Artykuł przeglądowy Review
Od 1943 r., kiedy po raz pierwszy zaobserwowano wpływ stresu oksydacyjnego na plemniki (29), pro-wadzone są intensywne badania nad oddziaływaniem tlenu oraz jego metabolitów. Niespełna 3 lata później odkryto bezpośredni dowód na to, że plemniki ssaków posiadają zdolność do produkcji silnego utleniacza – nadtlenku wodoru H2O2 z anionorodnika ponadtlen-koweg O2–• (40). Plemniki zatem były pierwszymi
komórkami, w których zaobserwowano produkcję H2O2. Dalsze badania skupiały się przede wszystkim na cytotoksycznym działaniu reaktywnych form tlenu na organizmy żywe oraz ich udziale w regulacji fizjo-logicznych funkcji komórek (15-20, 42). Reaktywne formy tlenu stały się popularnym elementem badań nad patomechanizmami powstawania wielu zaburzeń oraz jednostek chorobowych (23, 32). Również w an-drologii skupia się coraz większą uwagę na wpływie procesów prooksydacyjno-antyoksydacyjnych na
ja-kość nasienia i genezę niepłodności (2, 21, 30). Ocena wpływu stresu oksydacyjnego na właściwości plem-ników jest szczególnie ważna w przypadku nasienia poddawanego procedurom biotechnicznym, podczas których dochodzi do istotnych zmian w środowisku plemników nasilających stres oksydacyjny (8, 35). Usunięcie plazmy nasienia dodatkowo nasila nega-tywny wpływ stresu oksydacyjnego na plemniki, gdyż plazma jest głównym elementem obrony antyoksyda-cyjnej nasienia (2, 8). Z drugiej strony, niewielkie ilości reaktywnych form tlenu są niezbędne dla komunikacji międzykomórkowej oraz regulacji fizjologicznych funkcji plemników (27), tak więc istotą całego procesu jest zachowanie równowagi prooksydacyjno-antyok-sydacyjnej.
Reaktywne formy tlenu
Tlen, stanowiący około 29,5% objętości powietrza, 89% masy wody oraz 47,3% masy litosfery, jest jednym z najważniejszych pierwiastków spotykanych na ziemi *) Artykuł ten powstał badań jako część projektu wspieranego przez Narodowe
Centrum Nauki, grant nr N N308 573339.
Mechanizmy obrony antyoksydacyjnej
i oddziaływanie reaktywnych form tlenu
na plemniki samców zwierząt domowych*
)
MARTA GOTOWIECKA, WOJCIECH NIŻAŃSKI, AGNIESZKA PARTYKA, RAFAŁ STRZEŻEK*, MAGDALENA KOZIOROWSKA-GILUN*
Katedra Rozrodu z Kliniką Zwierząt Gospodarskich, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl. Grunwaldzki 49, 50-366 Wrocław *Katedra Biochemii i Biotechnologii Zwierząt, Wydział Bioinżynierii Zwierząt, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, ul. Michała Oczapowskiego 5, 10-719 Olsztyn
Otrzymano 08.01.2014 Zaakceptowano 18.04.2014
Gotowiecka M., Niżański W., Partyka A., Strzeżek R., Koziorowska-Gilun M.
Mechanism of seminal antioxidative defense and the influence of reactive oxygen species on animal sperm cells
Summary
The effect of reactive oxygen species (ROS) on spermatozoa can be twofold. Depending on their concentration, moment of activity, and exposure time, ROS can be an essential element in modulating many physiological processes or a cause of serious damage to the gametes. ROS of the greatest importance to the quality of semen are superoxide anion O2–• and hydrogen peroxide – H
2O2. Trace amounts of these compounds are essential for such processes as sperm maturation, capacitation, hyperactivation, acrosome reaction, and the fusion of the sperm with the oocyte. Their excess results in the development of oxidative stress, which significantly reduces the quality of sperm through the peroxidation of lipids, proteins, and other elements of cellular structure. The antioxidative system of semen limits the negative effects of oxidative stress on sperm. The proper function of the reproductive system and successful fertilization depend on maintaining a delicate balance between the amount of ROS and the activity of the antioxidant system.
