Фрагментация ДНК сперматозоидов у мужчин с патозооспермией Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК:616.6

М.К. АЛЧИНБАЕВ, Л.Н. ТУЛЕЕВА, С.М. ДУИСЕНБАЕВА, Л.М. НАИМИ

2.46.2015 œ.

ФРАГМЕНТАЦИЯ ДНК СПЕРМАТОЗОИДОВ У МУЖЧИН С ПАТОЗООСПЕРМИЕИ

Научный центр урологии имени Б.У. Джарбусынова, Алматы, Казахстан

Алчинбаев М.К. - д.м.н., профессор, Председатель Правления, «Видео-тест» г. Санкт-Петербург,

Тел.: 8(727)3378501, Россия. Для этого 10-20 мкл

e-mail: [email protected]. разжиженной спермы загружали в

Аннотация. В настоящем исследовании фрагментации ДНК камеру Маклера покрывали стеклом

и анализировали при увеличении

х20. Морфологию сперматозоидов

проводили на обработанных отмытых

сперматозоидах, окрашенных

по методу Diff-Quick. С помощью

автоматической программы

производили расчет соотношения

сперматозоидов оценивали у пациентов с астенозооспермией. Среднее SDFI для пациентов с астенозооспермией составил 40,0 %. фрагментация ДНК сперматозоидов является важным для оценки качества спермы, что может привести к повышению диагностических и прогностических подходов, чем стандартные показатели спермограммы (концентрация, подвижность и морфология).

Ключевые слова: мужское бесплодие, астенозооспермия, фрагментация

ДНК сперматозоидов. сперматозоидов, принадлежащих

к классам норма и патология,

Актуальность. Анализ спермы мужчин с идиопатическим бесплодием. ,

' г ' процентного соотношения дефектов

остается основным видом исследования Цель исследования. Оценить „

головы, шеи и хвоста и автоматический

для оценки мужского бесплодия [1,2]. уровень фрагментации ДНК „ ....

' L / j /м 4 н расчет индекса аномалий MAI

Для диагностики и прогнозирования сперматозоидов у мужчин с патологией ,

г- г- г- i-, i i (индекс множественных аномалий),

фертильности мужчины более сперматогенеза. , ,

т TZI (индекс тератозооспермии), SDI

эффективным образом необходимо Материалы и методы. Нами было , , .

(индекс деформации спермы).

проводить более детальные обследовано 40 мужчин с диагнозом .,

г ' У пациентов по заключению

исследования, такие как фрагментация бесплодие (основная группа) и

тг г-1 i спермограммы астенозооспермия и

ДНК ядер и хроматина сперматозоидов, 10 условно здоровых фертильных

r ' г тератозооспермия далее проводили

конденсация недостаточности, мужчин (контрольная группа) в период , _,,,,

х vi- ft i f <-, анализ фрагментации ДНК

анеуплоидия ядер сперматозоидов с января 2014 года по январь 2015 ,

, r г сперматозоидов методом SCD (sperm

[4,5]. года, прошедших обследование в , ^ ■

r chromatin dispersion, Spermprocessor,

Фрагментация ДНК сперматозои- АО Научный центр урологии имени .. , r -.i-. г- * -. г- ir- Индия) с использованием

дов чаще признается в качестве Б.У. Джарбусынова. Все пациенты , . . .

флуоресцентного микроскопа Axioskop

важной причины бесплодия и ^ подписали согласие на добровольное ^ 40 (рис 2)

широко исследованы. Связь между участие в научном исследовании. .. ,

г ' ' ' На рисунке обозначены

повреждением ДНК и снижением Возраст обследованных пациентов

r г сперматозоиды с различными ареолами

репродуктивных функций привело варьировал от 25 до 45 лет и в среднем

i-i- n i-,-, свечения: N- сперматозоиды без

к исследованию целостности ДНК составил в основной группе 33,06 ± 0,44 , _..., _

фрагментации ДНК, F- сперматозоиды

сперматозоидов в оценке мужской ^ года, и в контрольной группе — 32,30 ^ с фрагментацией днк Метод основан фертильности [7]. Целостность ДНК ± 1,11 года (р > 0,05). Исследование

