ДНК фрагментация сперматозоидов

ДНК фрагментация сперматозоидов – это патологический процесс, при котором происходит повреждение нуклеиновых цепочек, что приводит к ухудшению качества эякулята и снижению способности к оплодотворению.

Для чего проводят анализ на фрагментацию ДНК сперматозоидов

В ходе диагностики дисфункций репродуктивной системы важно учитывать многие факторы. Порой требуется провести целый ряд дополнительных обследований, так как истинные причины могут быть скрыты на глубинных уровнях. В некоторых случаях проблема может быть связана с нарушением целостности нуклеиновых цепочек, которые несут в себе генетическую информацию о половых клетках. Это чревато серьезными последствиями в виде:

• ухудшения фертильности;
• снижения возможности естественного зачатия;
• ухудшения эффективности использования вспомогательных репродуктивных технологий;
• развития генетических отклонений у плода;
• привычного невынашивания ребенка.

Существует прямая связь между повреждением генома и вероятностью зачатия. Чем количество поражений выше, тем ниже шансы на наступление беременности. Примечательным является тот факт, что даже в случае выраженной фрагментации оплодотворение яйцеклетки возможно. Однако проблема заключается в том, что повреждённая молекула непосредственно влияет на эмбрион, вот почему эмбрион рано или поздно остановится в своем развитии. Как правило, это происходит в раннем периоде на этапе бластоциста, когда зародыш обладает самыми высокими имплантационными способностями. В норме он должен прикрепиться к слизистой оболочке матки, после чего наступает беременность.

Генетические поломки затрудняют процесс внедрения зародыша в эндометрий, а также препятствуют дальнейшему его развитию. Даже если по каким-то причинам беременность все-таки наступила, часто развиваются серьезные осложнения в виде самопроизвольного аборта, появления онкогенетических патологий и врожденных пороков развития. Хорошая новость в том, что фрагментация ДНК поддается лечению!

Коварство патологии заключается в том, что дефектные сперматозоиды могут маскироваться под здоровые. При помощи стандартной спермограммы их обнаружить невозможно, так как они будут иметь морфологически правильное строение и активно двигаться, ничем не выдавая наличие у себя дефекта.

Исследование фрагментации основывается на том принципе, что генетически дефектные сперматозоиды не могут производить характерный ореол при смешивании их с определёнными ферментами. Тогда как половые клетки с низким уровнем фрагментации формируя большие ореолы при высвобождении своих петель ДНК. Анализ позволяет оценить два важнейших параметра – фертильность мужчины и целостность генома спермиев.

Причины нарушений в ДНК сперматозоида

Молекула ДНК половых клеток может повреждаться в результате самых различных факторов. Основными из них являются:

• варикоцеле;
• ИППП;
• травмы;
• гипертермия;
• хронические воспалительные процессы;
• вредные привычки;
• нарушение процесса сперматогенеза;
• возрастные изменения;
• плохая экологическая ситуация;
• сосудистые нарушения;
• сахарный диабет;
• артериальная гипертония;
• хронические инфекции;
• простатит;
• избыточный вес;
• вредные условия труда;
• избыточное количество свободных радикалов;
• неправильный образ жизни;
• интоксикация организма;
• гормональный дисбаланс;
• нарушения обменных процессов;
• высокие температуры;
• нарушение созревания половых клеток;
• химиотерапия, радиолечение;
• запрограммированная клеточная гибель.

В каких случаях стоит сделать анализ

Основанием для проведения оценки фрагментации могут стать следующие причины:

• идиопатическое бесплодие (когда беременность не наступает в течение года регулярных и незащищенных половых контактов);
• в качестве подготовительных мероприятий перед ВРТ;
• привычное невынашивание беременности у партнерши (особенно касается двух эпизодов подряд);
• эмбриональные патологии, выявленные в ходе проведения процедуры ЭКО;
• случаи замершей беременности в анамнезе;
• неудачные попытки ЭКО в анамнезе;
• криоконсервация спермы (помогает убедиться в том, что замороженный биологический материал подходит для имплантации);
• стойкая гипертермия;
• возраст мужчины превышает 45 лет.

Исследование назначается в том случае, если в ходе спермограммы были выявлены отклонения от нормы, например, азооспермия (отсутствие сперматозоидов в эякуляте), олигоспермия (низкая концентрация сперматозоидов), тератозооспермия (наличие большого количества дефектных клеток). Также основанием для назначения дополнительной диагностики может стать обнаружение большого количества незрелых сперматозоидов в HBА-тесте. Все это может указывать на наличие генетического бесплодия, а для его точного обнаружения необходимы данные о фрагментации ДНК.

Подготовка к анализу

Для получения максимально точных результатов за несколько дней до исследования следует придерживаться некоторых несложных рекомендаций:

• половое воздержание (мастурбация также находится под запретом);
• исключение изнурительных физических нагрузок;
• отказ от употребления спиртных напитков, курения;
• исключение воздействия высокий температур (под запретом прием горячей ванны, посещение бани и сауны);
• согласование приема лекарственных препаратов со специалистом (за сутки исключить употребление любых медикаментозных средств);
• минимизация конфликтных ситуаций;
• поддержание психоэмоционального равновесия;
• исключение массажа простаты, проведения физиотерапевтических процедур и рентгенологическое обследования.

Если мужчина заболел простудным или каким-то другим заболеванием, сопровождавшимся гипертермией, проведение процедуры следует перенести на одну-две недели. Тоже касается и случаев, когда проводилось лечение патологий мочеполовой сферы или назначалась антибиотикотерапия.

