Уровень фрагментации ДНК в сперматозоидах человека при варикоцеле и простатите

Варикоцеле и простатит относятся к наиболее распространенным андрологическим заболеваниям, которые могут сопровождаться сниженной продукцией сперматозоидов, ухудшением их качества и повышением риска бесплодия. Целью настоящей работы было оценить у мужчин активного репродуктивного возраста, страдающих простатитом или варикоцеле, индекс фрагментации ДНК сперматозоидов (ИФД) и основные показатели фертильности спермы (концентрация, подвижность и морфология сперматозоидов), а также взаимосвязь между ними. Оценку фрагментации ДНК сперматозоидов проводили методом SCSA (sperm chromatin structure assay) с использованием проточной цитометрии, параметры спермограммы оценивали в соответствии с рекомендациями ВОЗ. Показано, что у мужчин с простатитом (n=9) и варикоцеле (n=22) ИФД был значительно выше, чем в группе контроля (n=22). Установлено негативное влияние этих заболеваний на концентрацию и долю подвижных сперматозоидов в эякуляте. Полученные данные предполагают, что ухудшение качества спермы при варикоцеле и простатите может быть обусловлено не только патоспермией, но и нарушением, по крайней мере частично, целостности ДНК сперматозоидов. Оценка фрагментации ДНК сперматозоидов может быть рекомендована к использованию в лабораторной диагностике для прогноза фертильности мужчин, страдающих бесплодием.

Введение. Важным фактором, влияющим на фертильность мужчины и здоровье его детей, является целостность ДНК в сперматозоидах. Нарушения в генетическом материале сперматозоидов встречаются у мужчин довольно часто. Они включают хромосомные мутации (делеции и анеуплоидию), эпигенетическую модификацию ДНК или гистонов, генные или точечные мутации, окисление нуклеотидных оснований и фрагментацию ДНК [1]. Целостность ДНК в сперматозоидах может нарушаться при дифференцировке мужских гамет при переходе от нуклеосомной организации хроматина к протаминовой укладке, что приводит к возникновению разрывов ДНК, часть из которых остается нерепарированной в зрелых сперматозоидах [2]. Фрагментация ДНК в дифференцирующихся половых клетках семенников может быть частью апоптотического процесса, т.е. фрагментированная ДНК в эякуляторных сперматозоидах может стать результатом незавершенного процесса апоптоза [1–3]. Еще одна возможная причина нарушения целостности ДНК в сперматозоидах – это оксидативный стресс, обусловленный избыточной продукцией свободных радикалов. Оксидативный стресс некоторыми авторами рассматривается как главный механизм, приводящий к появлению в эякуляте сперматозоидов с фрагментированной ДНК [3–5]. При некоторых патологических состояниях, связанных с воспалением, масса незрелых половых клеток и лейкоцитов попадает в эякулят, где служит основным источником свободных радикалов, усиливая процесс фрагментации ДНК в зрелых сперматозоидах [6, 7].

Целостность ДНК сперматозоидов необходима для передачи генетической информации, успешной беременности и обеспечения хорошего здоровья будущего поколения. Обнаружен ряд этиологических факторов, ассоциированных с фрагментацией ДНК и ослаблением целостности хроматина в сперматозоидах. К ним относятся курение, радиация, химиотерапия, загрязнение окружающей среды, а также патофизиологические состояния – лейкоцитоспермия, варикоцеле, рак семенников [3, 8–12]. Интересно отметить, что яйцеклетка способна в некоторой степени репарировать повреждения ДНК сперматозоидов, но если такие повреждения существенны, потенциала яйцеклетки может быть недостаточно для обеспечения нормального развития эмбриона [9].

Анализ фрагментации ДНК сперматозоидов впервые начали применять около 30 лет назад [13]. Стимулом к развитию данной методологии стал поиск причин мужского бесплодия, лежащего за пределами, объясняемыми параметрами спермограммы. Другим важным фактором было все более широкое использование вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), где для повышения шансов беременности потребовались дополнительные предикторы мужской фертильности, а успешность оплодотворения считалась важным критерием оценки ВРТ. Поиск оптимальных предикторов мужской фертильности способствовал развитию нескольких методов оценки целостности ДНК сперматозоидов, однако наибольшее распространение получил метод структурной оценки хроматина сперматозоидов – SCSA (sperm chromatin structure assay) – из-за небольшой индивидуальной вариации и относительного постоянства во времени индекса фрагментации сперматозоидов [1, 3, 13].

Простатит и варикоцеле относятся к наиболее часто встречающимся приобретенным урологическим заболеваниям. Простатит чаще всего развивается в хронической форме на протяжении нескольких лет. Основная причина болезни состоит в формировании в железе инфекционного очага, но нередко встречается простатит неинфекционного характера. Распространенность хронического простатита составляет 10–15% в общей популяции мужчин в возрасте от 20 до 50 лет, причем у молодых мужчин больше распространен асимптоматический инфекционный простатит [14, 15]. У трети больных простатит бывает осложнен везикулитом, эпидидимитом и орхитом [16]. Риск развития простатита увеличивается с возрастом. Наряду с ожирением, метаболическим синдромом, сахарным диабетом 2 типа, эректильной дисфункцией и андрогенным дефицитом некоторые авторы относят хронический простатит к возраст-ассоциированным заболеваниям, между которыми имеются патогенетические связи [16, 17].

Варикоцеле проявляется расширением вен лозовидного сплетения яичка как следствие органной венной почечной гипертензии и первичной недостаточности стенки семенниковой вены. Чаще всего варикоцеле локализуется на левой стороне. Распространенность клинического варикоцеле у мужчин составляет около 15%, наиболее часто заболевание встречается в возрасте от 15 до 25 лет, тогда как в преклонном возрасте диагностируется относительно редко [11, 12, 18]. Развитие варикоцеле зависит от многих факторов, включая возраст, характер труда и даже этническую принадлежность. Часто варикоцеле развивается у мальчиков в период полового созревания одновременно с увеличением яичек [19]. Варикоцеле встречается среди лиц различных профессий, но чаще болеют работники физического труда. Длительный застой венозной крови ведет к гипоксии, развитию склеротических изменений и...

Л.В. Осадчук, А.А. Еркович, Д.А. Татару, Е.В. Маркова, А.В. Светлаков