Фрагментация ДНК сперматозоидов в спермограмме: цель анализа, лечение патологии

Причины фрагментации ДНК и методы лечения

Повреждение ДНК сперматозоидов может отмечаться по самым разнообразным причинам. Прежде всего, это первичные факторы, которые влияют на сам процесс сперматогенеза, к ним относятся генетические аномалии и врожденные дефекты. Повлиять на эти причины невозможно. Вторичные факторы связаны с различным внешним воздействием:

• эндокринные заболевания;
• варикоцеле;
• инфекции мочеполовой системы;
• воздействие высоких температур и электромагнитного излучения;
• вредные привычки;
• дефицит витаминов, микроэлементов и макроэлементов;
• дефицит омега-3 жирных кислот;
• повреждение спинного мозга и др.

Именно на устранении вторичных факторов и базируется стратегия по повышению фертильности. Например, было доказано, что лечение варикоцеле положительно влияет на все показатели спермы, в том числе и на количество сперматозоидов с фрагментированной ДНК. В результате увеличивается частота наступления спонтанной беременности и повышается эффективность применения вспомогательных репродуктивных технологий.

Если мужчина принимает лекарственные препараты, которые влияют на сперматогенез (некоторые антибиотики, статины, антидепрессанты и др.), врач может отменить их или подобрать другое лечение. Не менее важным является оптимизация образа жизни и условий труда: мужчина должен отказаться от вредных привычек, контролировать вес, полноценно питаться. Если работа связана с высокими температурами или электромагнитным излучением, то ее необходимо сменить.

Точный план повышения фертильности всегда разрабатывается индивидуально, после комплексного обследования пары. С помощью современных методик можно получить исчерпывающую информацию о состоянии здоровья мужчины и женщины, выявить причины бесплодия и эффективно повлиять на них, увеличив тем самым вероятность наступления беременности.

В нашем центре можно пройти консультацию специалистов по вопросам выявления и коррекции ДНК фрагментации, мы успешно проводим лечение мужчин с таким диагнозом.

Опасности для ДНК сперматозоидов

Существует определенное количество неблагоприятных факторов, воздействующих на структуру цепочек ДНК у сперматозоидов. Различают внешние и внутренние факторы.

Внутренними факторами негативного влияния на ДНК являются:

1. Неверный отбор сперматозоидов. Сами они образуются непосредственно в семенниках. С самого начала своего развития они могут нести отклонения в строении и в генетике. В организме мужчины существует специальная система отбраковки. Именно она отбраковывает патологические сперматозоиды. Однако в некоторых ситуациях такая система может и не сработать. Результатом является проникновение в эякулят сперматозоидов с различными повреждениями в генетической структуре.
2. Неполное дозревание. Дозревание сперматозоидов постепенно происходит в придатках яичек. С течением времени в ядрах сперматозоидов начинает активироваться хроматин. Если дозревание по каким-то причинам не произошло, то ДНК мужских половых клеток серьезно повреждается.

Внешними причинами патогенного воздействия на структуру ДНК являются:

1. Рентгеновское облучение или химиотерапия больного.
2. Варикоз больного, развившийся в семенных канатиках.
3. Повышение температуры тела у больного.
4. Наличие воспалительных процессов, носящих острый характер течения.
5. Влияние токсичных веществ.
6. Посттестикулярный стресс у больного.

Нужно понимать, что прохождение мужских половых клеток через эпидидимий может также привести к явлению дефрагментации ДНК.

Что такое фрагментация ДНК

Половые клетки являются носителями генетической информации, при этом молекула ДНК “упакована” в них особенным образом. Если говорить простыми словами, то ДНК представляет собой цельную нить, состоящую из двух цепочек, которые скреплены между собой структурными элементами. Только в таком виде возможна передача “правильной” генетической информации.

При воздействии различных факторов (вредные привычки, плохая экология, дефицит витаминов, микро, -макроэлементов, сопутствующие заболевания и др.) связи в молекуле ДНК обрываются, что приводит к нарушению целостности и появлению фрагментов – это и есть фрагментация ДНК.

Стоит отметить, что у здоровых фертильных мужчин в норме определенная часть сперматозоидов имеют фрагментированную ДНК. Если этот показатель меньше 15%, то проблем с зачатием и вынашиванием беременностью не отмечается. Если же количество фрагментированной ДНК превышает 15%, то мужчине необходима консультация специалиста для решения проблемы.