(36). Cząsteczka tlenu w stanie podstawowym wystę-puje w formie trypletowej (posiada dwa niesparowane elektrony) i wykazuje właściwości paramagnetyczne. Ze względu na nietypową budowę chemiczną oraz związane z tym trudności w przebiegu pełnej redukcji, cząsteczka tlenu może łatwo ulec jednoelektronowej redukcji lub – w odpowiednich warunkach (dostępność odpowiedniej ilości energii) – wzbudzeniu. W wyniku tych reakcji powstają reaktywne formy tlenu (RFT), będące główną przyczyną toksyczności tego pierwiast-ka. Wśród reaktywnych form tlenu można wyróżnić cząsteczki i związki będące wolnymi rodnikami oraz te posiadające komplet elektronów.
Wolnymi rodnikami nazywamy atomy lub czą-steczki posiadające na swojej powłoce kowalencyjnej jeden lub więcej niesparowanych elektronów, które są zdolne do samodzielnego istnienia. Wolne rodniki o największym znaczeniu dla funkcjonowania komó-rek, to anionorodnik ponadtlenkowy O2–• oraz rodnik
hydroksylowy OH–•.
Anionorodnik ponadtlenkowy jest elementem wyjściowym dla reakcji wolnorodnikowych, które są bezpośrednio związane z metabolizmem tlenowym komórki i zazwyczaj przebiegają w sposób nieodwra-calny (13). Anionorodnik ponadtlenkowy powstaje na drodze jednoelektrodowej redukcji cząsteczki tlenu:
O2 + e → O2–•
Obecność anionorodnika ponadtlenkowego w orga-nizmie skutkuje powstawaniem kolejnych reaktywnych form tlenu o zwiększonej reaktywności.
Rodnik hydroksylowy to jeden z najsilniejszych utleniaczy występujących w przyrodzie, a co za tym idzie – wywołujący najsilniejsze i najszersze destruk-cyjne działanie na organizm. Reaguje on z pierwszą napotkaną cząsteczką z niezwykłą prędkością i może doprowadzić do uszkodzenia wszystkich elementów składowych komórki (białka, lipidy, cukry). Jest jed-nym z najsilniejszych inicjatorów peroksydacji lipidów występującym w układach biologicznych (2). Rodnik hydroksylowy powstaje po trójelektronowej redukcji tlenu na drodze dwóch reakcji:
– reakcji Habera-Weissa O2–• + H
2O2 → O2 + OH– + OH•
– oraz reakcji Fentona Fe2+ + H
2O2 → Fe3+ + OH– + OH•
Istotny udział jonów metali przejściowych, a szcze-gólnie jonów żelazawych (Fe2+), w tak ważnych dla
przetrwania komórki reakcjach doprowadził do rozwo-ju mechanizmów obronnych, polegających na silnym wiązaniu tych jonów przez białka, w celu ograniczenia ich dostępności.
Podstawowym reprezentantem drugiej grupy re-aktywnych form tlenu jest nadtlenek wodoru – H2O2. Powstaje on na drodze spontanicznej lub enzymatycz-nej, katalizowanej przez dysmutazę ponadtlenkową (SOD), reakcji dysmutacji anionorodnika ponadtlen-kowego.
O2–• + 2H+ + e → H
2O2 ← O2 + 2H+ + 2e
Nadtlenek wodoru charakteryzuje się mniejszą reaktywnością w porównaniu z innymi reaktywnymi formami tlenu, ale posiada zdolność przenikania przez błony komórkowe.
Tlen singletowy 1O
2 jako jedyny powstaje na drodze
wzbudzenia cząsteczki tlenu, dzięki czemu posiada wyższą energię niż forma podstawowa tego pierwiast-ka. Tlen singletowy potrafi doprowadzić do powstania nadtlenków wielonienasyconych kwasów tłuszczo-wych z pominięciem reakcji wolnorodnikotłuszczo-wych (jest zdolny do zainicjonowania peroksydacji lipidów).
