Анализ ДНК фрагментации сперматозоидов в алгоритме обследования мужчин при бесплодном браке

Снижение фертильности (плодовитости) мужчин обусловлено недостаточным количеством сперматозоидов и/или их плохим качеством.     

Сокращение требований к количественным показателям спермограммы в последней 5-й редакции руководства ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) от 2010 г. по исследованию спермы отражает признание ведущей роли функциональных нарушений сперматозоидов при бесплодии.

Последние годы в качестве лабораторного критерия нормальной репродуктивной функции мужчины стали применять оценку структурных нарушений хроматина сперматозоидов: его адекватной упаковки и наличия разрывов (фрагментации) ДНК. В норме хроматин зрелых сперматозоидов плотно упакован, чтобы защитить ДНК от потенциальных повреждающих воздействий во время транзита по мужскому и женскому репродуктивному тракту. Высокая плотность упаковки хроматина достигается за счет постепенной замены белков-гистонов, характерных для всех типов соматических клеток организма, на специальные переходные белки и протамины.

В норме по завершению сперматогенеза и дозревания сперматозоидов (у человека) протамины составляют не менее 85 % белков нуклеосом.

Какие-либо аномалии в структуре хроматина и целостности ДНК могут привести к нарушению оплодотворения и развития зародыша.

Существуют несколько различных уровней аномалии хроматина сперматозоидов:

1) нарушение физической целостности молекулы ДНК в виде разрыва одной или обеих полинуклеотидных цепей (фрагментация);

2) дефекты ядерных белков, препятствующие замене гистонов на протамины и последующему уплотнению ДНК;

3) нарушения пространственной третичной структуры хроматина.

За последнее 10-летие во многих исследованиях установлен факт снижения фертильности, эффективности методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) и повышения риска развития врожденных пороков при повышении уровня фрагментации ДНК в сперматозоидах. Установлено, что вероятность оплодотворения при внутриматочной инсеминации близка к нулю, если количество сперматозоидов с повреждением ДНК превышает 25–30 %.

Количество сперматозоидов с повреждением ДНК выше у мужчин из супружеских пар с привычным невынашиванием беременности в анамнезе. Предполагают, что до 40 % выкидышей у женщин может быть спрогнозировано с помощью оценки целостности спермальной ДНК при анализе спермы у их супругов.

Риск спонтанных абортов и нарушений развития зародыша после экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и интрацитоплазматической (внутриклеточной) инъекции сперматозоида в ооцит (ИКСИ) увеличивается в 2,5 раза при выявлении более 30% сперматозоидов с повреждением ДНК, вне зависимости от варианта программ ВРТ (ЭКО или ИКСИ).

Согласно последним исследованиям, повышение частоты спонтанных абортов после ЭКО и ИКСИ происходит при выявляемости более 20 % сперматозоидов с фрагментацией ДНК. В случаях, когда 30 % и более сперматозоидов регистрируются с фрагментацией ДНК, риск спонтанного аборта возрастает более чем в 20 раз.

По данным Кохрановского обзора, от 30 до 80 % мужчин субфертильны в результате повреждающего действия окислительного стресса на сперматозоиды.

Факторами, приводящими к повреждению ДНК сперматозоидов в результате окислительного стресса, считают:

– дефицит антиоксидантов в продуктах питания;

– чрезмерное употребление алкоголя;

– чрезмерно усиленное занятие спортом;

– избыточный вес;

– психологические стрессы;

– возраст;

– фталаты;

– курение;

– пестициды (типа линдана, метоксихлора), гербициды;

– диоксид серы, дизельные микрочастицы;

– кадмий и литий;

– излучение мобильного телефона;

– некоторые лекарственные препараты (циклофосфамиды, аспирин, парацетамол);

– простатит (бактериальный, абактериальный);

– хламидии, микоплазмы, уреаплазмы;

– патогенные вирусы: вирус простого герпеса, ВИЧ, гепатиты В и С;

– хронические инфекции (туберкулез, малярия, болезнь Чагаса);

– вазэктомия;

– варикоцеле;

– крипторхизм и орхипексия;

– перекрут яичка;

– сахарный диабет;

– почечная недостаточность: хроническая;

- гемодиализ, трансплантация почки;

– гемоглобинопатии (в том числе, бета-талассемия);

– ятрогенные факторы;

– аутоиммунные реакции против сперматозоидов.

В целом, существующие данные достаточно убедительны, чтобы включить оценку фрагментации спермальных ДНК в алгоритм обследования при бесплодном браке и привычном невынашивании беременности.

Снижение высокой частоты фрагментации ДНК сперматозоидов с помощью андрологических и эмбриологических методов поможет преодолеть обусловленный фрагментацией ДНК мужской фактор бесплодия.

Показания для оценки ДНК фрагментации сперматозоидов:

1.Ранее неэффективные программы ЭКО, ИКСИ;

2.Невынашивание беременности у супруги в анамнезе;

3.Факторы, приводящие к повреждению ДНК сперматозоидов (алкоголь, курение, наркозависимость, профессиональные вредности и др.);

4.Изменения показателей спермы, связанные с аутоиммунными факторами (по данным МАР - теста, уровня антиспермальных антител);

5.Морфологические изменения сперматозоидов ( <4% морфологически нормальных сперматозоидов по критериям Крюгера).