Что такое днк фрагментация
Результаты анализа на фрагментацию ДНК сперматозоидов
Основная задача сперматозоидов – доставить мужской генетический материал в яйцеклетку, чтобы он мог соединиться с женским и вместе они дали начало уникальному геному будущего ребенка.
Самая большая часть мужской половой клетки – головка – по большей части является контейнером для защиты ДНК, а хвостик обеспечивает транспортировку.
Естественно, мужские гены должны быть в сохранном состоянии. Любое повреждение ДНК влияет на способность к оплодотворению или качество эмбриона. Целостность генетического материала сперматозоидов является важнейшим фактором мужской фертильности.
Чтобы оценить этот показатель, выполняют анализ на фрагментацию ДНК сперматозоидов.
До недавнего времени исследования на фрагментацию ДНК сперматозоидов проводили довольно редко, и роль этого параметра была изучена слабо.
Но в настоящее время растет число научных работ, которые доказывают, что это очень важный показатель состояния мужской репродуктивной функции.
Что важно знать об индексе фрагментации ДНК сперматозоидов?
Индекс фрагментации ДНК обозначает процентное содержание в эякуляте сперматозоидов, в которых поврежден генетический материал. Обычно расшифровка результатов выглядит так*:
* референсные показатели зависят от метода определения.
Однако не стоит воспринимать эти показатели как какие-то категоричные пороговые значения, которые однозначно обозначают «плохое» или «хорошее». В определении пороговых значений до сих пор расходятся даже эксперты. В целом индекс фрагментации ДНК сперматозоидов более 30–50% считается настолько высоким, что может повлиять на репродуктивную функцию.
Субфертильность – ситуация, когда на зачатие ребенка требуется больше времени, чем обычно – может наблюдаться и при доле сперматозоидов с поломанной ДНК не более 15–30%. Вероятность особенно высока, если у мужчины имеются отклонения в спермограмме (низкое содержание половых клеток, снижение их подвижности, нарушенная морфология), или если его партнерше больше 35 лет, так как в этом возрасте уже заметно снижается овариальный резерв, и яйцеклетки не могут эффективно помогать сперматозоидам восстанавливать их ДНК.
В то же время некоторые исследования показывают, что даже при высокой степени фрагментации ДНК (более 30% сперматозоидов) частота наступления беременности сопоставима с таковой при отличном результате анализа, когда применяются вспомогательные репродуктивные технологии.
Фрагментация ДНК сперматозоидов и результаты других анализов
Фрагментацию ДНК сперматозоидов можно считать независимым показателем мужской фертильности. Содержание клеток с поврежденными генами может быть высоким даже при показателях спермограммы в норме и наоборот.
Однако, как показывают результаты научных исследований, в целом у мужчин с высоким уровнем фрагментации ДНК чаще обнаруживаются и другие патологические изменения сперматозоидов, например снижение подвижности, аномальная морфология.
Так, исследование, проведенное в 2002 году и включившее 88 бесплодных мужчин, показало, что в среднем более высокий уровень повреждения ДНК отмечался у участников с отклонениями в спермограмме. Эти выводы были подтверждены другим исследованием, выполненным в 2009 году. Средний индекс фрагментации ДНК сперматозоидов у пациентов с плохими результатами спермограммы составил более 30%, а с нормальными – намного меньше. Статистика показывает, что даже у мужчин с изменением всего лишь одного показателя спермы (например, ухудшением подвижности сперматозоидов) повреждения генетического материала в половых клетках встречаются заметно чаще.
Почему наблюдается такая корреляция? Вероятно, дело в общих факторах риска. Возраст мужчины, курение, частое употребление алкоголя, воздействие вредных веществ на рабочем месте – всё это приводит и к повреждению ДНК сперматозоидов, и сказывается на результатах спермограммы. Но, возможно, есть другие, пока не раскрытые механизмы.
Влияние плохих результатов анализа на репродуктивную функцию
А теперь поговорим о том, как повышенное содержание сперматозоидов с поврежденной ДНК влияет на вероятность зачатия естественным путем, успех применения вспомогательных репродуктивных технологий и исход беременности.