Чем помогут репродуктологи?

Если показатели фрагментации пограничные, около 27–28 %, мы даем рекомендации по нормализации образа жизни, назначаем некоторые физиопроцедуры. Например, хороший эффект дает курс процедур в барокамере. Если же мы видим, что процент разрывов ДНК сперматозоидов высокий, лучше не терять времени и попробовать манипуляции, которые смогут помочь. В первую очередь можно попробовать ИКСИ. Этот метод лечения бесплодия позволяет «словить» сперматозоид и поместить его прямо в цитоплазму яйцеклетки. Также можно сделать тестикулярную биопсию – забор сперматозоидов непосредственно из тканей яичка. В этом нет ничего страшного, операция делается под наркозом и позволяет получить сперматозоиды лучшего качества. Это приносит хорошие результаты. Недавно в нашем Центре был пациент со сниженной концентрацией спермы и выраженной ДНК-фрагментацией. Мы сделали ему тестикулярную биопсию, получили несколько качественных сперматозоидов (хотя в норме их концентрация должна измеряться в миллионах), использовали их для процедуры ИКСИ и получили долгожданный результат. Хочу подчеркнуть для мужчин, что ДНК-фрагментация – это не врожденная патология. То есть сперматозоиды вырабатываются качественные, просто в процессе созревания и транспортировки они могут «ломаться». Но это исправимо!

Допустимое количество клеток с фрагментированной ДНК и превышение нормы

Эякулят здорового мужчины, как показывают тесты спермограммы, содержит небольшой процент поврежденных сперматозоидов, которые не влияют на его способность к оплодотворению женской яйцеклетки. Превышение этого индекса ведет к бесплодию. Для установление превышения нормы проводится исследование в виде спермограммы – анализа спермы, показывающего процентное содержание в ней поврежденных клеток:

• меньше 15% – возможно естественное зачатие;
• 15–25% – возможно естественное или экстракорпоральное оплодотворение;
• больше 30% – оплодотворение возможно только с помощью ЭКО;
• более 50% – требуется введение сперматозоида непосредственно в цитоплазму ооцита (ИКСИ);
• тест показывает превышение на 60% – показана процедура ИКСИ или использование донорской спермы.

Как лечить фрагментацию

Фрагментация ДНК может быть устранена непосредственно самой яйцеклеткой. Это явление объясняется тем фактом, что яйцеклетка имеет способность к восстановлению ДНК у оплодотворившего ее сперматозоида. Но случаи восстановления ДНК единичны. Яйцеклетка может восстановить нуклеиновую цепочку у сперматозоида в зависимости от следующих факторов:

процентного отношения поврежденного генетического материала;
особенностей и характера повреждения ДНК;
особенностей самой яйцеклетки (в данном факторе важное место занимает возраст женщины).

Необходимо помнить, что исследование на целостность ДНК может показать неидентичные результаты через определенный интервал времени. Такого рода исследование на ДНК необходимо обязательно пересдавать в целях уточнения поставленного или предполагаемого диагноза. Как правило, пересдача осуществляется через 2-4 недели.

Что такое фрагментация ДНК?

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – важнейшая макромолекула в организме человека. В ней зашифрована генетическая информацию о человеке и влияет на все, что связано с нашим ростом, внешностью, развитием, здоровьем. Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, ДНК мужчины и женщины объединяются, образуя уникальный генетический код ребенка.

ДНК включает две спирали-цепочки аминокислот, которые свиты друг с другом. Если хотя бы одна цепочка деформируется, нарушается целостность всей молекулы и генетическая информация, которую она несет, искажается. Явление разрыва спирали называют фрагментацией ДНК.

Почему повреждается ДНК сперматозоидов? Это происходит по нескольким причинам. Созревающие сперматозоиды очень уязвимы, а на них воздействует множество факторов. Один из самых агрессивных – атаки свободных радикалов.

Свободные радикалы буквально «бомбардируют» молодые клетки, а ДНК – довольно крупная молекула, в которую очень удобно «целиться». Таким образом, если в организме много свободных радикалов, то и сперматозоидов с поврежденной ДНК тоже будет много. Для отражения атак свободных радикалов организм использует антиоксиданты. Однако при резком росте количества свободных радикалов собственных антиоксидантов становится недостаточно, и ему нечем защищаться.

