CC BY
83
УДК 616-092 DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2021.1(122).50-53
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ COVID-19 НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СПЕРМЫ
И.А.Мельников, С.А.Салехов*, С.Н.Гайдуков**, Р.В.Безруков, М.Керималы кызы***
PATHOGENETIC FEATURES OF THE INFLUENCE OF COVID-19 ON MORPHOLOGICAL CHANGES OF SPERM
I.A.Melnikov, S.A.Salekhov*, S.N.Gaidukov**, R.V.Bezrukov, M.Karimaly kyzy***
Институт репродуктивной медицины, Алматы, Республика Казахстан *Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, ssalehov@mail.ru **Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет ***Клиническийроддом №2, Бишкек, Киргизская Республика
Проведено исследование изменение фертильности спермы у 73 мужчин, включенных в программу экстракорпорального оплодотворения, с предварительными показателями нормоспермии в зависимости от инфицирования во время карантина COVID-19. До карантина у всех участников исследования ПЦР-тест на наличие COVID-19 был отрицательным. При повторном исследовании, проведенном после карантина, при отрицательных результатах ПЦР-теста у 38 из 73 были выявлены Ig G, при отрицательных результатах на IgM к COVID-19. С учетом этого участников исследования разделили на 2 группы. В I группу вошли 35 мужчин, у которых при проведении ИФА-исследовании (иммуноферментный анализ) в крови антитела к COVID-19 не были выявлены. Во II группу вошли 38 мужчин, у которых при повторном исследовании крови были выявлены Ig G к COVID-19. Учитывая, что у 4 из них после острого респираторного синдрома при COVID-19, осложненного дыхательной недостаточностью, отмечалась азооспермия, они не рассматривались. Сравнительный анализ показателей спермограммы после карантина показал, что во II группе на фоне общей тенденции к негативации исследуемых параметров спермы, определяющих ее фертильность, достоверно уменьшилось общее количество сперматозоидов в исследуемом материале (P < 0,05). Также достоверно уменьшилось количество прогрессивно-подвижных (P < 0,05) и общее количество подвижных сперматозоидов (P < 0,05) как по отношению к показателям до карантина, так и к результатам исследования спермограммы в I группе, интактной по COVID-19. Таким образом, инфицирование COVID-19 даже при бессимптомном или субклиническом исследовании, не требующем обращения за медицинской помощью, является патогенетически значимым фактором снижения фертильности мужчин. Целесообразно продолжить исследования в этом направлении.
Ключевые слова: фертильность спермы, инфицирование, субклиническая инфекция, COVID-19, SARS-COVID-19, олигозооспермия, астенозооспермия, азооспермия
Для цитирования: Мельников И.А., Салехов С.А., Гайдуков С.Н., Безруков Р.В., Керималы кызы М. Патогенетические особенности влияния COVID-19 на морфологические изменения спермы // Вестник НовГУ. Сер.: Медицинские науки. 2021. №1(122). С.50-53. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2021.1(122).50-53.
A study was carried out on the change in sperm fertility in 73 men included in the in vitro fertilization program with preliminary indicators of normospermia depending on infection during COVID-19 quarantine. Prior to quarantine, all study participants had a PCR test for COVID-19 negative. When a second study was carried out after quarantine, with negative results of the PCR test, Ig G was detected in 38 of 73, with negative results for IgM to COVID-19. With this in mind, the study participants were divided into 2 groups. Group I included 35 men in whom antibodies to COVID-19 were not detected in the blood during the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) test. Group II consisted of 38 men in whom Ig G to COVID-19 was detected upon repeated blood tests. Considering that 4 of them had azoospermia after acute respiratory syndrome with COVID-19 complicated by respiratory failure, they were not considered. Comparative analysis of spermogram indices after quarantine showed that in group II, against the background of a general tendency towards negative sperm parameters that determine its fertility, the total number of sperm in the test material (P <0.05) significantly decreased, which, in combination with a significant decrease in progressively motile (P <0.05) and the total number of motile spermatozoa (P <0.05), both in relation to the indicators before quarantine and the results of sperm analysis in group I intact according to COVID-19, Thus, infection with COVID-19 even in an asymptomatic or subclinical study that does not require seeking medical attention, it is a pathogenetically significant factor in reducing male fertility. It is advisable to continue research in this direction. Further study of the issue is still required.
Keywords: sperm fertility, infection, subclinical infection, COVID-19, SARS-COVID-19, oligozoospermia, asthenozoospermia, azoospermia
For citation: Melnikov I.A., Salekhov S.A., Gaidukov S.N., Bezrukov R.V., Karimaly kyzy M. Pathogenetic features of the influence of COVID-19 on morphological changes of sperm // Vestnik NovSU. Issue: Medical Sciences. 2021. №1(122). P.50-53. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2021.1(122).50-53.
