Фрагментация ДНК сперматозоида.

Как фрагментация ДНК сперматозоидов влияет на фертильность?

Есть несколько методов диагностирования величины фрагментации ДНК в сперматозоиде. В нашей лаборатории проводится HALO-тест. Наиболее чувствительный из всех.

После добавления специальных реагентов проба анализируется через микроскоп. Одновременно производится подсчет сперматозоидов, в которых замечена фрагментация ДНК и здоровых клеток.

Вид сперматозоида без фрагментации ДНК

Вид сперматозоида с фрагментацией ДНК

Результаты анализа выдаются вместе с фотоизображением. Например, фото и отдельная выписка с указанием процентного соотношения здоровых сперматозоидов и клеток с фрагментацией ДНК. В конце пишется заключение.

Преимущественно исследования дефрагментации, включая SCSA и SCD тесты, показывают возможные нарушения структуры ДНК и склонность генетического материала к денатурализации. Поэтому такие анализы обладают низкой прогнозирующей составляющей.

TUNEL-тест отражает реальные показатели, и прогнозирующая способность здесь намного выше. При современном уровне технологий пороговая величина TUNEL-теста, показывающая норму от патологии, составляет более 15%.

При проведении TUNEL-теста клетки взаимодействуют с энзимом, проникая в клетки сперматозоидов с фрагментацией ДНК вещество, либо меняет их цвет (метод светлого поля), либо окрашивает оболочку в мерцающий зеленый (метод флюоресценции).

  1. Уменьшаются шансы на зачатие. Сперматозоид с сильно фрагментированной ДНК, даже попав внутрь яйцеклетки, может либо не «запустить» дальнейшее деление яйцеклетки, либо вызвать неправильное деление, и в результате эмбрион прекращает развитие и гибнет в первые 3-5 дней после оплодотворения. Это состояние нельзя отнести к прерыванию беременности, т.к. на таком сроке эмбрион еще не прикрепляется к стенке матки, а только движется к ней.
  2. Повторяются выкидыши у партнерши. Если сперматозоиду с поврежденной ДНК удается оплодотворить яйцеклетку, то часто развитие эмбриона в какой-то момент идет в неправильном направлении, и организм его отторгает, наступает выкидыш. Несколько выкидышей подряд – один из важнейших признаков нарушения генетического материала.
  3. Неудачи при ЭКО. Если при процедуре ЭКО яйцеклетка будет оплодотворена сперматозоидом с поврежденной ДНК, развитие эмбриона может пойти с нарушениями еще до переноса. Сегодня наука еще не умеет определять целостность ДНК живого сперматозоида, поэтому заблаговременно выбрать для оплодотворения сперматозоид с неповрежденной ДНК невозможно. Это значит, что для мужчин с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов ВРТ (вспомогательные репродуктивные технологии), скорей всего, не подойдут.

Выявление процесса фрагментации ДНК

Фрагментация сперматозоида – что это?

Фрагментация ДНК сперматозоида – это разрушение или повреждение нуклеиновых генетических цепочек, расположенных в головке сперматозоида. По мере распространения разрывов, в спирали ДНК нарушается целостность генетической информации, и возможность наступления беременности уменьшается.

В единичных случаях яйцеклетка способна устранить дефекты в ДНК структуре оплодотворившей ее мужской гаметы. Способность яйцеклетки восстанавливать генетическую структуру сперматозоида зависит от разных факторов:

  • характера разрушения ДНК;
  • процента поврежденного ДНК материала;
  • качества яйцеклетки, от которого напрямую зависит устранение дефектов ДНК спирали сперматозоида. Здесь большое значение имеет биологический возраст пациентки.

Существует ли возможность, что взятые у одного донора в разное время анализы, покажут неидентичные результаты?

Такая вероятность есть, величина фрагментации ДНК сперматозоида может изменяться за временной интервал от одной недели до месяца.

Проводимые исследования доказывают, что применение антиоксидантов значительно минимизирует степень фрагментации генетического материала. Но и здесь присутствуют некоторые исключения, так терапия неэффективна для пациентов, у которых повреждение ДНК спровоцировано длительным воздействием токсичных веществ или температурным поражением. Эти факторы раздражают ферменты каспазы и белки эндонуклеазы клетки сперматозоида.

bez_fragment.jpg

В подобных случаях рекомендуется брать сперматозоиды прямо из яичек, поскольку тесты показывают, что процесс фрагментации в них протекает не так интенсивно.

Нет, спермограмма выявляет другие характеристики спермы, такие, как насыщенность семенной жидкости сперматозоидами, их физическая подвижность и строение. Процедура не диагностирует целостность генетической структуры.

Опасные факторы для ДНК сперматозоида бывают внутренними или внешними. К внутренним причинам относятся:

  • неправильная отбраковка. Сперматозоиды производятся в семенниках и иногда несут в себе отклонения, заключающиеся в разрывах цепочек ДНК. Обычно организм сам выводит такие клетки, но иногда система отбраковки не работает, и в эякуляте появляются сперматозоиды с поврежденной ДНК;
  • неполноценное вызревание. Сперматозоиды созревают в придатке яичника. Процесс включает активацию хроматина в ядре клетки, обеспечивающего лабильность сперматозоидов. Если вызревание проходит не правильно, то ДНК сперматозоида получает повреждения.