т на дисперсии хроматина вокруг

сперматозоидов необходимо для начали с проведения анализов спермы

ядра, за счет чего можно различить

передачи генетической информации. на подвижность, концентрацию и „

r -ri--. .-. / -.г--, сперматозоиды с различной степенью

Аномалии и повреждения в хроматине морфологию по строгим критериям , _...,

f " f ^ г- г- г- фрагментации ДНК, и высчитывается

ядер сперматозоидов могут привести ^ Крюгера (ВОЗ 2010). Для сбора спермы ^ индекс фрагментации ДНК который в

к бесплодию [6]. Для исследования пациент должен был воздержаться „„.

м норме не должно превышать 20,0%.

целостности ДНК сперматозоидов ^ не менее 3 дней и получить сперму ^ Подготстку образцов для

наиболее часто используются путем мастурбации. Образец спермы , _...,

' ' г- -. г- оценки уровня фрагментации ДНК

такие методы как SCD (sperm помещали в термостат для полного

r ' г сперматозоидов проводили по

chromatin dispersion, TUNEL (Terminal разжижения, время разжижения „

/¡-i- инструкции производителя. Далее

deoxynucleotidyl transferase dUTP nick отмечали. Оценка параметров спермы, ,

77 образцы визуализировали под

end labeling). таких как подвижность, концентрация

в микроскопом при увеличении

В настоящем исследовании мы и морфология, проводили с помощью „„„ , ,

х100, обрабатывали с помощью

оценивали уровень фрагментации ДНК автоматической программы «Видео- _ ,.

И--Г1--.Г-, i-i- п программы Spermprocessor, Индия.

сперматозоидов с помощью SCD-теста у тест сперм 3.2» производства ООО _ ,

r ' r г Для высчета индекса фрагментации

Медицинский журнал Западного Казанстана

15

2.46.2015 ж.

ЭКСПЕРИМЕНТА ЖЭНЕ КЛИНИКАЛЫК, ЗЕРТТЕУЛЕР

ДНК были просмотрены не менее 500 сперматозоидов.

Результаты исследования. При

исследовании зависимости параметров спермограммы от уровня фрагментации ДНК спермы среди пациентов, у которых было выявлено содержание сперматозоидов с фрагментированной ДНК выше нормы, у пациентов с «астенозооспермией» ИФД- 40,0±2,15, с олигозооспермией 27,5±2,31, у пациентов с тератозооспермией 32,5±1,50. В контрольной

группе пациентов содержание

сперматозоидов с фрагментированной ДНК 20,0±2,87. Содержание сперматозоидов с поврежденной ДНК значительно (р<0,05) выше у пациентов с низкими показателями спермограммы, в сравнении с пациентами с нормозооспермией. Результаты по исследованию параметров спермограммы и степени фрагментации ДНК сперматозоидов приведены в таблице 2. Таблица 2. Результаты параметров спермограммы и степень фрагментации ДНК сперматозоидов

Заключение спермограммы Содержание сперматозоидов с фрагментированной ДНК

Олигозооспермия 27,5±2,31*

Астенозооспермия 40,0±2,15**

Тератозооспермия 32,5±1,50***

Нормозооспермия 20,0±2,87*

* ** *** р<0 001

Значения ИФД сравнивали с общими параметрами спермы, таких как нормальная морфология сперматозоидов (р < 0.001), общее количество сперматозоидов (р = 0.02710), прогрессивная подвижность сперматозоидов (р < 0.001), подвижных сперматозоидов (р < 0.001), всего подвижных сперматозоидов (р < 0.001), коррелировали с индексом фрагментации сперматозоидов.