Число свободных радикалов увеличивается сверх нормы по разным причинам:

Вредные привычки – курение, злоупотребление спиртным.
Инфекции.
Электромагнитное излучение.
Неблагоприятная экологическая ситуация (характерна для больших промышленных городов).
Загрязнение воздуха выхлопами транспорта.
Возраст старше 40 лет.
Несбалансированное питание (мало фруктов, овощей).
Прием некоторых лекарств (например, препаратов для борьбы с гипертонией у мужчин старше 45 лет).

Еще один фактор, из-за которого происходит распад половых клеток, – апоптоз. Так называют естественную гибель клеток, в том числе и сперматозоидов. Это значит, что в сперме постоянно содержится некоторое число разрушенных в результате апоптоза (то есть фрагментированных) сперматозоидов. В норме их количество не должно превышать 15 % от общего числа. Если же доля сперматозоидов с разрушенной ДНК достигает 30 %, можно говорить о бесплодии. При этом в спермограмме все стандартные показатели могут быть в норме. В подобной ситуации как раз назначают дополнительные обследования, в том чилсе на степень фрагментации ДНК сперматозоидов.

Выделяют два показания к обследованию:

У партнерши случаются «привычные» выкидыши на ранних сроках.
У здоровой партнерши не наступает беременность при условии нормальной спермограммы мужчины (это идиопатическое мужское бесплодие).

Что это за факторы риска?

В нашем обществе принято считать, что у женщины качество яйцеклеток ухудшается после 35 лет, а мужчина сохраняет фертильность на протяжении всей жизни. Но современные исследования говорят о том, что к 40 годам генетическое качество сперматозоидов тоже падает. Поэтому если потенциальный отец уже в зрелом возрасте, лучше провериться. Среди вредных привычек основной фактор риска – курение, потому что в табачном дыме содержатся тяжелые металлы, которые напрямую разрушают качество спермы. Длительное воздержание также может ухудшать генетическую полноценность сперматозоидов. В 2017 году было проведено масштабное исследование, которое доказало, что воздержание более 5 дней вызывает повышение фрагментации ДНК сперматозоидов.

В Беларуси около 20% пар сталкиваются с бесплодием. Ежегодно у более 5000 женщин случаются выкидыши. Современные исследования говорят о том, что в бесплодии мужской фактор равнозначен женскому, поэтому обследоваться нужно обоим и одновременно.

Среди других факторов риска ожирение, сахарный диабет, инфекционные и онкологические заболевания, профессиональные вредности – работа со свинцом, кадмием и другими токсинами. А также постоянный перегрев. Поэтому ношение узкого белья и обогрев сиденья машины тоже негативно влияют на качество сперматозоидов.

Если эти риски присутствуют, лучше сделать анализ заранее, чтобы успеть откорректировать образ жизни и избежать проблем в будущем.

Можно ли вылечить разрыв ДНК сперматозоидов?

Фрагментация ДНК – сложный процесс, и как-то целенаправленно повлиять на него мы не можем, лекарств от этого тоже пока нет. Но мы можем устранить факторы риска и тем самым повысить генетическое качество спермы. Например, если это варикоцеле, необходимо сделать операцию. Доказано, что после операции качество сперматозоидов улучшается.

Отказаться от курения, нормализовать массу тела, избежать контакта с токсинами, пищевым пластиком BPA, хорошо питаться, полноценно спать, вести регулярную половую жизнь – все это в силах человека.

Для улучшения спермы врачи сегодня активно назначают антиоксидантные комплексы: витамины А, С, Е, селен и пр. Но в 2018 году Европейское общество репродукции человека и эмбриологии провело большое исследование – и оказалось, что существенной разницы между антиоксидантами и плацебо нет. Эти комплексы не повредят, но значительно улучшить качество спермы не смогут, подчеркивает эксперт.

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.

HALO тест (фрагментация ДНК сперматозоидов)

Цена 8 050 руб

Срок готовности: 1-3 рабочих дня

Биоматериал: сперма (эякулят)

Срок готовности: 14 рабочих дней

Биоматериал: сперма (эякулят)

Адрес: г.Москва ул.Беговая д.7
м.Беговая

Запись по телефону: +7 495 199-7554

Можно ли вылечить микроповреждения ДНК?

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.

Существует ли терапия восстанавливающая участки ДНК, подвергшиеся фрагментации?

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.

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

Спермограмма и тест на целостность структуры ДНК. Чем они отличаются?
Может ли спермограмма обнаружить поражения цепочки ДНК?

Что может вызвать разрушение ДНК сперматозоида?

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.