Возможности прогнозирования исходов вспомогательных репродуктивных технологий по уровню спермальных мРНК

Цель исследования. Определение связи между уровнем экспрессии спермальной мРНК протаминов 1 и 2 типа (PRM-1 и PRM-2), фертилина-β (ADAM-2) и исходами лечения бесплодия при использовании вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).
Материал и методы. Методом количественной полимеразной цепной реакцией с обратной транскрипцией проведено исследование профиля мРНК генов PRM-1, PRM-2, ADAM-2 у 79 супружеских пар с различными результатами лечения бесплодия методом экстракорпорального оплодотворения и переноса эмбрионов (ЭКО и ПЭ). Из них с успешным исходом программы ЭКО и ПЭ – 13 пар, с неуспешным – 66 пар (10 пар с самопроизвольным выкидышем до 11 нед, 19 пар с биохимической беременностью, 37 пар с отрицательным исходом ЭКО и ПЭ). Частота наступления клинической беременности в расчете на перенос эмбриона составила 29,1% (23 из 79 пациенток).
Результаты исследования. Показано, что в группах с биохимической беременностью и отрицательным результатом ЭКО достоверно снижен уровень экспрессии мРНК ADAM-2 по сравнению с контрольной группой. Помимо этого, в группе с биохимической беременностью достоверно снижен уровень экспрессии PRM-1 и PRM-2 по сравнению с контрольной группой.
Заключение. Изучение роли спермальных мРНК для прогнозирования исхода программ ВРТ представляется перспективным направлением изучения отцовского вклада в развитие эмбриона. Неблагоприятный прогноз программ ВРТ ассоциирован с уменьшением экспрессии мРНК генов ADAM-2, PRM-1 и PRM-2.

Возрастающий интерес к развитию вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ)
во всем мире обусловлен приоритетностью проблемы бесплодия. Современные подходы к диагностике и лечению бесплодных супружеских пар основаны на достижениях фундаментальной
науки в области изучения молекулярно-генетических процессов, лежащих в основе реализации
процесса репродукции у человека.

Способность эмбриона к успешной имплантации определяется различными факторами, зависит от условий формирования исходного статуса гамет, стабильности организации их генетического материала, строгой временнóй последовательности структурных внутриклеточных процессов [4, 7].

С тех пор как S.M. Wykes и соавт. в 1997 г. первыми опубликовали данные о существовании
нескольких видов мРНК в зрелом сперматозоиде человека, отцовский вклад в оплодотворение
и развитие эмбриона стал важным предметом исследований [5, 11, 19].

В течение последних 15 лет определены различные подгруппы популяций мРНК. Транскриптом
сперматозоида содержит более 400 видов мРНК, роль которых в процессе сперматогенеза и раннего эмбриогенеза остается недостаточно изученной [4, 5]. Имеются данные, что сперматозоид
может передавать эти мРНК ооциту при оплодотворении, что доказано на моделях мышей
и у человека [4, 5, 14]. В литературе также есть указания на то, что спермальные мРНК обладают структурной функцией в связи с тем, что они составляют часть ядерного матрикса, располагаясь по периферии ядра близко к ядерной мембране [7, 14, 15].

В процессе сперматогенеза происходит ремоделирование хроматина. На постмейотической
гаплоидной стадии сперматогенеза происходит замещение гистонов и гистоноподобных белков,
упаковывающих ДНК протаминами через ряд транзиторных белков [1, 2]. Протамины принадлежат к небольшим ядерным протеинам.

В результате участия протаминов в организации ядерного матрикса головки сперматозоида хроматин становится транскрипционно неактивным вследствие высокой конденсации ДНК. В работах последних лет была показана связь между количеством транскриптов протаминов, концентрацией протаминов, подвижностью сперматозоидов и способностью к оплодотворению [5,
10, 11, 17]. Дефицит протаминов может являться результатом дисфункции транскрипции и трансляции в течение сперматогенеза [4].

Немаловажным для исхода программ ВРТ является также пенетрационная способность сперматозоида. Ключевую роль в процессе взаимодействия сперматозоида и ооцита играют белки семей ства
интегральных мембранных протеинов ADAM (A Disintegrin And Metalloproteinase), известных также
как фертилин-α (ADAM-1) и фертилин-β (ADAM-2) [8, 13, 18]. Эти белки локализуются в экваториальной области головки сперматозоида, а растворимые домены фертилинов могут связываться с микроворсинчатым регионом ооцита. Учитывая данные британских исследователей о том, что у человека ген фертилина-α неактивен и является псевдогеном, предметом нашего изучения явилась экспрессия мРНК фертилина-β [9]. Фертилин-β может потенцировать связывание головки сперматозоида и способствовать слиянию гамет [3]. Однако окончательная роль и вклад фертилина-β в формирование зиготы и развитие эмбриона до сих пор остаются неизвестными.

Таким образом, профиль мРНК может иметь значение для развития сперматозоида и раннего
эмбриогенеза. Литературные данные о геномном и эпигеномном насл...

Смольникова В.Ю., Краснощока О.Е., Бурменская О.В., Трофимов Д.Ю., Калинина Е.А., Сухих Г.Т.