Беременность путем естественного зачатия
Многочисленные исследования показали, что повреждение ДНК сперматозоидов негативно влияет на вероятность зачатия естественным путем. В зависимости от степени нарушения пара либо будет бесплодной, либо ей потребуется больше времени, чтобы партнерша забеременела. Таким образом, многие эксперты приходят к выводу о том, что анализ на фрагментацию ДНК сперматозоидов играет важную роль в оценке мужской фертильности, и врачам стоит назначать его в случаях, когда не удается выявить причины бесплодия.
Внутриматочная инсеминация
В ходе ряда исследований было обнаружено, что при очень высоких показателях фрагментации ДНК сперматозоидов (для разных методов проведения анализа были получены разные цифры) вероятность наступления беременности после внутриматочной инсеминации стремится к нулю. Но были и такие исследования, которые не обнаружили корреляции между уровнем повреждения в генах мужских половых клеток и частотой клинических беременностей. Так или иначе, существуют убедительные данные в пользу того, что этот показатель нужно учитывать. Если степень повреждения ДНК очень высока, то вместо внутриматочной инсеминации стоит рассмотреть возможность применения таких вспомогательных репродуктивных технологий, как ЭКО и ИКСИ.
Экстракорпоральное оплодотворение и интрацитоплазматическая инъекция сперматозоидов
По поводу влияния фрагментации ДНК сперматозоидов на результаты ЭКО и ИКСИ также было проведено немало исследований, но результаты различаются, и их сложно оценивать. Тем не менее, некоторые недавние научные работы показывают, что этот фактор оказывает определенное влияние. При ЭКО с применением сперматозоидов с высоким индексом фрагментации ДНК вероятность успеха снижается. В меньшей степени она снижена при проведении ИКСИ.
Риск прерывания беременности
По этому вопросу пока имеются лишь ограниченные данные. Однако недавно был проведен метаанализ, который показал, что высокая степень повреждения генетического материала сперматозоидов коррелирует с более высокой вероятностью выкидыша на ранних сроках беременности. Результаты одной из научных работ показали, что этот риск повышен более чем в 2 раза по сравнению с нормальной спермой.
Подводя итог, можно сказать, что результаты анализа на фрагментацию ДНК сперматозоидов может правильно оценить только врач, и это всегда нужно делать в комплексе с оценкой показателей спермограммы, других лабораторных исследований. Только так можно составить полноценную картину и судить о состоянии репродуктивной функции мужчины, выбрать оптимальные методы лечения или порекомендовать применение вспомогательных репродуктивных технологий, использование донорского материала.
Фрагментация ДНК сперматозоидов (TUNEL-тест)
Климов Юрий Викторович
Под фрагментацией ДНК сперматозоидов следует понимать нарушение целостности их цепочек. Чем сильнее повреждения, тем хуже качество генетического материала, следовательно, низкая вероятность наступления оплодотворения.
Если повреждения несущественны, яйцеклетка в состоянии устранить их самостоятельно. Это зависит от характера фрагментации, количества поврежденных участков, качества самой яйцеклетки (обычно ее определяет возраст и состояние репродуктивного здоровья женщины).
Причины
Причины нарушения ДНК бывают двух типов: внешние и внутренние. Внутренние это:
Также нарушение цепочки ДНК вызывают токсины, прием антибиотиков, заболевания мочеполовой системы, вредные привычки.
Показания к анализу
Чтобы выявить разрыв ДНК-цепочки сперматозоидов, проводится специальный тест. Спермограмма в данном случае неинформативна. Она показывает только концентрацию сперматозоидов в эякуляте, их активность. Тест на фрагментацию показан:
Также процедуру должны пройти мужчины, работающие в условиях повышенной вредности.