Обсуждение. В настоящем исследовании фрагментации ДНК сперматозоидов оценивали у пациентов с мужским бесплодием. Среднее SDFI для пациентов с астенозооспермией

»I

I

составил 40,0 % и во всех группах с патозооспермией составил больше 20%, то есть у 27 из 40 пациентов (67,5%). В настоящее время нет достаточных доказательств, чтобы рекомендовать фрагментацию ДНК сперматозоидов и использовать в рутинном анализе и лечении бесплодных пар. Однако, повреждение ДНК спермы является распространенным явлением в сперме мужчин с бесплодием. В работах Sivanarayana et al. сообщается, что SDFI был следующим: 18.27 ± 7.19% у пациентов с нормозооспермией 27.56 ± 9.96% у пациентов с тератозооспермией, 36.06 ± 11.56% у пациентов с астенозооспермией, и 38.15 ± 13.91% у пациентов олигоастенотератозооспермией. Таким образом, в нашем исследовании среднее SDFI измеряется 40,0%, согласуется с приведенными выше данными.

Что касается отношений между SDFI и обычными параметрами спермы, Velez de la Calle et al. сообщили, что статистически значимая корреляция наблюдалась между SDFI и спермы таких параметров, как подвижность сперматозоидов, морфология и концентрация [17]. Существуют данные, что фрагментация ДНК сперматозоидов связаны с варикоцеле. У бесплодных мужчин с варикоцеле анализы показали значительное увеличение поврежденных ДНК спермы, которые, по-видимому, связаны с высоким уровнем окислительного стресса в сперме [20].

Большинство исследований

сообщают об обратной корреляции между фрагментацией ДНК и подвижностью, качеством и

концентрацией сперматозоидов

независимо от возраста обследованных больных [21,22,23,24,25,26]. Но, в то же время, точное и более углубленное исследование спермы в сочетании со спермограммой может играть существенную роль для профилактики, коррекции и лечения пациентов страдающих бесплодием [27,28].

Заключение. В результате

й 1

проведенных исследовании, у

пациентов с мужским бесплодием индекс фрагментации ДНК составил в среднем 40,0%, независимо от ее причины. Если 20,0% используется в качестве порогового значения для бесплодия, то у 27 из 40 (67,5%) пациентов в нашем исследовании имели увеличение фрагментации ДНК сперматозоидов.

Список литературы:

Guzick DS, Overstreet JW, Factor-Litvak P, et al. Sperm morphology, motility, and concentration in fertile and infertile men. The New England Journal of Medicine. 2001;345(19):1388-1393.

Jedrzejczak P, Taszarek-Hauke G, Hauke J, Pawelczyk L, Duleba AJ. Prediction of spontaneous conception based on semen parameters. International Journal of Andrology. 2008;31(5):499-507.

Sett AS, Paes de Almeida Ferreira Braga D, laconelli A, Jr., Aoki T, Borges E., Jr. Twelve years of MSOME and IMSI: a review. Reproductive BioMedicine Online. 2013;27(4):338-352.

Perdrix A, Rives N. Motile sperm organelle morphology examination (MSOME) and sperm head vacuoles: state of the art in 2013. Human Reproduction Update. 2013;19(5):527-541.dmt021

Agarwal A, Said TM. Role of sperm chromatin abnormalities and DNA damage in male infertility. Human Reproduction Update. 2003;9(4):331-345.

The Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. The clinical utility of sperm DNA integrity testing: a guideline. Fertility and Sterility. 2013;99:673-677.

Velez de la Calle JF, Muller A, Walschaerts M, et al. Sperm deoxyribonucleic acid fragmentation as assessed by the sperm chromatin dispersion test in assisted reproductive technology programs: results of a large prospective multicenter study. Fertility and Sterility. 2008;90(5):1792-1799.

Saleh RA, Agarwal A, Sharma RK, Said TM, Sikka SC, Thomas AJ., Jr. Evaluation of nuclear DNA damage in spermatozoa from infertile men with varicocele. Fertility and Sterility. 2003;80(6): 1431-1436.