В 2020 г. пандемия COVID-19 явилась решающим фактором изменения образа жизни населения планеты. Человечество встретилось с глобальной угрозой как здоровью, так и жизни, что в значительной степени усугубилось прогрессивно нарастающим по интенсивности, спровоцированным истерией в средствах массовой информации психологическим стрессом [1].
Параллельно с этим появились публикации, пропагандирующие альтернативную точку зрения о патогенности вируса COVID-19 и его влиянии на здоровье человека, что в некоторых странах и регионах привело к массовому заражению и высокой летальности среди населения [1,2]. При этом основной причиной летальности стала дыхательная недостаточность, осложняющая острый респираторный дистресс синдром (SARS), обусловленный COVID-19 [1,3].
В то же время наряду с крайне тяжелым течением SARS-COVID-19 у значительной части населения отмечалось практически бессимптомное течение заболевания, при котором инфицированные не обращались за медицинской помощью.
Исходя из того, что почти в половине случаев бесплодного брака выявляют нарушение либо снижение фертильности спермы [4-6], основной акцент нашего исследования был сделан на изменении морфологии и фертильности спермы мужчин, наблюдавшихся и включенных в программы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), при инфицировании COVID-19.
Учитывая, что SARS-COVID-19 осложняется дыхательной недостаточностью, что приводит к окислительному стрессу и дисфункции митохондрий, играющих приоритетную роль в нарушении фертильно-сти спермы [7-11], исследования, посвященные изучению влияния COVID-19 на репродуктивную функцию, являются актуальными и своевременными. Это подтверждается тем, что COVID-19 имеет родство с рецепторами ангиотензин превращающего фермента 2 (ACE2), которые помимо других органов в большом количестве представлены в семенниках [12,13].
Цель: оценить морфологические изменения спермы у инфицированных СОУГО-19 мужчин в программах ВРТ.
Материалы и методы
В основу нашей работы был положен анализ результатов исследования спермограммы у 73 мужчин, принимавших участие в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Участники подписали информированное согласие и соглашение о неразглашении личных данных и программы исследования и анализа изменения показателей спермограм-мы до и после карантина, связанного с пандемией ТОУГО-19.
Критериями для участия в исследовании являлось комплексное обследование, в том числе включающее проведение полимеразной цепной реакции (ПЦР) на СОУГО-19 и исследование спермы, в марте 2020 г. и после завершения карантина и начала работы медицинских учреждений.
В августе-октябре 2020 г. проводили ПЦР-тест на наличие СОУТО-19 и определение антител ^М и IgG к коронавирусной инфекции.
У всех участников исследования до карантина ПЦР-тест на наличие СОУГО-19 был отрицательным.
Соответственно, с учетом результатов выявления или отсутствия антител к СОУГО-19 у участников исследования, были сформированы две группы.
Забор спермы для исследования проводили в соответствии с рекомендациями ВОЗ после полового воздержания в течение трех суток, в сочетании с исключением употребления алкоголя, переохлаждения и перегревания, интенсивной физической активности, физиотерапевтических процедур, приема медикаментов и проведения R-исследования [14]. Материал для исследования был получен при мастурбации в условиях клиники.
Статистическую обработку полученных данных провели с помощью вариационной статистики с использованием формулы и таблицы Стьюдента.
Показатели спермограммы в исследуемых группах до и после карантина
Исследуемые показатели I группа (n = 35) II группа (n = 34)
До После До После
Объем (мл) 2,4±0,2 1,8±0,3 2,5±0,4 1,3±0,2
Цвет Бело-серый Бело-серый Желтоватый Желтоватый
Мутность Мутная Мутная Мутная Мутная
Вязкость/ консистенция (см) 1,5±0,4 1,7±0,2 1,6±0,3 2,3±0,3
Клетки сперматогенеза (%) 1,6±0,3 1,9±0,2 1,6±0,4 2,6±0,3
Агглютинация спермы Нет Нет Нет Нет
Разжижение (мин) 17,5±1,4 20,3±1,3 18,8±1,6 28,2±1,2*
Уровень рН 7,6±0,4 7,9±0,2 7,5±0,3 6,8±0,2*
Концентрация
Количество сперматозоидов в 1 мл (млн) 23,2±1,2 19,8±1,1 23,2±1,6 13,5±2,1
Количество сперматозоидов в эякуляте (млн) 57,6±1,9 41,4±2,8 61,7±1,6 17,9±2,6*
Количество нормальных сперматозоидов (%) 5,46±0,39 5,22±0,28 5,51±0,42 3,37±0,34*
Подвижность сперматозоидов
Прогрессивно-подвижные (%) 39,2±1,3 33,4±2,4 38,8±1,4 20,9±2,7*
Количество подвижных сперматозоидов (%) 55,8±1,6 44,3±2,8 54,9±1,7 30,1±2,6*
Примечание: *— достоверность различий между группами
Рассчитывали среднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (т), а затем рассчитывали /-критерий и оценивали достоверность различий исследуемых показателей.