К внешним причинам относятся:

  • повреждения, связанные с облучением рентгеновскими лучами и химеотерапией;
  • варикозное заболевание вен, диагностированное в семенном канатике;
  • высокая температура тела;
  • внешнее термическое воздействие;
  • острый воспалительный процесс;
  • проявленный оксидативный пост-тестикулярный стресс. Во время движения сперматозоидов сквозь эпидидимий может произойти дефрагментация ДНК сперматозоидов. Часто этот процесс зависит от высвобождения невызревшими сперматозоидами или эпителиальными клетками свободных радикалов, которые оказывают отрицательное влияние на структуру ДНК. В дополнение к этому раздражение каспаз и эндонуклеаз при воздействии токсичных веществ и высокой температуры приводит к разрыву цепочек ДНК.

«Синергин» против фрагментации

Для борьбы с повышенным количеством сперматозоидов с фрагментированной ДНК существуют вещества с антиоксидантным действием, например, некоторые витамины, коэнзим Q10, каротиноиды, флавоноиды. Их помощь в защите ДНК сперматозоидов была подтверждена научными методами.

В 2016 году состоялось клиническое исследование с участием 27 супружеских пар, столкнувшихся со следующими проблемами:

  • ненаступление беременности при нормальных значениях спермограммы;
  • неоднократные выкидыши;
  • безрезультатные попытки искусственного оплодотворения.

Целью исследования было изучение влияния комплекса «Синергин» на фрагментацию сперматозоидов. «Синергин» содержит высокую дозировку мощных природных антиоксидантов: коэнзим Q10, витамины Е и C, рутин, ликопин и бета-каротин.

Мужчины-участники эксперимента принимали «Синергин» три месяца, поскольку именно такой срок необходим для созревания сперматозоидов.

Количество сперматозоидов с поврежденной ДНК у мужчин в результате наблюдения составило:

  • до начала приема «Синергина» – 23 %;
  • через 1 месяц – 17,2 %;
  • в конце исследования – 14,8 %.

Таким образом, за период исследования процент сперматозоидов с фрагментацией ДНК уменьшился на 35,9 % и стал нормальным.

Исследование показало, что «Синергин» вполне закономерно повышает количество антиоксидантов в сперме:

  • до наблюдения – 1,21 нМ/мл,
  • по итогам наблюдения – 2,54 нМ/мл (больше, чем в половину!).

Дополнительно наблюдение выявило, что «Синергин» не имеет побочных эффектов, не вызывает аллергических реакций.

Однако самым приятным итогом исследования эксперимента стало то, что за время исследования у трех пар получилось стать родителями, причем роды прошли нормально и своевременно!

Очень важно после улучшений в течение первого месяца приема «Синергина» не прекращать прием, чтобы добиться максимально возможных результатов.

fragment.jpg

НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РЕКЛАМОЙ. МАТЕРИАЛ ПОДГОТОВЛЕН ПРИ УЧАСТИИ ЭКСПЕРТОВ.

Причины фрагментации ДНК

Исследование появилось благодаря последним достижениям науки в области изучения генетического кода человека. Каждый сперматозоид несет в головной части информацию – генетический материал мужчины. Задача носителя – проникнуть в яйцеклетку, довести свою ДНК до ядра, слить код с материнским и образовать новую клетку с уникальным набором наследственной информации.

Чтобы процесс прошел безупречно, в головке сперматозоида должна быть обеспечена непрерывность цепочек ДНК. В этом случае наследственный код сохранен, а клетка годится к производству новой жизни. Но существуют факторы (внутренние и внешние), нарушающие целостность связей.

Внутренние факторы:

  • Плохая отбраковка материала. При образовании сперматозоидов неминуемо возникают ошибки, и неполноценные спермии в норме должны быть уничтожены. Для них характерна ДНК фрагментация. Но программа уничтожения дает сбой, и бракованные клетки попадают в эякулят.
  • Ошибки при созревании половых клеток. В этом случае происходит повреждение хроматина — материала, заполняющего ядро клеток и являющегося основой хромосом. Образуются нарушения связей, разрывы в структуре ДНК.

Внешние факторы:

  • Воздействие рентгеновских лучей, химиотерапии.
  • Влияние повышенных температур внутри тела и извне.
  • Длительные хронические воспаления в половой сфере, варикоцеле.
  • Повреждение клеток свободными радикалами (активными формами кислорода). Они образуются вследствие неправильного питания, стресса, малой подвижности, заболеваний, химических зависимостей, интоксикации.

ДНК с дефектами структуры – это поврежденная информация о человеке, которая сравнима с книгой, в которой страницы с оторванными углами или замазанными строчками.