Как проводится анализ
Для проверки целостности ДНК спермы проводится tunel-тест, предполагающий микроскопическое исследование сперматозоидов. Образец спермы пациент должен собрать в специальный стерильный контейнер с крышкой. Важно! Презерватив не подходит для этой цели, так как компоненты, входящие в его состав, могут оказать негативное влияние на подвижность сперматозоидов. Также при транспортировке емкости с генетическим материалом необходимо соблюдать температурный режим, составляющий диапазон температур в пределах +27 до +37 градусов Цельсия.
Чтобы получить точный результат, анализ должен быть проведен в течение часа с момента забора образца. Для этого лаборант добавляет в эякулят реактив. Он, вступая в реакцию с семенной жидкостью, заполняет разрывы ДНК флуоресцирующим нуклеотидом, делая видимыми фрагментированные сперматозоиды. Лаборант проводит их подсчет, который указывается в процентах.
Для получения полной картины параллельно проводится электронно-микроскопическое исследование и спермограмма.
Подготовка к TUNEL-тесту
Чтобы тест был максимально точным, перед сдачей образца необходимо в течение 2-7 дней: воздержаться от половых контактов, приема лекарственных препаратов, посещения бань. Важно соблюдать режим питания, избегать употребления алкоголя, не курить. Перед забором спермы нужно освободить мочевик.
При повторных проведениях анализа рекомендуется соблюдать последовательность и длительность подготовительных мероприятий, так как это может повлиять на результат.
Расшифровка
После анализа выдается результат с индексом теста и снимок, на котором зафиксированы фрагментированные сперматозоиды. Индекс – это соотношение между поврежденным и здоровым, способным к оплодотворению, генетическим материалом. В норме показатель не должен быть выше 15%. Это говорит о том, что спермиев с разрушенной цепочкой ДНК меньше, чем здоровых, поэтому репродуктивное здоровье мужчины в порядке и существует высокая вероятность естественного зачатия.
При индексе выше 15%, но ниже 30% сохраняется возможность оплодотворения яйцеклетки естественным способом, но для этого может потребоваться много времени.
Если количество поврежденных сперматозоидов в эякуляте составляет 30-50%, специалисты считают, что наступление беременности естественным путем маловероятно, поэтому рекомендуют ЭКО (экстракорпоральное оплодотворение), внутриматочную инсеминацию (репродуктивная методика, предполагающая введение здоровых, полученных и отобранных заранее сперматозоидов в цервикальный канал) или ИКСИ. Так, при показателе индекса более 30%, врачи-репродуктологи рекомендуют проводить ЭКО. Если фрагментированный генетический материал составляет 50% и выше, экстракорпоральное оплодотворение малоэффективно. Целесообразно применять интрацитоплазматическую инъекцию сперматозоидов (ИКСИ). При индексе 60% и больше, шансы на успешное оплодотворение минимальны. Проводится ИКСИ, либо берется донорская сперма.
Лечение
Еще недавно отсутствовала возможность выявить поврежденные сперматозоиды, не говоря о том, чтобы это лечить. Сегодня эта проблема поддается лечению. Внедрение инновационных медицинских методик позволяет успешно восстанавливать фрагментированную ДНК сперматозоидов.
Для этого следует устранить или ограничить воздействие факторов, провоцирующих мужское бесплодие: лишний вес, вредные привычки (курение, алкоголь), воздействие токсических, химических веществ (работа на вредных производствах). Второй этап – комплексная диагностика, устранение различных воспалительных процессов в организме, в том числе заболеваний репродуктивной системы мужчины. Параллельно проводится лечение антибактериальными, противовоспалительными медпрепаратами (при необходимости). Обязательно назначаются витаминные комплексы, антиоксиданты, позволяющие восстановить мужское здоровье и способствующие формированию здоровых сперматозоидов.
Длительность лечения может составлять 3-6 месяцев. Иногда может понадобиться больше. Если терапия оказалась малоэффективной, и количество здоровых сперматозоидов не превышает 20-30%, врачи предлагают паре услугу ИКСИ. Так, из эякулята репродуктологи искусственным путем отбирают здоровый, способный к оплодотворению, генетический материал. Затем его подсаживают в яйцеклетку женщины.