Результаты исследования
Сравнительный анализ результатов спермо-граммы до карантина показал (см. табл.), что как в I, так и во II группе была выявлена нормоспермия, и исследуемые показатели соответствовали друг другу и достоверно не различались (Р < 0,05).
Особого внимания заслуживает то, что четверо участников исследования во II группе в период карантина были госпитализированы и получали лечение в палатах интенсивной терапии по поводу SARS-СОУТО-19, осложненной респираторной недостаточностью. Помимо выявленных IgG к СОУТО-19 у этих больных при исследовании спермы была выявлена азооспермия, свидетельствующая о нарушении сперматогенеза после перенесенного SARS-COVID-19. Эти больные рассматривались отдельно. При этом у 34 участников исследования было субклиническое либо бессимптомное течение СО^О-19, именно они рассматривались в сравнительном аспекте по отношению к неинфицированным участникам программы ЭКО.
Сравнительный анализ показателей спермо-граммы после карантина показал, что во II группе на фоне общей тенденции к негативации исследуемых параметров спермы, определяющих ее фертильность, достоверно уменьшилось общее количество сперматозоидов в исследуемом материале (Р < 0,05), что в сочетании с достоверным уменьшением прогрессивно-подвижных (Р < 0,05) и общего количества подвижных сперматозоидов (Р < 0,05) свидетельствует о снижении фертильности спермы после инфицирования СОУТО-19. Более того, отмечалось достоверное уменьшение количества морфологически нормальных сперматозоидов в исследуемом материале (Р < 0,05).
Особого внимания заслуживает то, что при сравнении этих показателей с I группой, где антитела к СОУТО-19 были отрицательны, результаты спермо-граммы были достоверно хуже во II группе, где у участников исследования были выявлены IgG к ТО^-19 (Р < 0,05).
В то же время в I группе достоверных различий между показателями до и после карантина не было выявлено (Р > 0,05).
Таким образом, инфицирование СОУТО-19 даже при бессимптомном или субклиническом течении, не требующем обращения за медицинской помощью, является патогенетически значимым фактором снижения фертильности мужчин. Целесообразно продолжить исследования в этом направлении.
1. Khalili M.A., Leisegang K., Majzoub A. et al. Male Fertility and the COVID-19 Pandemic: Systematic Review of the Literature // World J Mens Health. 2020. V.38(4). P.506-520. DOI: https://doi.org/10.5534/wjmh.200134.
2. Pan F., Xiao X., Guo J. et al. No evidence of SARS-CoV-2 in semen of males recovering from COVID-19 // Fertility and Sterility. 2020. Vol.113. №6. P.1135-1139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2020.04.024.
3. Nora H., Philippos E., Marcel A. et al. Assessment of SARS-CoV-2 in human semen-a cohort study // Fertility and Sterility. 2020. V.114. №2. Р.233-238. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2020.05.028.
4. Салехов С.А., Корабельникова И.А., Гайдуков С.Н. и др. Патогенетические особенности низкой эффективности внутриматочной инсеминации // International Journal of Medicine and Psychology / Междунар. журн. медицины и психологии. 2020. Т.3. №2. С.130-136.
5. Nieschlag E., Behre H.M. Male reproductive health and dysfunction. Edn. 2nd. Chap. 5. Berlin: Springer Verlag, 2001. P.83-87.
6. Tournaye H. Male factor infertility and ART // Asian J Androl. 2012. Vol.14(1). Pp.103-108. DOI: 10.1038/aja.2011.65.
7. Кириленко Е.А., Онопко В.Ф. Окислительный стресс и мужская фертильность: современный взгляд на проблему // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2017. Т.2. №2(114). С.102-108.
8. Dutta S., Majzoub A., Agarwal A. Oxidative stress and sperm function: a systematic review on evaluation and management // Arab J Urol. 2019. Vol.17(2). P.87-97. DOI: https://doi.org/10.1080/2090598X.2019.1599624
9. Кидун К.А., Угольник Т.С. Митохондриальная дисфункция сперматозоидов в патогенезе патоспермий при окислительном стрессе (обзор литературы) // Проблемы здоровья и экологии. 2013. №2(36). С.20-24.
10. Ma L., Xie W., Li D. et al. Effect of SARS-CoV-2 infection upon male gonadal function: a single center-based study // medRxiv. 2020. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.21.20037267.