Как сдается анализ

Исследование проводится в несколько этапов:

1. Мужчина сдает эякулят в клинике (путем мастурбации). Для этого ему выдается специальный стерильный контейнер.
2. Полученный образец для окрашивания помещается в специальный состав. Деградированные клетки меняют свой цвет или подсвечиваются.
3. Клетки анализируется при помощи мощного оптического оборудования и ведется подсчет сперматозоидов с фрагментацией генома и без нее.

Для максимальной точности анализ важно выполнить в течение часа после сбора образца. Для проведения тестирования в эякулят добавляется специализированный реактив, с которым он вступает в химическую реакцию. Разрывы генома заполняются, что помогает специалисту в выявлении поврежденных генетических материалов. На основании подсчета этих разрывов выводится их процентное соотношение.

Исследование может проводиться несколькими способами:

• TUNEL. Является наиболее часто используемым методом. Он отражает реальные показатели, отличается высокой информативностью и специфичностью. Главным преимуществом метода является прямая маркировка разрывов в ДНК.
• COMET. Основывается на принципах электрофореза. Это высокочувствительный метод, однако он требует использование специального оборудования.
• Метод NT. Реже используется, так как определяет исключительно одноцепочечные разрывы.
• Halosperm. Отличается простотой в использовании. К недостаткам можно отнести относительно низкую чувствительность и специфичность. Образец обрабатывается кислотным раствором, после чего клетки прокрашиваются и оцениваются в световом микроскопе.
• SCSA. Отличается высокой чувствительностью. При связывании красителя со здоровым сперматозоидом наблюдается свечение зеленым оттенком. Разрушенная молекула имеет красное свечение.

Показатели

Исследование дает информацию о процентном соотношении сперматозоидов с поврежденной молекулой ДНК. От показателей зависит вероятность зачатия:

• меньше 15% - препятствия для оплодотворения естественным путем отсутствуют, вероятность потерь эмбрионов минимальна;
• 15-30% - присутствует вероятность, что беременность может наступить не сразу, а также появятся осложнениями, которые потенциально могут стать причиной ее прерывания;
• 30-50% - наступление беременности естественным путем маловероятно, имеются показания к использованию методов ВРТ;
• более 50-60% - показана процедура ЭКО методом ICSI, при котором сперматозоид вводится внутрь яйцеклетки при помощи микроинъекций;
• больше 60% - есть показания к методу ICSI, в случае неудачных попыток рекомендуется донорство спермы.  

Как уменьшить показатель фрагментации ДНК

Тактика лечения зависит от того, что послужило причиной повреждения генетического аппарата. Если предположительно виной стали негативные факторы окружающей среды, пациенту даются рекомендации по изменению образа жизни. Они могут включать в себя отказ от вредных привычек, правильное питание, смена места работы и т.д. В случае выявления патологических процессов, например, инфекций или воспалений, назначается соответствующая терапия. В некоторых случаях может потребоваться проведение оперативного вмешательства.

Если же ничего из этого не дало результата, пациенту назначается антиоксидантная терапия. Это могут быть специально подобранные витаминно-минеральных комплексы с витамином Е, С, железом и др. В ходе проведенных исследований было установлено, что применение антиоксидантов значительно снижает уровень генетических повреждений сперматозоидов.

Все же, это не является панацее для всех пациентов. При воздействии негативных факторов окружающей среды (токсинов, высоких температур) введение антиоксидантов окажется неэффективным. Здесь врачи могут порекомендовать использование сперматозоидов, взятых из яичек. Было установлено, что степень их фрагментации гораздо ниже. Для ускорения обновления семенной жидкости специалисты также могут порекомендовать увеличить количество половых актов.

Если консервативная терапия не дает результатов, показано проведение процедуры ЭКО, дополненного методом PICSI. Суть технологии заключается в отборе подвижных и жизнеспособных клеток с морфологически правильным строением для их введения в яйцеклетку с помощью тонкой иглы. Поиск сперматозоидов с минимальными хромосомными нарушениями основывается на том принципе, что подвижность зрелой половой клетки снижается в результате связывания с гиалуронатом. Также специалисты могут использовать андрологический подход для преодоления высокой фрагментации.  С этой целью используются протоколы ICSI, во время которых сперматозоиды оперативным путем извлекаются из яичек.

Отдельно стоит отметить метод получения сперматозоидов при помощи малоинвазивной операции Мicro-TESE. Среди ее главных преимуществ:

• минимальные риски операционного травматизма;
• возможность получения здоровых сперматозоидов для проведения процедуры ЭКО;
• возможности проведения криоконсервации.

Иногда яйцеклетка может самостоятельно нивелировать повреждения нуклеиновых цепочек. На это влияет несколько причин:

• характер повреждения;
• процент генетически деградированных сперматозоидов;
• качество яйцеклетки (во многом зависит от биологического возраста женщины).

Где сделать?

Для качественного определения индекса фрагментации ДНК сперматозоидов отдать предпочтение стоит лучшему медицинскому центру Киева в сфере репродуктологии «Medical Plaza». Для проведения диагностики мы используем тест-системы оригинального производства.

Программа лечения в нашем центре подразумевает взаимодействие специалистов различных специализаций. Благодаря такому коллегиальному подходу нам удается достигать наилучших результатов в выборе лечебных схем и достижения желанной цели пациентов – иметь детей.

Нас выбирают по многим причинам:

• Команда лучших репродуктологов страны.
• Мощное техническое оснащение.
• Собственная лаборатория.
• Комфорт и бережное отношение.
• Комплексный и индивидуальный подход.

Выбирайте для решения проблем с зачатием «Medical Plaza». Мы поможем вам в осуществлении вашей заветной мечты стать родителями!