Źródła RFT w nasieniu
W ejakulacie oprócz komórek szlaku spermatoge-nezy mogą znajdować się również leukocyty oraz ko-mórki nabłonka. To właśnie plemniki oraz leukocyty są głównymi generatorami RFT w nasieniu. Podejrzewa się, że produkcja reaktywnych form tlenu przez plem-niki może pochodzić z 2 różnych źródeł. Pierwszym z nich jest specyficzna dla plemników oksydaza bło-nowa NADPH obecna w główce plemników, która najprawdopodobniej odpowiada za generowanie nie-wielkich ilości RFT, niezbędnych dla przebiegu niektó-rych fizjologicznych zjawisk, jak np. dojrzewanie czy kapacytacja plemników (8). Drugim, ważniejszym źró-dłem są mitochondria plemników, a dokładniej wyciek elektronów z łańcucha oddechowego prowadzący do jednoelektrodowej redukcji cząsteczki tlenu i powsta-wania anionorodnika ponadtlenkowego (8). Zawartość RFT znacznie wzrasta w nasieniu zawierającym liczne wady morfologiczne, tj. np. krople cytoplazmatyczne (bliższa i dalsza) lub wady wstawki (8). Leukocyty odgrywają mniejszą rolę w produkcji RFT w pełnym ejakulacie, gdyż produkowane przez nie reaktywne formy tlenu są szybko inaktywowane przez system antyoksydacyjny nasienia. Przyjmuje się, że dopiero leukocytospermia na poziomie 1 × 106 leukocytów/ml
może w widoczny sposób rzutować na jakość nasienia (25). Sytuacja ulega diametralnej zmianie w przypadku nasienia poddawanego procedurom biotechnicznym, podczas których plemniki są pozbawiane protektyw-nego działania plazmy nasienia, w tej sytuacji nawet niewielka ilość leukocytów może istotnie wpłynąć na jakość męskich komórek płciowych (2).
Elementy obrony antyoksydacyjnej
Dla zapewnienia homeostazy organizmu powstające reaktywne formy tlenu muszą być stale inaktywowane, by zachować jedynie niewielkie ich stężenie niezbęd-ne do zachodzenia fizjologicznych funkcji komórek. Równowaga prooksydacyjno-antyoksydacyjna jest utrzymywana dzięki swoistemu systemowi antyoksy-dacyjnemu, na który składają się elementy enzyma-tyczne (wysokocząsteczkowe) oraz nieenzymaenzyma-tyczne (niskocząsteczkowe) (39). Głównymi składowymi układu enzymatycznego są: dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), peroksydaza glutationowa (GPx) i katalaza (CAT) (13, 34, 35). Natomiast układ
niskocząsteczko-wy tworzą m.in. takie związki, jak: selen, witamina E, kwas askorbinowy czy glutation (13, 34). Głównym zadaniem systemu antyoksydacyjnego jest neutraliza-cja nadmiaru wolnych rodników oraz ochrona komórek przed negatywnymi skutkami oddziaływania stresu oksydacyjnego (21). Rolą SOD jest przeprowadze-nie anionorodnika ponadtlenkowego O2–• na drodze
spontanicznej dysmutacji w O2 oraz H2O2, który dzięki działaniu CAT jest konwertowany do tlenu i wody (21, 34). Natomiast GPx wspólnie z reduktazą glutationo-wą (GR) konwertuje H2O2 do H2O i alkoholu (1, 34). Związki niskocząsteczkowe wspomagają działanie układu enzymatycznego. Obrona antyoksydacyjna w nasieniu zlokalizowana jest przede wszystkim w wy-dzielinie gruczołów dodatkowych układu rozrodczego samców oraz w obszarze zredukowanej cytoplazmy we wstawce plemników (28). O tym, czy oddziały-wanie RFT w nasieniu ma charakter fizjologiczny, czy patologiczny, decyduje nie tylko ich stężenie, ale również etap życia komórek, w którym będą na niego oddziaływać: RFT, czas ekspozycji oraz obecność czynników zewnętrznych (25).
Fizjologiczna rola RFT
Niewielkie ilości RFT są niezbędne dla utrzymania fizjologicznych funkcji plemników i uzyskania przez nie zdolności do zapłodnienia. Reaktywne formy tle-nu biorą udział m.in. w tak ważnych procesach, jak: dojrzewanie plemników, hiperaktywacja i kapacytacja, reakcja akrosomowa oraz fuzja plemnika z oocytem (22).
