Preview

Вестник урологии

Расширенный поиск

Применение ДНК фрагментации спермы в андрологической практике

https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-1-7-11

Полный текст:

Аннотация

Актуальность.Несмотря на многочисленные способы лечения бесплодия в браке, в том числе и методы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), сохраняется значительная доля пациентов с инфертильностью.

Цель исследования. Повышение эффективности диагностики пар с двумя и более замершими беременностями в анамнезе.

Материалы и методы. Обследованы 38 пациентов в возрасте от 22 до 38 лет с диагнозом бесплодие.

Результаты. Наиболее частой формой патоспермии при замерший беременности является тератозооспер-мия (53%), астенозооспермия встречается в 21% случаев, астенотератозооспермия - 8%. Нормозооспермия регистрируется у 18% пациентов. При определении ДНК фрагментации спермы, оказывается, что лишь около 20% исследуемых не имеют данную патологию.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего изучения вклада патоспермии, а в частности тератозооспермии, и нарушения ДНК фрагментации спермы в репродуктивные потери.

Для цитирования:


Авадиева Н.Э. Применение ДНК фрагментации спермы в андрологической практике. Вестник урологии. 2019;7(1):7-11. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-1-7-11

For citation:


Avadieva N.E. The use of DNA semen fragmentation in andrological practice. Urology Herald. 2019;7(1):7-11. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-1-7-11

Введение

Фертильность, является одной из важ­ных и сложных биологических функ­ций человека. По данным литературы 15% сексуально активных пар не достигают бере­менности в течение 1 года и обращаются за лече­нием бесплодия, 5% пар остаются бездетными, несмотря на попытки лечения. У половины без­детных пар бесплодие связано с «мужским фак­тором», проявляющимся отклонениями параме­тров эякулята [1 - 4].

Инфертильность обусловлена, как правило, влиянием различных факторов: врожденные аномалии мочеполовых органов; злокачествен­ные опухоли; варикоцеле; эндокринные наруше­ния; генетические заболевания; инфекционно­воспалительные заболевания репродуктивных органов; иммунологические факторы [1, 3 - 5]. Все вышеперечисленное может приводить к ка­чественным и количественным нарушениям эя­кулята [6, 7].

Для выявления патоспермии используются различные методы диагностики, которые делят на обязательные и дополнительные методы об­следования мужчин. К обязательным методам исследования инфертильности относят: спермиологическое (спермограмма, МАР-тест (mixed antiglobulinreaction, MAR-test), гормональные (исследование в сыворотке крови общего тесто­стерона, фолликулостимулирующего гормона, лютеинезирующего гормона), пролактина, тиреотропный гормона, ингибин В, витамин Д), микробиологические (бактериологическое ис­следование эякулята), методы ДНК-диагностики (полимеразная цепная реакция - ПЦР), сонографические (ультразвуковое исследование органов мошонки с допплерографией вен лозовидного сплетения).

К дополнительным методам исследования эякулята относят: биохимическое исследование эякулята, тест на ДНК фрагментацию спермы, определение активных форм кислорода в спер­ме (Reactive Oxygen Species (ROS), тест на опло­дотворяющую способность (HBA-тест, hualuron- binding assay), электронно-микроскопическое исследование сперматозоидов (ЭМИС), тест на зрелость сперматозоидов по соотношению гистон/протамин, функциональные тесты Шуварского, Курцрока-Миллера, данные о значении конденсации целостности ДНК ядра [7].

Для того чтобы получить более подробные данные биологических основ мужского беспло­дия, разработан ряд функциональных тестов, направленных на оценку способности спермиев осуществлять оплодотворение. Данные о значе­нии конденсации целостности ДНК ядра пока­зывают ассоциацию между целостностью ДНК, организацией хроматина в сперматозоидах и фертильностью, повышая, при этом, вероятность появления ошибок в генетическом материале.

Одной из самых частых причин нарушений в ДНК сперматозоида является возникновение микроповреждений (фрагментаций). К наиболее распространённым методам диагностики ДНК фрагментации относятся:

  • TUNEL (terminaldeoxynucleotidyltransferase (TdT) mediateddUTPnickendlabeling) - вы­являет разрывы в ДНК с помощью уридина на 3-OH конце;
  • SCSA (spermcromatinstructureassay) - вы­являет ss и ds ДНК с помощью акридиново­го оранжевого и позволяет определить ин­декс фрагментации;
  • COMET - электрофорез фрагментов ДНК, полученных в нейтральных условиях (ds разрывы ДНК);
  • SCD - выявляет степень фрагментации ДНК в образцах спермы в результате хроматиче­ской дисперсии.

При анализе эякулята мужчин группы кон­троля по сравнению с парами с привычным не­вынашиванием беременности были выявлены различные формы патоспермии: снижение ко­личества прогрессивно-подвижных сперматозо­идов почти у 30%, снижение количества морфо­логически нормальных сперматозоидов более чем у половины пациентов, повышение коли­чества сперматозоидов с фрагментированной ДНК (17%), повышение сперматозоидов с нару­шением упаковки ядерного хроматина (11,8% - 23,6%) [3].

