Фрагментация ДНК сперматозоидов

Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов – необходимость для современной клинической практики

Е.А. Епанчинцева 1, 2 , В.Г. Селятицкая 1 , В.А. Божедомов 3

  • 1 ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины»; Россия, 630117 Новосибирск, ул. Тимакова, 2;
  • 2 ООО «Новосибирский центр репродуктивной медицины» ГК «Мать и дитя»; Россия, 630037 Новосибирск, ул. Героев Революции, 3;
  • 3 ФГБОУ «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»; Россия, 119991 Москва, Ленинские горы, 1 Контакты: Елена Александровна Епанчинцева EpanE@yandex.ru

Введение

В современном мире наряду с увеличением продолжительности и качества жизни растет число бесплодных пар. По данным Европейской ассоциации урологов (European Association of Urology, EAU), у 15 % пар, стремящихся зачать ребенка, беременность не наступает в течение 1 года, что побуждает их обратиться за медицинской помощью [1]. Каждая 8-я пара сталкивается с трудностями при попытке зачать первого ребенка, каждая 6-я пара – при попытке зачать последующего [2]. По данным EAU за 2018 г., в структуре причин супружеского бесплодия доля мужского фактора составляет около 50 % [1]. Помимо ненаступления беременности, важная составляющая комплексной проблемы бесплодия – невынашивание беременности. Согласно данным регистра Российской ассоциации репродукции человека за 2016 г., в Российской Федерации заканчиваются родами на сроке 22 недели и более только 76,3 % беременностей, наступивших в результате применения вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ): экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (intracytoplasmic sperm injection, ICSI), а частота родов в расчете на пункцию фолликулов составляет для ЭКО и ICSI соответственно 22,0 и 18,6 % [3].

По современным представлениям, именно фрагментация ДНК сперматозоидов (ФДС) является одной из главных причин прерывания беременности. В руководстве EAU по диагностике и лечению мужского бесплодия указано, что ФДС снижает шансы на зачатие естественным путем и повышает риск невынашивания беременности [1]. Согласно руководству по лечению привычного невынашивания беременности, разработанному Европейским обществом специалистов по репродукции и эмбриологии человека (European Society of Human Reproduction and Embryology), необходимо определять индекс ФДС в ходе обследования пары уже после 1 эпизода самопроизвольного прерывания беременности [4]. Ввиду высокой значимости ФДС в современной репродуктивной медицине лавинообразно увеличивается число публикаций, посвященных этой проблеме. Целью данного обзора стало изложение и краткий анализ ключевых вопросов этиологии, патогенеза и подходов к коррекции ФДС.

Распространенность, этиология и патогенез фрагментации ДНК сперматозоидов

Фрагментация ДНК – наиболее частое нарушение ультраструктуры сперматозоидов, представляющее собой одно- и двухцепочечные разрывы молекулы ДНК, которые обусловлены уменьшением содержания в хромосомах протаминов – специальных белков, защищающих молекулу ДНК от внешних повреждений. ФДС влияет на ранние этапы эмбрионального развития, особенно на формирование бластоцисты, снижая частоту наступления беременности в циклах ЭКО/ICSI [5–8].

По данным метаанализа, проведенного в 2018 г., в который были включены сведения о 2883 бесплодных (средний возраст 35,22 ± 4,31 года) и 1294 фертильных мужчинах (средний возраст 34,24 ± 3,03 года), у фертильных пациентов наблюдалось большее количество сперматозоидов, в том числе подвижных, а у бесплодных мужчин был значительно выше индекс ФДС (р

ДНК сперматозоидов, анализ фрагментации и её индекс

Согласно последним статистическим данным, средний показатель бесплодия в мире составляет 15%. Каждая восьмая пара испытывает проблемы с зачатием первенца. У каждой шестой возникают сложности с рождением последующих детей. В 50% это случается из-за повреждения генетического материала. Если показатели спермограммы нормальные, есть смысл пройти анализ фрагментации ДНК сперматозоидов.