Ważnym elementem w procesie spermatogenezy jest kondensacja chromatyny. Podczas tego procesu docho-dzi do zastąpienia histonów mniejszymi białkami, pro-taminami, dzięki czemu możliwe staje się ciaśniejsze upakowanie materiału genetycznego plemników. Poza tym protaminy są białkami specyficznymi gatunkowo, co uniemożliwia zapłodnienie przez plemniki obco-gatunkowe (14). Oddziaływanie RFT występujących fizjologicznie w niewielkim stężeniu jest niezbędne do prawidłowego przebiegu kondensacji chromatyny oraz stabilizacji DNA, co jest kluczowym elementem zachowania genetycznej integralności plemników. Brak jest bowiem możliwości późniejszej naprawy uszkodzonego materiału genetycznego.
Dodatkowo w procesie dojrzewania plemników RFT, tj. nadtlenek wodoru przy udziale peroksydazy glutationowej wodorotlenków fosfolipidów (PHGPx) inicjują powstanie otoczki mitochondrialnej – keraty-nopodobnego płaszcza chroniącego te istotne dla funk-cji dojrzałych plemników organella. Reaktywne formy tlenu, dzięki zdolności do aktywacji apoptozy, pełnią podczas procesu dojrzewania męskich gamet także funkcję nadzorczą, eliminując wadliwe komórki (30).
Kapacytacja jest końcowym etapem dojrzewania plemników zachodzącym w drogach rodnych samicy. Elementem procesu kapacytacji jest hiperaktywacja ruchowa, podczas której dochodzi do
intensyfika-cji niektórych parametrów ruchowych plemników, w tym bocznych odchyleń wstawki i witki, a zapisany w analizatorach komputerowych tor ruchu plemników wprowadzonych w silną i szybką oscylację przypomina kształtem gwiazdę („star-pin movement”) (37, 38, 41). Jest to proces zależny od temperatury i czasu, dzięki któremu tylko w pełni dojrzałe plemniki mają szansę połączyć się z osłonką przejrzystą oocytu i uczestni-czyć w zapłodnieniu (33). Proces ten, w którym udział biorą m.in. jony wapnia Ca+2, cholesterol, dwuwęglany
i cAMP, pozostaje jednak wciąż słabo poznany. Dzięki zastosowaniu układu ksantyna–oksydaza ksantynowa odkryto, że produkcja niewielkich ilości RFT, głównie anionorodnika ponadtlenkowego O2–•, jest jednym
z pierwszych etapów inicjacji kapacytacji, a pojemność systemu antyoksydacyjnego jest czynnikiem istot-nie ograniczającym ten proces (25, 27). Najbardziej prawdopodobny mechanizm inicjacji kapacytacji przez RFT polega na stymulacji cyklazy adenylowej odpowiedzialnej za powstawanie cAMP, inaktywacji fosfatazy fosfotyrozynowej oraz aktywacji kinazy ty-rozynowej, co zwiększa nasilenie fosforylacji tyrozyny będącej istotnym elementem całego procesu (22, 33). Badania przeprowadzone z użyciem SOD oraz CAT sugerują, że za wywołanie hiperaktywacji odpowie-dzialny jest przede wszystkim O2–•, podczas gdy H
2O2,
dzięki swojej zdolności do przekraczania dwuwarstwy lipidowej – za pozostałe etapy kapacytacji (2, 14, 22). Dodatkowo swój udział w przebiegu kapacytacji za-chodzącej już w drogach rodnych samicy może mieć również syntetyzowany tam tlenek azotu. Wykazano, że jego niewielkie ilości wpływają dodatnio na liczbę plemników, które przeszły kapacytację, bez obniżenia ich ruchliwości (27).