11. Delgado-Roche L., Mesta F. Oxidative stress as key player in severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) infection // Arch Med Res. 2020. V.51 (5). P.384-387. DOI: 10.1016/j.arcmed.2020.04.019.
12. Hoffmann M., Kleine-Weber H., Schroeder S. et al. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor // Cell. 2020. V.181(2). P.71-280.e8. DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.052.
13. Dutta S., Sengupta P. SARS-CoV-2 and male infertility: possible multifaceted pathology // Reprod. Sci. 2020. V.28. P.23-26. DOI: https://doi.org/10.1007/s43032-020-00261-z.
14. Word Health Organization. WHO Manual for the Standardized Investigation and Diagnosis of the Infertile Couple. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. P.102.
15. Мельников И.А., Салехов С.А., Корабельникова И.А. и др. Патогенетическое значение тонуса матки на эффективность внутриматочной инсеминации // International journal of medicine and psychology / Международный журнал медицины и психологии. 2020. Т.3. №3. С.136-141.
References
1. Khalili M.A., Leisegang K., Majzoub A. et al. Male Fertility and the COVID-19 Pandemic: Systematic Review of the Literature. World J. Mens Health, 2020, vol. 38(4), pp. 506520. doi: 10.5534/wjmh.200134
2. Pan F., Xiao X., Guo J. et al. No evidence of SARS-CoV-2 in semen of males recovering from COVID-19. Fertil Steril., 2020, vol.113, pp. 1135—1139. https://doi.org/10.1016/ j.fertnstert.2020.04.024.
3. 3. Nora H., Philippos E., Marcel A. et al. Assessment of SARS-CoV-2 in human semen-a cohort study. Fertil Steril., 2020. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2020.05.028.
4. Salekhov S.A., Korabel'nikova I.A., Gaydukov S.N. i dr. Patoge-neticheskie osobennosti nizkoy effektivnosti vnutrimatochnoy inseminatsii [Pathogenetic significance of uterine tone on the effectiveness of intrauterine insemination]. International journal of medicine and psychology, 2020, v.3, no.2, p. 130-136.
5. Nieschlag E., Behre H.M. Male reproductive health and dysfunction. Chap. 5, Berlin, Springer Verlag, pp. 83-87.
6. Tournaye H. Male factor infertility and ART. Asian J. Androl., 2012, vol.14(1), pp.103-108. doi: 10.1038/aja.2011.65.
7. Kirilenko E.A., Onopko V.F. Okislitel'nyy stress i muzhskaya fertil'nost': sovremennyy vzglyad na problem [Oxidative stress and male fertility: modern view on the problem]. Acta
Biomedica Scientifica. East Siberian Biomedical Journal, 12
2017, vol. 2, no.2 (114), pp.102-108.
8. Dutta S., Majzoub A., Agarwal A. Oxidative stress and sperm function: a systematic review on evaluation and management. Arab J. Urol., 2019, vol.17(2), pp. 87-97. doi: 10.1080/2090598X.2019.1599624. 13.
9. Kidun K.A., Ugol'nik T.S. Mitokhondrial'naya disfunktsiya spermatozoidov v patogeneze patospermiy pri okislitel'nom
stresse (obzor literatury) [Mitochondrial sperm dysfunction in 14.
the pathogenesis of pathospermia under oxidative stress (literature review)]. Problemy zdorov'ya i ekologii, 2017, no. 2(36), pp. 20-24.
10. Ma L., Xie W., Li D. et al. Effect ofSARS-CoV-2 infection upon 15. male gonadal function: a single center-based study. medRxiv,
2020. doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.21.20037267.
11. Delgado-Roche L., Mesta F. Oxidative stress as key player in severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) infection. Arch Med Res. 2020, vol.1, pp. 384-387. doi: 10.1016/j.arcmed.2020.04.019.
Hoffmann M., Kleine-Weber H., Schroeder S. et al. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell, 2020, vol. 181, pp. 271-280.e8. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.052.
Dutta, S., Sengupta, P. SARS-CoV-2 and Male Infertility: Possible Multifaceted Pathology. Reprod. Sci., 2020. doi: 10.1007/s43032-020-00261-z.
World Health Organization. WHO Manual for the Standardized Investigation and Diagnosis of the Infertile Couple. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. P. 102.
Mel'nikov I.A., S.A. Salekhov, Korabel'nikova I.A. Patogeneticheskoe znachenie tonusa matki na effektivnost' vnutrimatochnoy inseminatsii [Pathogenetic significance of the uterine tonus on the effectiveness of intrauterine insemination]. International journal of medicine and psychology / Mezhdunarodnyy zhurnal meditsiny i psikhologii, 2020, vol.3, no.3, pp.136-141.
