучающие спикулы: отсутствие излучающих спикул, когда обе центральные микротрубочки смещены от центра; или отсутствие головки излучающих спикул (утолщенная часть центра излучающих спикул) и центральной оболочки. (3) Аномалия центральной микротрубочки: центральная микротрубочка отсутствует или имеется короткая центральная микротрубочка в основании аксонемы, которая исчезает в середине и дистальном конце аксонемы, когда периферические микротрубочки перемещаются и образуют регулярную симметричную 8+l составную структуру, подобную соединительной структуре радиальных спиц, которая соединяет перемещенные центральные микротрубочки с периферическими микротрубочками. (4) Другое: реснички или жгутики без центральных микротрубочек и без аксонем. Другой патологической особенностью ресничек при этом синдроме является их дезорганизованное направление, которое можно наблюдать на поперечных срезах аксонемы, где центральная микротрубочка является наиболее легко наблюдаемым указательным маркером. При этом синдроме также наблюдаются патологические изменения, такие как сложные реснички и вялые реснички, но они могут быть неспецифичными для данного синдрома, так как могут наблюдаться при некоторых воспалительных заболеваниях дыхательных путей. В настоящее время общепризнано, что цилиарная дискинезия является аутосомно-рецессивным заболеванием, на основании того, что; (1) Пациенты с синдромом обычно встречаются среди братьев и сестер, с заболеванием в одной семье или без него, но без промежуточного заболевания. (2) Заболеваемость выше в районах, где заключаются кровосмесительные браки. (3) У пациентов реснички похожи на реснички мышей и биогенетических мутантов низших животных. (4) Респираторные нарушения возникают в раннем возрасте, и примерно у 50% пациентов наблюдается висцеральная транслокация. Диагностика синдрома цилиарной неподвижности 1. Клинические особенности Некоторые проявления соответствующих нарушений могут возникать в местах распространения ресничек, наиболее яркими из которых являются нарушения дыхания. Реснички, выстилающие дыхательные пути, аномальны, что лишает их способности ритмично колебаться. Это делает их уязвимыми для инфекции. Признаки респираторных инфекций часто начинают проявляться у пациентов в раннем возрасте, с хроническим кашлем, мокротой, пневмонией и ателектазом, и прогрессируют в детском возрасте с бронхоэктазами и т.д., с тяжелым нарушением функции легких, усилением кашля, рецидивирующей лихорадкой и кровохарканьем. Особенностью синдрома является потеря клиренса при проведении тестов на клиренс слизи в дыхательных путях. У пациентов часто наблюдается хронический ринит и назальные полипы, заметно снижена вкусовая чувствительность. Хронический или рецидивирующий верхний воротниковый синусит и синусит перегородки носа могут наблюдаться у любого пациента, и при осмотре можно обнаружить несуществующие или неразвитые передние носовые пазухи и плохую вентиляцию в сосцевидном отростке. Кроме того, у пациентов могут наблюдаться средний отит и неврологические симптомы, такие как головные боли. Респираторные заболевания наиболее тяжелы в детском и подростковом возрасте и имеют тенденцию к уменьшению в зрелом возрасте, при этом многие имеют хорошее здоровье и нормальную трудовую жизнь. Примерно у 50% пациентов наблюдается висцеральная транспозиция, которая, как считается, обусловлена дефектами цилиарного тела. Если реснички не действуют, то поворот эмбриона вправо или влево (висцеральная транспозиция) зависит от случайности, что может объяснить, почему около 50% пациентов с этим синдромом имеют висцеральную транспозицию. Вторичные половые признаки и половые органы пациента развиты нормально, объем спермы и количество сперматозоидов находятся в пределах нормы, но окрашивание спермы показывает, что сперматозоиды жизнеспособны, но неподвижны или редко подвижны, а вышеупомянутые патологические изменения можно обнаружить при ультраструктуре. Диагноз может быть поставлен в клиниках мужского бесплодия, если в сперме присутствуют живые, но неподвижные сперматозоиды, а у пациента в анамнезе имеется хронический бронхит или синусит, имевший место в раннем возрасте. (2) Отсутствие или существенное отсутствие клиренса бронхиальной слизи. (3) Ультраструктура носовых или бронхиальных ресничек или жгутиков сперматозоидов имеет вышеупомянутые патологические особенности. Синдром Картагенера также называют диагнозом с висцеральной транслокацией. Синдром Картагенера можно рассматривать как включенный в синдром цилиарной неподвижности, но отличный от него. Стерджесс и др. обнаружили, что реснички и сперматозоиды с аномальными центральными микротрубочками аксонемы все же были в некоторой степени подвижны, причем lO% из них двигались нормально, что он объяснил симметричной структурой комплекса 8+1, которая преобразует двойное скольжение микротрубочек в движение аксонемы. Стерджесс назвал эти два состояния множественными формами цилиарной дискинезии, которые, по его мнению, неуместно называть цилиарной дискинезией, и предложил все врожденные аномалии ресничек (или жгутиков сперматозоида), приводящие к дискинезии, объединить под названием цилиарная дискинезия. Она включает в себя цилиарную дискинезию, синдром Картагенера и множественные формы цилиарной дискинезии. Классификация названий осложняется тем, что некоторые пациенты имеют дефекты ресничек, но имеют не пораженные сперматозоиды и являются фертильными. Поэтому, возможно, лучше продолжать использовать широко принятый термин «цилиарная дискинезия» для выражения этих состояний. Лечение синдрома цилиарной неподвижности Поскольку этот синдром, скорее всего, является врожденным, специфического и эффективного лечения неподвижных сперматозоидов не существует. Некоторые исследования показали, что сперматозоиды пациентов с этим синдромом обладают рядом функций для оплодотворения, включая приобретение, реакцию акросомы, слияние с мембраной яйцеклетки и ядерную деполимеризацию, но можно ли это использовать для получения ЭКО путем экстракорпорального осеменения и, таким образом, решить проблемы фертильности — это предмет для исследования. Современное лечение цилиарной дискинезии в основном неспецифическое, направленное на борьбу с респираторными инфекциями и другие меры по предотвращению ее дальнейшего развития.