Eisenberg ML в 2017 году провёл исследова­ние качества спермы и невынашивания беремен­ности в когорте пар, включённых в исследования до зачатия [8]. Из 347 пар, у которых во время исследования наступила беременность в 98 слу­чаях (28%) произошла её потеря. Между парами, потерявшими и сохранившими беременность, не отмечено различий по объёму эякулята, концен­трации, общему количеству, жизнеспособности и морфологии сперматозоидов. У мужчин в парах, потерявших беременность, качество спермы (по совокупности всех оцененных показателей) была хуже, чем у мужчин в парах, сохранивших бере­менность. Процентные доли по фрагментации ДНК также были сходными в группах невынаши­вания/сохранения беременности, но показатели более 30% были положительно связаны с поте­рей беременности.

Также в 2017 году проведено исследование фрагментации ДНК спермы в итальянских парах с привычным невынашиванием беременности [9]. Обследовано 112 мужчин из пар с привычным невынашиванием беременности. За исключени­ем объёма эякулята, показатели спермограммы у фертильных и с привычным невынашиванием пар были сопоставимы и были лучше, чем у бесплод­ных. Средние показатели фрагментации ДНК по­казали положительную корреляцию с возрастом пациентов, с привычным невынашиванием беременности и количеством выкидышей. Результа­ты показывают корреляцию между увеличением фрагментации ДНК и нарушением репродуктив­ной функцией, как с точки зрения оплодотворе­ния, так и невынашивания беременности.

Bareh GM, Jacoby ЕС et al в 2016 году иссле­довали корреляцию нормозооспермии и невы­нашивания беременности - средние показатели фрагментации ДНК спермиев у больных с нормозооспермией и невынашиванием беременности в 4 раза больше, чем в группе контроля (36,8% против 9,4%) [10].

Согласно исследованиям Agarwal A, Prabakaran S и Allamaneni SS высокие уровни фрагмен­тации ДНК негативно влияют на некоторые по­казатели ВРТ: частоту оплодотворения, скорость деления эмбрионов, имплантацию, беремен­ность, коэффициент рождаемости [11]. Авторы считают, что повреждения ДНК могут служить диагностическим маркёром негативного отцов­ского эффекта в отношении преимплантационного развития человека. Сперматозоиды со зна­чительным уровнем повреждения ДНК могут блокировать развитие бластоцист и импланта­ции [12, 13].

Все вышеперечисленное несомненно опре­деляет высокую актуальность проблемы фраг­ментации ДНК в развитии замершей беременно­сти и обуславливает необходимость её глубокого изучения.

Цель исследования. Повышение эффектив­ности диагностики пар с двумя и более замерши­ми беременностями в анамнезе.

Материалы и методы

Обследованы 38 пациентов в возрасте от 22 до 38 лет с диагнозом бесплодие. В анамнезе у всех пар 2 и более замерших беременностей на сроках до 10 недель. Повторные беременности наступали в течение года, однако вновь приводи­ли к замершим беременностям. Критерием ис­ключения были: наличие у супруги выявленных изменений в гемостазе и гормональных показа­телях, как одних из значимых факторов невына­шивания беременности.

Оценка оплодотворяющей способности эяку­лята проводилась в соответствии с критериями рекомендованными ВОЗ (2010) в клинико-диа­гностической лаборатории, спермограмма вы­полнялась с использованием строгих критериев Крюгера, МАР-тест. Морфологический анализ эякулята проводили на обработанных отмытых сперматозоидах, окрашенных по методу Diff-Quick. ДНК фрагментацию спермы выполнялась с помощью методики TUNEL.

Результаты

При анализе эякулята, только у 18,4% пациен­тов, выявлена нормозооспермия. Кроме того, у 7,9% пациентов выявлены сочетания нескольких форм патоспермии - астенотератозооспермия (рис. 1).

 

Рисунок 1. Частота встречаемости различных патологий эякулята в исследуемой группе

Figure 1. Occurrence's frequency of various ejaculate pathologies in the study group

 

При исследовании эякулята на ДНК-фрагментацию, патология была выявлена у 30 (79%) пациентов (рис. 2). Кроме того, у 22 (73%) ДНК фрагментация составляла 15-20%, у 7 (23%) - 21-30%, у 1 (4%) более 30% (рис. 2).

 

Рисунок 2. Частота встречаемости разных степеней повреждения ДНК сперматозоидов в исследуемой группе

Figure 2. Occurrence's frequency of different damage degrees of DNA sperm in the study group

 

Таким образом, при исследовании спермы мужчин, супруги, которых имели в анамнезе 2 и более замершие беременности, наиболее часто встречается тератозооспермия (52,63%). Однако данная патология не всегда является монопричи­ной. При использовании более углублённого об­следования, в частности определение ДНК фраг­ментации спермы, оказывается, что лишь около 20% исследуемых не имеют данную патологию.

Обсуждение

Наличие разрывов в ДНК может служить ин­дикатором апоптоза - программируемой клеточ­ной гибели. На основании Кохрановского обзора 2011 года от 30% до 80% мужчин субфертильны вследствие действия оксидативного стресса [14].