Jedynie plemniki, które przeszły pełny proces ka-pacytacji, mogą połączyć się z komórką jajową oraz rozpocząć reakcję akrosomową, zachodzącą w bez-pośrednim sąsiedztwie osłonki przejrzystej i polega-jącą na uwolnieniu na drodze egzocytozy zawartych w akrosomie enzymów (akrozyna, hialuronidaza) (22). Reakcja ta pozwala na penetrację plemnika przez tę osłonkę. Wydaje się, że RFT zwiększają powinowac-two plemnika do osłonki przejrzystej i inicjują szereg procesów prowadzących do uwolnienia enzymów akrosomowych. Główną rolę w tym procesie odgry-wa H2O2, o czym świadczy fakt, że dodatek katalazy znacząco obniża odsetek plemników wykazujących reakcję akrosomową, podczas gdy dodatek SOD nie wywołuje takiego efektu. Obserwacje te przeprowa-dzono zarówno na plemnikach człowieka, jak i pocho-dzących od chomika (12, 27).
Kolejnym etapem zapłodnienia, w którym biorą udział RFT, jest fuzja plemnika z oocytem. Wysoka płynność błony komórkowej jest niezbędna dla pra-widłowego przebiegu tego procesu. Płynność ta jest częściowo zapewniona przez wysoką zawartość nie-nasyconych kwasów tłuszczowych w błonie komór-kowej plemników ssaków. Dodatkowo RFT wywołują
inaktywację fosfatazy fosfotyrozynowej, co zapewnia optymalne działanie fosfolipazy A2 oraz wywołuje peroksydację lipidów, zwiększając jeszcze bardziej płynność błony komórkowej (4).
Stres oksydacyjny w nasieniu
Ze względu na wysoką reaktywność RFT oraz ograniczone możliwości systemu antyoksydacyjnego nasienia (8, 13), w jego środowisku bardzo szybko może dochodzić do rozwoju stresu oksydacyjnego. Łatwość wchodzenia w reakcje z innymi cząsteczka-mi powoduje, że RFT mogą powodować uszkodzenie wszystkich elementów budulcowych komórki, tj.: białka, tłuszcze czy kwasy nukleinowe (13).
Pierwszą oznaką wystąpienia stresu oksydacyjnego w nasieniu jest spadek ruchliwości plemników (10). Obniżenie odsetka plemników ruchliwych pojawia się przed objawami nasilenia peroksydacji lipidów. Początkowy spadek ruchliwości jest spowodowany wyczerpaniem się zapasów ATP oraz spadkiem fosfo-rylacji białek aksonemy (2, 26). Doświadczenie z za-stosowaniem układu ksantyna–oksydaza ksantynowa pokazało również, że generowane przez niego RFT prowadzą do dramatycznego wręcz spadku ruchliwości plemników (6, 27). Zjawisko to obserwowano w na-sieniu pochodzącym od różnych ssaków: człowieka, myszy czy konia (2, 9, 10, 26). Odpowiedzialne za ten stan rzeczy są przede wszystkim O2–• oraz H
2O2.
Próby z użyciem SOD oraz CAT pokazały, że głów-ną przyczygłów-ną obniżenia ruchliwość plemników jest cytotoksyczne działanie H2O2 (2). Dzięki swojej czu-łości ocena ruchliwości plemników może być bardzo przydatnym narzędziem przy wykrywaniu pierwszych oznak stresu oksydacyjnego w nasieniu.
Podstawowym procesem prowadzącym do powsta-nia poważnych uszkodzeń plemników, wywołanym przez RFT jest peroksydacja lipidów: łańcuchowy, wolnorodnikowy proces utleniania lipidów, w tym nienasyconych kwasów tłuszczowych, w wyniku któ-rego powstają nadtlenki lipidów oraz aldehydy (27). Ze względu na specyficzną budowę błony komórkowej plemników, charakteryzującą się wysoką zawartością nienasyconych kwasów tłuszczowych, komórki te są szczególnie wrażliwe na peroksydację lipidów (21). Podstawowym problemem w peroksydacji lipidów jest fakt, że jest to proces autokatalityczny – powstające w jej przebiegu wolne rodniki nie giną, ale reagują z kolejnymi cząsteczkami kwasu tłuszczowego (13). Nie wszystkie RFT posiadają wystarczającą energię do zainicjowania tego zjawiska. Podejrzewa się, że dwoma podstawowymi inicjatorami peroksydacji lipidów w układach biologicznych są: rodnik hydro- ksylowy (OH•) oraz rodnik peroksylowy (HO
2) (13).