Читайте также:  Черника Форте Эвалар инструкция по применению, цена и отзывы

Фрагментация спирали ДНК

Сперматозоид — это самая мелкая клетка в организме человека, состоящая из головки и хвостика. Главная задача мужской половой клетки — быстро добраться к яйцеклетке, внедриться в неё и поделиться генетической информацией.

Важнейший показатель качества сперматозоидов — это целостность генетической структуры. Фрагментацией называется нарушение структуры спирали ДНК. Из-за этого происходит повреждение информации, которую несёт в себе половая клетка мужчины. Что, в свою очередь, существенно снижает вероятность нормального развития зародыша.

Одна из основных причин этой неприятной патологии — пониженный синтез транспортных белков — протаминов. Они содержатся в хромосомах и выполняют очень важную защитную функцию, предохраняя ДНК от агрессивных внешних факторов.

Половые клетки, имеющие фрагментацию ДНК, на анализе спермограммы не обнаруживаются, ведь они ничем внешне не отличаются от своих здоровых собратьев и способны к оплодотворению яйцеклетки. Однако из-за повреждённого генетического материала происходят многочисленные сбои уже на ранних стадиях развития плода. Обычно всё заканчивается выкидышем или замершей беременностью.

Важно понимать, что повреждённые сперматозоиды — это бракованный материал, не подлежащий восстановлению. Невозможно искусственно провести дефрагментацию ДНК.

Спермограмма не может выявить эту патологию, для этих целей разработана современная методика под названием TUNNEL. К сожалению, далеко не все пары, страдающие от бесплодия, знают об этом методе изучения половых клеток.

В некоторых случаях, если нарушения в цепочке генов не слишком масштабные, целостность возвращается природным путём. Яйцеклетка восстанавливает структуру мужской ДНК при помощи своего генетического материала. Однако это встречается довольно редко.

Причины патологического нарушения

Существуют две внутренние причины, способные вызвать нарушение целостности ДНК в сперме. Первая — это сбои в процессе образования семенной жидкости. Дело в том, что сперматозоиды созревают в придатках мужских яичек. Одновременно с этим происходит активизация хроматинового комплекса, состоящего из молекул ДНК и специфических белков в ядрах клеток. Случается, что этот процесс идёт не так, как положено, в результате происходят многочисленные повреждения генетических цепочек.

В половой системе у мужчин есть природный механизм контроля половых клеток. Каждый сперматозоид проверяется на соответствие стандарту. В случае выявления каких-либо отклонений в строении или в качестве наследственного материала, он выбраковывается и немедленно уничтожается.

Случается, что эта защитная система работает неправильно. Может наблюдаться такое явление: когда здоровые экземпляры не проходят контроль и организм от них избавляется, а дефективный материал допускается к участию в оплодотворении. Сперма мужчины с этой патологией неполноценна, так как содержит смесь из повреждённых и здоровых клеток.

Кроме внутренних факторов развития патологии, существует несколько внешних причин:

  1. Острые и хронические заболевания, особенно перенесённые без соответствующей медицинской помощи и не долеченные до конца.
  2. Воспалительные процессы, локализованные в мочеполовой системе, могут очень активно повлиять на репродуктивные свойства человека.
  3. Многие представители сильного пола страдают от варикозного расширения вен, оплетающих яички (варикоцеле). Это распространённое заболевание является главной причиной бесплодия у мужчин. Патологию легко выявить при самостоятельном осмотре, а также по характерным симптомам.
  4. Высокая температура без каких-либо видимых причин, которая длится довольно долго и не проходит.
  5. Оксидативный стресс — множественные повреждения клеток в результате их окисления.
  6. Длительное воздействие ионизирующего излучения, например, рентгеновские лучи.
  7. Курс химиотерапии.
  8. Чрезмерное употребление алкоголя и прочие вредные привычки.
Читайте также:  Когда улыбка превращается в слезы

Особенно губительно воздействие курения. Это доказано многими исследованиями.

Сейчас существует немало методик для избавления от этой вредной привычки. Будущему отцу желательно отказаться от употребления никотина за 2−3 месяца до зачатия.

