Фрагментация и гидроксиметилирование ДНК эякулированных сперматозоидов при нормозооспермии и патоспермии

Актуальность. Поиск новых критериев качества эякулята, основанных на оценке структурно-функционального состояния генома сперматозоидов, является актуальной задачей репродуктологии.

Цель — оценка целостности ДНК и содержания 5-гидроксиметилцитозина (5hmC) в одних и тех же эякулированных сперматозоидах, полученных от пациентов с нормозооспермией и патоспермией.

Материал и методы. Исследование проведено на образцах эякулята 63 пациентов с нормозооспермией (n=33) и патоспермией (n=30). Из образцов готовили микроскопические препараты, на которых последовательно выявляли фрагментированную ДНК методом TUNEL, получали цифровые фотоизображения, выявляли 5hmC методом непрямой иммунофлуоресценции и снова получали цифровые фотоизображения тех же полей зрения. Всего проанализировано 126000 сперматозоидов – по 2000 в каждом образце.

Результаты. Значительная доля сперматозоидов (72,8-94,2%) во всех образцах характеризовалась отсутствием нарушений целостности ДНК и низким (фоновым) уровнем 5hmC. Частота сперматозоидов, в которых была выявлена фрагментация ДНК, повышенный уровень гидроксиметилирования или обе характеристики одновременно варьировала между образцами и составила 0,05-13,8%, 0,15-11,5% и 0,99-13,38%, соответственно. Частота сперматозоидов с фрагментацией и/или гипергидроксиметилированием ДНК не отличалась у пациентов с нормозооспермией и патоспермией. Установлено, что фрагментация и гипегидроксиметилирование ДНК в эякулированных сперматозоидах взаимозависимы, и их сочетание в гаметах носит неслучайный характер.

Заключение. Неслучайность сочетания в сперматозоидах фрагментации ДНК и ее гипергидроксиметилирования и взаимозависимость этих характеристик свидетельствует об их общем триггере, которым, вероятнее всего, является окислительный стресс. При этом, наличие других факторов, приводящих к повреждению ДНК или изменению уровня ее гидроксиметилирования объясняет не 100%-совпадение этих характеристик в сперматозоидах. Оценка фрагментации ДНК и уровня ее гидроксиметилирования в сперматозоидах представляется перспективной для определения качества эякулята и выявления потенциальных причин идиопатического бесплодия.