Powstawanie OH• w przebiegu reakcji Habera-Weissa
i Fentona wymaga zaistnienia specyficznych warun-ków środowiskowych, jednak badania potwierdzają, że plazma nasienia zawiera wystarczające ilości jonów
metali przejściowych, by doszło do tej reakcji (24). Doświadczenie z użyciem kwasu etylenodiamino-tetraoctowego EDTA zwróciło uwagę na inną drogę inicjacji tego procesu (3, 5). Dodatek EDTA do nasie-nia powodował spadek nasilenasie-nia peroksydacji lipidów i równoczesny wzrost produkcji OH•. Z tego względu
pod uwagę wzięto również możliwość, że to obecne w ejakulacie organiczne hydroksynadtlenki (ROOH) w połączeniu z anionorodnikem ponadtlenkowym prowadzą do powstania rodnika alkoksylowego, który jest w stanie zainicjować reakcję peroksydacji poprzez oderwanie atomów wodoru od cząsteczki tłuszczu (5). Peroksydacja lipidów ma fundamentalny wpływ na funkcjonowanie plemników u zwierząt, gdyż powo-duje zmianę płynności oraz utratę integralności błony komórkowej, co daje odzwierciedlenie w znacznie obniżonym wskaźniku fuzji plemników z oocytem (3), zahamowanie aktywności niektórych enzymów oraz białek transportujących (7, 8, 11, 31). Zmiany te prowadzą do poważnego upośledzenia funkcji komór-ki oraz obniżenia jej ruchliwości, co przy ich dużym nasileniu może prowadzić do niepłodności.
Reaktywne formy tlenu mogą powodować również uszkodzenia materiału genetycznego. Wysoka reak-tywność RFT sprawia, że mogą one bezpośrednio oddziaływać na DNA, powodując jego fragmentację. Ma to istotne znaczenie dla wskaźników płodności, gdyż niektóre plemniki, nawet przy znaczących uszko-dzeniach materiału genetycznego, zachowują zdolność do zapłodnienia komórki jajowej (8). Połączenie się takiego „wadliwego” plemnika z oocytem prowadzi najczęściej do wczesnego zamierania zarodków.
Uważa się również, że RFT mogą służyć jako jeden z sygnałów inicjujących apoptozę. Uszkadzają one ze-wnętrzną oraz weze-wnętrzną błonę mitochondrialną, pro-wadząc do uwolnienia cytochromu C, co rozpoczyna kaskadę zdarzeń prowadzącą do aktywowania kaspaz oraz procesu zaprogramowanej śmierci komórki (8). Mogą one również prowadzić do apoptozy poprzez uwolnienie z mitochondriów czynnika aktywującego apoptozę (AIF), który oddziałując bezpośrednio na DNA, doprowadza do jego fragmentacji i śmierci komórki (30).
Podsumowanie
Oddziaływanie RFT na plemniki może mieć dwoja-ki charakter. W zależności od ich stężenia, momentu działania oraz czasu ekspozycji mogą być one nie-zbędnym elementem modulującym wiele procesów fizjologicznych, jak i przyczyną poważnych uszkodzeń gamet. Istotą prawidłowego funkcjonowania układu rozrodczego oraz przebiegu procesu zapłodnienia jest utrzymanie subtelnej równowagi pomiędzy ilością RFT a czynnością systemu antyoksydacyjnego. Jej zachwianie może prowadzić do istotnych zaburzeń w środowisku nasienia, a co za tym idzie, do obniżenia płodności.
Piśmiennictwo
1. Agarwal A., Gupta S., Sharma R. K.: Role of oxidative stress in female repro-duction. Reprod. Biol. Endocrinol. 2005, 14, 3:28.