Клинические показания

TUNEL-тест рекомендуется при следующих показателях:

  • идиопатическое бесплодие (причина неизвестна);
  • после многократных отрицательных попыток искусственного оплодотворения;
  • по причине выявленного невысокого качества эмбриона;
  • пациенткам с неоднократно происходившими выкидышами;
  • варикозное заболевание вен, обнаруженное в семенном канатике;
  • для мужчин старше 45 лет;
  • после заморозки спермы (чтобы проверить, что образец пригоден и процент фрагментации ДНК не превышает нормы);
  • высокая температура тела, наблюдаемая в последние 3 месяца.

Отличие от спермограммы

Фрагментация ДНК сперматозоидов: эффективная помощь

Спермограмма в общих чертах – подсчет клеток, оценка их морфологии, то есть строения, внешнего вида и двигательной активности. Но этот анализ не дает точного ответа на вопрос: сколько среди сперматозоидов с целостным генетическим материалом, а сколько — с фрагментацией ДНК.

Фрагментация ДНК клеток определяется только специальными, углубленными исследованиями. Стандартное изучение спермия под микроскопом не даст нужной информации о состоянии цепочек. В этом заключается главное отличие оценки фрагментации ДНК от спермограммы.

Кому показано исследование

Анализ фрагментации ДНК сперматозоидов назначается в случаях:

  1. Неоднократное самопроизвольное прерывание возникшей беременности, особенно на ранних сроках при отсутствии видимых причин со стороны женского организма.
  2. Неустановленная причина бесплодия пары.
  3. Бесплодным мужчинам старше 45 лет.
  4. При длительном повышении температуры тела у мужчины или пребывание в подобных обстоятельствах.
  5. При неудачных попытках искусственного оплодотворения.
  6. Перед заморозкой спермы на хранение.
  7. Плохие морфологические характеристики в спермограмме.
  8. Выраженное варикоцеле.

Разновидности тестов

Методика tunel

Этот тест на фрагментацию ДНК сперматозоидов позволяет посчитать клетки с дефектами генетической цепочки и оценить масштаб изменений.

Исследователь смешивает порцию спермы с ферментом – белком-катализатором биохимических реакций. Он проникает в структуру клетки и заполняет промежутки между фрагментами. Места разрывов при этом подсвечиваются мечеными нуклеотидами.

Тест halo

петли ДНК расширяются, что через оптический микроскоп выглядит как свечение вокруг сперматозоида – «хало». Подсчитываются спермии с большим и средним «хало» и видимым хвостом. А вокруг клеток, несущих информацию не целостную, а в виде фрагментов, такого визуального эффекта не наблюдается.

Этот тест на фрагментацию ДНК подсчитывает количество полноценных сперматозоидов. На основе информации делается вывод о процентном выражении носителей поврежденной информации.

Анализ фрагментации ДНК методом HALO выполняется намного быстрее, чем методом tunel, и считается более информативным и точным.

Как собрать материал

Для проведения теста важно правильно сдать материал на анализ, заранее подготовившись:

  • Требуется воздерживаться от секса, мастурбации 3 — 5 дней.
  • Избегать интенсивных занятий спортом или перегрева.
  • Не употреблять алкоголь или иные стимуляторы.
  • Перед сдачей обеспечить чистоту половых органов.

Сбор семенного материала – только в стерильную емкость. Если для спермограммы можно привезти сперму на анализ в лабораторию самостоятельно в течение заданного времени, то в данном случае лучше сдать материал непосредственно на месте. Иначе придется соблюдать температурный режим во время доставки.

Как расшифровать результаты

Применяя определенный тест, лаборант определяет индекс фрагментации ДНК. При трактовке полученных результатов важно знать метод подсчета сперматозоидов с поврежденными цепочками. Для каждой из двух представленных в статье методик норма фрагментации своя.

При значениях от 20 до 30% (и по тесту tunel, и по тесту halo) врач сделает вывод о возможной самостоятельной беременности, но на ее возникновение может потребоваться больше времени. Есть риск самопроизвольного прерывания беременности.

А когда фиксируется превышение порога 30%, репродуктолог даст рекомендацию воспользоваться современными репродуктивными технологиями – ЭКО и ИКСИ. При этом в спермограмме большинство клеток могут выглядеть полноценными и подвижными при нормальной концентрации.

Если при любом анализе определяется 60 и более процентов носителей с хромосомными нарушениями, сперма считается не фертильной. В этом случае репродуктолог порекомендует оплодотворение донорской спермой.

Поддается ли лечению

Фрагментация ДНК – показатель важный для оценки способности мужчины к оплодотворению, но он не является статичным. Тесты, сделанные в разное время, могут дать не идентичные результаты. Об этом важно помнить, делая выводы о собственной фертильности.

На возможность мужчины зачать здорового ребенка влияет возраст мужчины, образ жизни, привычки, состояние здоровья, наследственность. Многие из названных факторов поддаются контролю человека. Даже солидный возраст потенциального отца – не помеха.

Помочь восстановить цельность генов в половых клетках может и антиоксидантная терапия, призванная бороться со свободными радикалами.

Если анализ не улучшается после лечения, можно воспользоваться достижениями современной медицины. С помощью применения такого метода репродукции человека, как ИКСИ, фрагментация генов даже в значениях выше 30% — не приговор.

Загрузка ...
Adblock detector