Особенности спермограммы

Грамотное планирование семьи обязательно включает в себя проверку качества мужской спермы. Для рождения полноценного здорового ребёнка требуется соответствующий генетический материал. Это поможет сделать стандартный анализ — спермограмма.

Параметры проверки мужского семени:

  • концентрация;
  • строение;
  • подвижность;
  • соответствие определённым нормам;
  • кислотность;
  • содержание лейкоцитов;
  • цвет;
  • запах.

Здоровая сперма должна быть белой или кремовой, допускается розовый оттенок. Запах чем-то напоминает каштан.

В результате этого теста можно определить причину проблем с оплодотворением. Если спермограмма не выявила никаких патологий, а зачать ребёнка не выходит — причина кроется именно в нарушениях ДНК.

Методика TUNNEL

Недостаток спермограммы в том, что исследуются только внешние свойства сперматозоида. Классический анализ не способен определить качество наследственной информации. Для того чтобы выявить фрагментацию ДНК, придётся воспользоваться более точными и продвинутыми методиками. Наиболее совершенная на сегодняшний день техника исследования семенной жидкости, которая позволяет с большой точностью определить процентное содержание фрагментированных сперматозоидов, это — TUNNEL.

Правила для проведения анализа:

  • в течение недели нельзя принимать горячую ванну;
  • походы в сауну и баню также исключаются;
  • половое воздержание и отказ от алкоголя на тот же период;
  • сбор эякулята в день проведения процедуры, используется специальная пластиковая ёмкость.

Для проведения анализа собранный эякулят подвергают воздействию специальных реактивов, в результате чего дефективные клетки начинают существенно отличаться от здоровых. Полученный таким образом препарат попадает под микроскоп, где тщательно исследуется опытным медицинским специалистом.

Исследователь сразу же выявляет наличие клеток с фрагментированной ДНК. Их количество подсчитывается и вычисляется соотношение здоровых и больных экземпляров.

Индекс фрагментации:

  1. До 15% — норма. Оплодотворению ничего не мешает и беременность должна наступить природным путём.
  2. От 15 до 25% — зачатие возможно, но придётся подождать.
  3. Начиная от 30% вероятность забеременеть естественным способом снижается, может потребоваться процедура искусственного оплодотворения — ЭКО.
  4. Если фрагментировано более 50% сперматозоидов, самостоятельно зачать не получится. ЭКО тоже не всегда помогает. Наилучший вариант в такой ситуации — это интрацитоплазматическая инъекция (ИКСИ).
  5. Если повреждено более 60% половых клеток, поможет лишь донорская семенная жидкость.

Результат исследования выдаётся пациенту в виде фотографии с описанием, в нём указывается процентное содержание повреждённых клеток. Врач даёт пациенту подробные рекомендации для успешного зачатия ребёнка.

Пройти анализ на фрагментацию можно почти в любой государственной клинической лаборатории, оборудованной современной аппаратурой. Процедура проводится бесплатно, а результат можно получить уже через несколько дней. Для создания более целостной картины и получения точных данных рекомендуется сделать несколько тестов.

Некоторые частные лаборатории выдают результат исследования в тот же день. Цена такого удовольствия в столице составит 5−10 тыс. рублей.

Причины для беспокойства

К сожалению, многие мужчины не подозревают о своём бесплодии, предпочитая сваливать всё на женщин. Далеко не каждый пойдёт сдавать спермограмму, а про исследование дефрагментации ДНК кое-кто даже и не слышал. Всё это способствует всеобщему росту бесплодия в стране.

Читайте также:  Я беременна Первые признаки беременности до задержки Новости Кирова и Кировской области Про Город

Существует несколько основных признаков, которые должны насторожить представителей мужского пола, а также навести на мысль о походе к врачу.

Причины для беспокойства:

  • несмотря на все старания в течение нескольких лет зачатие ребёнка не происходит;
  • опыт неуспешного искусственного оплодотворения;
  • выявление патологий эмбриона на ранних стадиях развития;
  • частые случаи выкидыша у жены без видимых на то причин и каких-либо патологий репродуктивной системы;
  • расширенные вены на яичках и семенном канатике;
  • повышенная температура тела на протяжении нескольких месяцев.