2. Aitken R. J.: Free radicals, lipid peroxidation and sperm function. Repred. Fertil. Dev. 1995, 7, 659-668.
3. Aitken R. J., Buckingham D. W., Harkiss D.: Use of a xanthine oxidase free radical generating system to investigate the cytotoxic effects of reactive oxygen species of human spermatozoa. J. Reprod. Fertil. 1993, 97, 441-450. 4. Aitken R. J., Clarkson J. S., Fishel S.: Generation of reactive oxygen species,
lipid peroxidation, and human sperm function. Biol Reprod. 1989, 40, 183-197. 5. Aitken R. J., Harkiss D., Buckingham D. W.: Analysis of lipid peroxidation
mechanisms in human spermatozoa. Mol. Reprod. Dev. 1993, 35, 302-315. 6. Aitken R. J., Harkiss D., Buckingham D. W.: Relationship between
iron--catalysed lipid peroxidation potential and human sperm function. J. Reprod. Fertil. 1993, 98, 257-265.
7. Awda B. J., Mackenzie-Bell M., Buhr M. M.: Reactive oxygen species and boar sperm function. Biol. Reprod. 2009, 81(3), 553-561.
8. Ball B. A.: Oxidative stress, osmotic stress and apoptosis: Impacts on sperm function and preservation in the horse. Anim. Reprod. Sci. 2008, 107, 257- -267.
9. Baiardi G., Ruiz R. D., Fiol de Cuneo M., Ponce A. A., Lacuara J. L.,
Vincenti L.: Differentail effects of pharmacological generated reactive oxygen
species upon functional activity of epididymal mouse spermatozoa. Can. J. Physiol. Pharmacol. 1997, 75, 17533-17538.
10. Baumber J., Ball B. A., Gravance C. G., Medina V., Davies-Morel M. C.: The effect of reactive oxygen species on equine sperm motility, viability, acrosomal integrity, mitochondrial membrane potential, and membrane lipid peroxidation. J. Androl. 2000, 21(6), 895-902.
11. Bilodeau J. F., Blanchette S., Cormier N., Sirard M. A. Reactive oxygen species-mediated loss of bovine sperm motility in egg yolk Tris extender: Protection by pyruvate, metal chelators and bovine liver or oviductal fluid catalase. Theriogenology 2002, 57(3), 1105-1122.
12. Bize I., Santander G., Cabello P., Driscoll D., Sharpe C.: Hydrogen peroxide is involved in hamster sperm capacitation in vitro. Biol. Reprod. 1991, 44, 398-403.
13. Frączek M., Kurpisz M.: System redoks w nasieniu męskim i peroksydacyjne uszkodzenia plemników. Postepy Hig. Med. Dosw. 2005, 59, 523-534. 14. Fujii J., Tsunoda S.: Redox regulation of fertilisationand the spermatogenic
process. Asian J. Androl. 2011, 13, 420-423.
15. Jones R., Mann T.: Damage to ram spermatozoa be peroxidation of endogenous fatty acids. J. Reprod. Fertil. 1977, 50, 261-268.
16. Jones R., Mann T.: Lipid peroxydation in spermatozoa. Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1973, 184, 103-107.
17. Jones R., Mann T.: Lipid peroxides in spermatozoa: formation, role of plas-malogen and physiological significance. Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1976, 193, 317-333.
18. Jones R., Mann T.: Toxicity of exogenous fatty acid peroxides towards sper-matozoa. J. Reprod. Fertil. 1977, 50, 255-260.
19. Jones R., Mann T., Sherins R. J.: Adverse effects of peroxidized lipid on human spermatozoa. Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1978, 201, 413-417. 20. Jones R., Mann T., Sherins R. J.: Peroxidative breakdown of phospholipids in
human spermatozoa: spermicidal effects of fatty acid peroxides and protective action of seminal plasma. Fertil. Steril. 1979, 31, 531-537.
21. Kaur Bansal A., Bilaspuri G. S.: Impact of oxidative stress and antioxidants on semen functions. Vet. Med. Int. 2011, art ID 686137, doi:10.4061/2011/686137. 22. Kothari S., Thompson A., Agarwall A, du Plessis S. S.: Free radicals: their
beneficial and detrimental effects on sperm function. Indian J. Exp. Biol. 2010, 48, 425-435.
23. Kulbacka J., Saczko J., Chwiłkowska A.: Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek. Pol. Merk. Lek., 2009, XXVII, 157, 44.