В случае большого количества спермиев с фрагментированным ДНК, также проводиться операция по извлечению их непосредственно из яичек. Это обусловлено тем фактом, что во время эякуляции повышается процент поврежденных клеток.
Ответы на популярные вопросы
Влияет ли прием лекарств на анализ на фрагментацию ДНК?
На фрагментацию ДНК влияет прием некоторых лекарственных средств и химиопрепаратов.
Как улучшить фрагментацию ДНК?
Сначала необходимо разобраться в возможных причинах фрагментации и затем убрать ее причину, если это возможно.
Что такое днк фрагментация
Фрагментация ДНК, метод SCD, ФДНКС.
Синонимы английские
Sperm dna fragmentation, SCD assay, sDF.
HALOSPERM-тест (метод SCD).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
В последние годы большое внимание уделяется значимости определения степени фрагментации ДНК сперматозоидов. Целостность генома сперматозоида нарушается при различных видах интоксикаций, воздействии профессиональных вредностей, неблагоприятных экологических факторах, неправильном образе жизни, варикоцеле и инфекционно-воспалительных заболеваниях мужских половых органов, курении, употреблении наркотических средств, лихорадке, в пожилом возрасте и др. Чем выше количество поражений ДНК, тем ниже целостность генетического материала и вероятность наступления беременности.
Сперматозоиды, содержащие поврежденную ДНК, могут сохранять способность к оплодотворению. Однако повышенная фрагментация ДНК может быть причиной неудач при выполнении процедур ЭКО и привычных выкидышей при естественном оплодотворении. Кроме того, повреждения ДНК сперматозоидов повышают риск онкогенетических заболеваний и передачи генетических дефектов потомству.
Метод SCD (sperm chromatin dispersion test) представляет собой анализ дисперсии хроматина сперматозоида. Это исследование фрагментации ДНК сперматозоидов. Он основан на том принципе, что сперматозоиды с фрагментированной ДНК не способны производить характерный ореол, который наблюдается, когда эякулят смешивается со специальными ферментами. После окрашивания ядра сперматозоидов с повышенной фрагментацией ДНК производят очень маленькие ореолы дисперсии ДНК или совсем не образуют их, тогда как сперматозоиды с низким уровнем фрагментации ДНК высвобождают свои петли ДНК, формируя большие ореолы.
Таким образом, мужчины с бесплодием имеют более высокий уровень фрагментации ДНК сперматозоидов по сравнению с фертильными мужчинами.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Кто назначает исследование?
Что такое фрагментация ДНК в сперматозоидах
Тест на фрагментацию ДНК сперматозоидов
Адрес лаборатории: Москва, ул. Беговая, д. 7 стр. 2
+ Записаться на прием
Содержание:
Одной из причин мужского бесплодия является нарушение целостности цепочек ДНК, в которых заложена генетическая информация о будущем ребенке. В эякуляте каждого мужчины содержится определенный процент сперматозоидов с поврежденной ДНК. Если уровень фрагментации ДНК сперматозоидов находится в норме (не превышает порогового значения в 15%), вероятность зачатия высока, и пара радуется наступившей беременности, даже не подозревая о возможных проблемах. Но вдруг что-то идет не так, и беременность прерывается. Если это происходит раз за разом, обоим партнерам необходимо пройти обследование.
Нарушение целостности структуры нуклеиновых цепочек приводит к образованию обрывков молекулы ДНК, что и называется фрагментацией. Чем выше содержание сперматозоидов с фрагментацией ДНК, тем меньше шансов на естественное зачатие. В случае если оно все же произошло, велика вероятность развития у ребенка онкологических заболеваний и генетических нарушений.
Причины фрагментации
Разрывы цепочек ДНК могут возникнуть под воздействием внешних и внутренних факторов.
Внутренние факторы, приводящие к нарушению целостности цепочек ДНК, можно условно разделить на две большие группы: сбой в механизме отбраковки и нарушение созревания сперматозоидов.