Безусловно, все эти признаки ещё не означают, что у мужчины проблемы с ДНК сперматозоидов. Необходим осмотр врача, он назначит все необходимые исследования, на основе которых поставит правильный диагноз.

Действенных методов коррекции дефрагментированной ДНК в мужских половых клетках, к сожалению, пока не найдено. Но поиски решения проблемы постоянно ведутся. Проводятся многочисленные исследования. Недавно выяснилось, что введение в организм веществ с антиоксидантными свойствами способствует уменьшению количества повреждённых генетических цепочек. Однако, если нарушения вызваны токсинами или высокой температурой, положительного результата не наблюдается.

Ещё одно открытие основано на наблюдении за образом жизни и питанием большого количества мужчин. В результате этого исследования выяснилась взаимосвязь между потреблением фолиевой кислоты и образованием повреждённых клеток. Диета с низким содержанием витамина В9 способствует повышению риска фрагментации в спиралях ДНК.

Вспомогательные технологии при проведении ЭКО (фрагментация сперматозоидов)

Фрагментация ДНК сперматозоида, как понятно из самого названия, — это разрывы молекулы ДНК сперматозоида. Чем больше таких повреждений, тем ниже степень целостности генетического материала и меньше шансов наступления беременности. Оценить процент сперматозоидов с фрагментацией ДНК можно с помощью методов: TUNEL и Halosperm.

Этот анализ рекомендуется в следующих случаях:

1) Идиопатическое бесплодие (по неустановленной причине).

2) После неоднократных неудачных попыток искусственного оплодотворения.

3) В случае выявления в ходе программы ЭКО эмбриона низкого качества.

4) У супругов пациенток с неоднократными случаями невынашивания беременности.

5) При постановке диагноза — варикозное расширение вен семенного канатика.

6) Возраст мужчины — старше 35 лет.

НВА-ТЕСТ — анализ оценки зрелости сперматозоидов в эякуляте

При естественном оплодотворении, зрелые сперматозоиды связываются с гиалуронатом – основным компонентом кумулюса (комплекса, окружающего яйцеклетку). Незрелые сперматозоиды не способны к такому связыванию. HBA-тест, который можно проводить параллельно со спермограммой, позволяет определить количество сперматозоидов, которые способны к взаимодействию спермия с яйцеклеткой и ее оплодотворению. Тест базируется на использовании гиалуроновой кислоты, которая является главным компонентом кумулюсного комплекса. При проведении анализа подсчитывается процент клеток, связавшихся с гиалуронатом. Тест базируется на использовании гиалуроновой кислоты, которая является главным компонентом кумулюсного комплекса. При проведении анализа подсчитывается процент клеток, связавшихся с гиалуронатом.

Назначается в следующих случаях:

1. В качестве стандартного анализа характеристик эякулята при оценке мужского фактора бесплодия.

2. Анализ для выбора оптимальной процедуры в рамках лечения бесплодия с помощью вспомогательных репродуктивных технологий. Проведение НВА-теста перед внутриматочной инсеминацией и циклом IVF позволяет избежать неудачных попыток в процессе лечения бесплодия.

Ссылка на основную публикацию
Фиточай №2 для нормализации сна
Чай от бессонницы: выбирай лучший Топ-5 чаев от бессонницы. Стресс, переживания, трудности на работе или в личной жизни часто приводят...
ФГБНУ НЦПЗ; Эндогенные психические заболевания
Параноидная шизофрения РЦРЗ (Республиканский центр развития здравоохранения МЗ РК) Версия: Архив - Клинические протоколы МЗ РК - 2007 (Приказ №764)...
ФГБУ Поликлиника №4 Управление делами Президента РФ
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Поликлиника № 5» Дата основания: 1984 год. Задачи и функции учреждения Предоставление услуг по организации оказания...
Фитоэстрогены в продуктах, еде и травах для женщин
Фитоэстрогены: польза, механизм действия, источники среди продуктов Фитоэстрогены - важные вещества для женщин в период менопаузы Благодаря прогрессу в медицинской...
Adblock detector