24. Kwenang A., Krous M. J., Koster J. F., van Eijk H. G.: Iron, ferritin and cooper in seminal plasma. Hum. Reprod. 1987, 2, 387-388.
25. Lamirande E. De, Gagnon C.: Impact of reactive oxygen species on spermato-zoa: a balancing act between beneficial and detrimental effects. Hum. Reprod. 1995, 10(1), 15-21.
26. Lamirande E. De, Gagnon C.: Reactive Oxygen Species and Human sperma-tozoa. I. Effects on the motility of intact spermatozoa and on sperm axonemes. J. Androl. 1992, 13, 368-378.
27. Lamirande E. De, Jiang H., Zini A., Kodama H., Gagnon C.: Reactive oxygen species and sperm physiology. Rev. Reprod. 1997, 2, 48-54.
28. Luberda Z.: Present conception regarding the effect of reactive oxygen species on mammalian sperm function. Post. Biol. Kom. 2001, 28(3), 309-316. 29. MacLeod J.: The role of oxygen in the metabolism and motility of human
spermatozoa. Am. J. Physiol. 1943, 138, 512-518.
30. Makker K., Agarwal A., Sharma R.: Oxiative stress & male infertility. Indian J. Med. Res. 2009, 129, 357-367.
31. Michael A. J., Alexopoulos C., Pontiki E. A., Hadjipavlou-Litina D. J., Saratsis P.,
Ververidis H. N., Boscos C. M.: Effect of antioxidant supplementation in semen
extenders on semen quality and reactive oxygen species of chilled canine spermatozoa. Anim. Reprod. Sci. 2009, 112(1-2), 119-135.
32. Mrowicka M.: Znaczenie zaburzeń układu prooksydacyjno-antyoksydacyjnego dla etiopatologii cukrzycy. Postepy Hig. Med. Dosw. 2011, 65, 534-541. 33. O’Flaherty C., de Lamirande E., Gagnon C.: Positive role of reactive oxygen
species in mammalian sperm capacytation: triggering and modulation of phosphorylation events. Free Radic. Biol. Med. 2006, 41, 528-540. 34. Partyka A., Łukaszewicz E., Niżański W.: Effect of cryopreservation on sperm
parameters, lipid peroxidation and antioxidant enzymes activity in fowl semen. Theriogenology 2012, 77, 1497-1504.
35. Partyka A., Niżański W., Bajzert J., Łukaszewicz E., Ochota M.: The effect of cysteine and superoxide dismutase on the quality of post-thawed chicken sperm. Cryobiology 2013, 67(2), 132-136.
36. Puzanowska-Tarasiewicz H., Starczewska B., Kuźmicka L.: Reaktywne formy tlenu. Bromat. Chem. Toksykol. 2008, XLI, 4, 1007-1015.
37. Rijsselaere T., Van Soom A., Maes D., Nizanski W.: Computer-assisted sperm analysis in dogs and cats: an uptade after 20 years. Reprod. Domest. Anim. 2012, 47(6), 204-207.
38. Schäfer-Somi S., Aurich C.: Use of a new computer-assisted sperm analyzer for the assessment of motility and viability of dog spermatozoa and evaluation of four different semen extenders for predilution. Anim. Reprod. Sci. 2007, 102, 1-13.
39. Strzeżek R., Koziorowska-Gilun M., Kowalówka M., Strzeżek J.: Characteristic of antioxidant system in a dog semen. Pol. J. Vet. Sci. 2009, 12(1), 55-60. 40. Tosic J., Walton A.: Formation of hydrogen peroxide by spermatozoa and its
effects on motility and survival. Biochem J. 1946, 47, 199-212.
41. Verstegen J., Iguer-ouada M., Onclin K.: Computer assisted semen analyzers in andrology and veterinary practice. Theriogenology 2002, 57, 149-179. 43. Wales R. G., White I. G., Lamond D. R.: The spermicidal activity of hydrogen
peroxide in vitro and in vivo. J. Endocrinol. 1959, 18, 236-244.
Adres autora: dr hab. Wojciech Niżański, prof. UP, pl. Grunwaldzki 49, 50-366 Wrocław; e-mail: wojciech.nizanski@up.wroc.pl