Существует масса факторов, приводящих к появлению разрывов в ДНК сперматозоидов: вредные привычки (табакокурение, алкоголь, наркотические вещества), электромагнитное из­лучение, влияние токсинов (хлоросодержащие соединения, пестициды и т. д.), травмы и перекруты яичек, воспалительные заболевания моче­половой системы [7].

Но многими исследователями отмечается, что параметры фрагментации не имеют чёткой кор­реляции с параметрами спермограммы (в част­ности концентрацией, подвижностью, морфоло- гие [10, 12, 13]. Ряд исследователей отмечают, что нет достоверной разницы в апоптотическом индексе между нормальными и аномальными сперматозоидами по критериям ВОЗ [7].

Выводы

Полученные результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего изучения вклада патоспермии, тератозооспермии в репродуктив­ные потери. Учитывая наличие ДНК фрагмента­ции в развитии замерших беременностей, имеет смысл внести данное исследование в стандарт обследования мужчин, а также углубить поиск предикторов данного состояния.

Список литературы

1. WHO Manual for the Standardized Investigation, Diagnosis and Management of the Infertile Ma le. Cambridge. Cambridge University Press; 2009.

2. A Jungwirth (Ed.), T Diemer, GR Dohle et al. Guidelines on Male Infertility. European Association of Urology; 2015.

3. Oumaima A, Tesnim A, Zohra H, Amira S, Ines Z, Sana C, In-tissar G, Lobna E, Ali J, Meriem M. Investigation on the origin of sperm morphological defects: oxidative attacks, chroma-ti n immaturity, and DNA fragmentation. Environ Sci Pollut Res Int. 2018;25(14): 13775-13786. DOI: 10.1007/s11356-018-1417-4

4. Ибишев Х.С., Магомедов Г.А., Рябенченко Н.Н. Причастность папилломавирусной инфекции к нарушению мужской фертильности. Вопросы урологии и андрологии. 2018;6(3):22-27. DOI: 10.20953/2307-6631-2018-3-22-27

5. Ибишев Х.С., Коган М.И., Магомедов Р.Г., Крайний П.А. Современный взгляд на патогенетические основы хронического рецидивирующего бактериального простатита. Эффективная фармакотерапия. 2017;42:6-10. eLIBRARY ID: 30798487

6. Nieschlag E, Behre HM, Nieschlag S (Ed). Andrology: Male Reproductive Health and Disfunction. 3rd. 2010.

7. Руководство по клинической андрологии. Под редакцией Виноградова И.В. 2018.

8. Eisenberg ML, Sapra KJ, Kim SD, Chen Z, Buck Louis GM. Semen quality and pregnancy loss in a contemporary cohort of couples recruited before conception: data from the Longitudinal Investigation of Fertility and the Environment (LIFE) Study. Fertil Steril. 2017;108(4):613-619. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2017.07.008.

9. Carlini T, Paoli D, Pelloni M, Faja F, Dal Lago A, Lombardo F, Lenzi A, Gandini L. Sperm DNA fragmentati on in Italian couples with recurrent pregnancy loss. Reprod Biomed Online. 2017;34(1):58-65. DOI: 10.1016/j.rbmo.2016.09.014.

10. Bareh GM, Jacoby E, Binkley P, Chang TC, Schenken RS, Robinson RD. Sperm deoxyribonucleic acid fragmentation assessment in normozoospermic male partners of couples with unexplained recurrent pregnancy loss: a prospective study. Fertil Steril. 2016;105(2):329-36.e1. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.10.033

11. Agarwal A, Prabakaran S, Allamaneni SS. Relationship between oxidative stress, varicocele and inferti lity: a metaanalysis. Reprod Biomed Online. 2006;12(5):630-633. PMID: 16790111

12. Tesarik J, Mendoza C. Effects of exogenous LH administration during ovarian stimulation of pituitary down-regulated young oocyte donors on oocyte yield and developmental competence. Hum Reprod. 2002;17(12):3129-3137. PMID: 12456612

13. Benchaib M, Braun V, Lornage J, Hadj S, Salle B, Lejeune H, Guerin JF. Sperm DNA fragmentati on decreases the pregnancy rate in an assisted reproductive technique. Hum Re-prod. 2003;18(5):1023-1028. PMID: 12721180

14. Showell MG, Mackenzie-Proctor R, Brown J, Yazdani A, Stankiewicz MT, Hart RJ. Antioxidants for male subfertility. Cochrane Database Syst Rev. 2014;(12):CD007411. DOI: 10.1002/14651858.CD007411.pub3


Об авторе

Н. Э. Авадиева
МБУЗ Городская поликлиника № 10
Россия

Авадиева Надежда Эдуардовна - кандидат медицинских наук; врач-уролог МБУЗ.

Ростов-на-Дону



Для цитирования:


Авадиева Н.Э. Применение ДНК фрагментации спермы в андрологической практике. Вестник урологии. 2019;7(1):7-11. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-1-7-11

For citation:


Avadieva N.E. The use of DNA semen fragmentation in andrological practice. Urology Herald. 2019;7(1):7-11. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2019-7-1-7-11

Просмотров: 294


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2308-6424 (Online)