16

Батыс Казахстан медицина журналы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.46.2015 ж.

Younglai EV, Holt D, Brown P, Mantas D, Angelopoulou R, males] Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za

Jurisicova A, Casper RF. Sperm swim-up Msaouel P, Plastira K. Evaluation of sperm Zhi. 2008;25(6):681-5.Chinese.

techniques and DNA frag-mentation. Hum chromatin quality and screening of Y Benchaib M, Lornage J, Mazoyer C,

Reprod. 2001;16(9):1950-3. chromosome microdeletions in Greek Lejeune H, Salle B, Francois Guerin J. Sperm

Liu CH, Tsao HM, Cheng TC, males with severe oligozoospermia. Arch deoxyribonucleic acid fragmentation

Wu HM, Huang CC, Chen CI, et al. Androl. 2007;53(1):5-8. as a prognostic indicator of assisted

DNA fragmentation, mitochondrial Perrin A, Caer E, Oliver-Bonet M, reproductive technology outcome. Fertil

dysfunction and chromosomal Navarro J, Benet J, Amice V, et al. DNA Steril.2007;87(1):93-100

aneuploidy in the spermatozoa of fragmentation and meiotic segregation Aitken RJ. Whither must

oligoasthenoteratozoosperm-ic males. J in sperm of carriers of a chromosomal spermatozoa wander? The future

Assist Reprod Genet. 2004;21(4):119-26. structural abnormality. Fertil of laboratory seminology. Asian J.

Milazzo JP, Rives N, Mousset-Simeon Steril. 2009;92(2):583-9. Androl.2010;12(1):99-103

N, Mace B. Chromosome constitution Qiu Y, Wang L, Zhang L, Yang

and apoptosis of immature germ cells D, Zhang A, Yu J. [Analysis of sperm

present in sperm of two 47, XYY infertile chromosomal abnormalities and

males. Hum Reprod. 2006;21(7):1749-58. sperm DNA fragmentation in infertile

TYMIH

М.К. АЛШЫНБАЕВ, Л.Н. ТУЛЕЕВА, С.М. ДУЙСЕНБАЕВА, Л.М. НАИМИ

ШЭУЕТ ПАТОЗООСПЕРМИЯСЫ БАР ЕРЛЕРДЩ

СПЕРМАТОЗОИДТАРЫНЫН ДНК ФРАГМЕНТАЦИЯСЫ

Б.У. Жарбосынов атындаFы урология Fылыми орталь^ы, Алматы, Казахстан

Зерттеуде астенозооспермиясы бар науцастардын, шэует ДНК Yзiндiсi баFаланды. Астенозооспермиясы бар емделушллер Y^irn орташа SDFI 40,0% -ды цурады. Шэует ДНК Yзiндiсi спермограмманын (концентрациясы, 1^^алысы мен морфологиясы) стандартты керсеткштерше караFанда, диагностикалыц жэне болжау амалынын есуше экелетiн шэует сапасын баFалауда манызды рел атцарады.

Негiзгi свздер: epKeKmiK бедеул'1к, астенозооспермия, шэует ДНК Y3iHdici.

I

I

I

I

SUMMARY

M.K. ALCHINBAYEV, L.N. TULEYEVA, S.M. DUISENBAYEVA, L.M. NAIMI

LEVEL OF SPERM DNA FRAGMENTATION IN MEN WITH PATHOZOOSPERMIA

Scientific center of urology named after B.U. Dzharbussynov, Almaty, Kazakhstan

In the present research the sperm DNA fragmentation was assessed in patients with asthenozoospermia. Average SDFI for patients with asthenozoospermia was 40.0%. Sperm DNA fragmentation is important for evaluation the sperm quality, which can lead to improved diagnostic and prognostic approaches than conventional semen analysis (concentration, motility and morphology).

Key words: male infertility, asthenozoospermia, sperm DNA fragmentation.

Медицинский журнал Западного Казакстана

17