Формирование сперматозоидов с нарушениями ДНК вовсе не повод для беспокойства. В большинстве случаев дефектные клетки отбраковываются и удаляются из организма. Но если этот механизм дает сбой, концентрация дефектных клеток возрастает, что неизбежно ведет к проблемам с зачатием.
Другой причиной высокого содержания сперматозоидов с фрагментацией ДНК может быть неадекватное вызревание, приводящее к конденсации хроматина клеточного ядра и снижению содержания протаминов, обеспечивающих стабильность молекулы ДНК.
К внешним факторам относятся:
Типы тестов и подготовка к исследованию
Для оценки фрагментации ДНК разработано несколько видов тестов. Наиболее популярные из них следующие:
При подготовке к тесту нужно соблюсти несколько условий:
Расшифровка результатов
Результат исследования оформляется в табличной форме, где приведен полученный результат в процентах и указано референсное значение для данного вида теста.
Для TUNEL-теста расшифровка выглядит следующим образом:
Ниже приведена интерпретация результатов HALO-теста:
Лечение фрагментации ДНК сперматозоидов
Фрагментация ДНК может не являться симптомом заболевания. В данном случае корректно говорить о патологическом состоянии. Если патология вызвана какими-либо внешними причинами, целесообразно устранить их насколько это возможно в конкретном случае. Зачастую улучшить параметры эякулята можно, например, при смене рода деятельности, изменении условий жизни, отказе от внешних привычек, излечении от инфекционного заболевания и т. д.
Многие пары сталкиваются с проблемой отсутствия зачатия или невынашивания беременности. До недавних пор бытовало мнение, что вся ответственность за это лежит на женщине. Некоторые полагают, что раз оплодотворение произошло, вся дальнейшая ответственность лежит на женщине. Это не совсем так. Сегодня медицина пришла к выводу, что в основе почти половины случаев бесплодия лежит так называемый “мужской фактор”.
Чтобы обезопасить будущего ребенка и с радостью провести время в ожидании его появления на свет рекомендуем еще на этапе планирования беременности пройти обследование обоим партнерам.
ДНК-фрагментация сперматозоидов как фактор мужского бесплодия
Сложным термином «фрагментация ДНК сперматозоидов» в медицине называют дефект генетического материала, который содержится в ядре мужской половой клетки. Это серьезное нарушение, и с ним сложно справиться. Если в сперме много сперматозоидов с таким дефектом – она теряет фертильность, т. е. не может оплодотворить яйцеклетку. Поэтому ДНК-фрагментация выступает одной из причин мужского бесплодия, и, несмотря на серьезность проблемы, с ней необходимо бороться с помощью определенного лечения.
Норма ДНК-фрагментации сперматозоидов
Фрагментация – это обрывки молекул ДНК, которые образуются, когда нарушается целостность структуры нуклеиновых цепочек. В сперме может содержаться разное количество сперматозоидов с таким нарушением. И это нормально, поскольку в организме действует процесс отбраковки, за счет которого дефектные клетки удаляются, но часть их все же остается. Поэтому в медицине установлена норма ДНК-фрагментации сперматозоидов. Она составляет 15% – пороговое значение, при превышении которого говорят о наличии отклонений.
Как определяют
Чтобы определить индекс фрагментации ДНК сперматозоидов, прибегают к специальным тестам. Для них используют сперму, которую берут как в случае со спермограммой (путем мастурбации). В течение 3-5 дней до анализа мужчине необходимо воздерживаться:
За 2 недели до исследования нужно отказаться от антибиотиков. Еще в этот период у мужчины не должно быть заболеваний с повышенной температурой.
Основные методы определения фрагментации ДНК сперматозоидов:
Анализ рекомендуют сдавать при невозможности зачать, повторяющемся невынашивании беременности и неудачных попытках ЭКО, подготовке к ЭКО и ИКСИ, а также при обнаружении отклонений в спермограмме.
Расшифровка результатов проводится по-разному в зависимости от вида теста. Для TUNEL установлены следующие значения:
HALOSPERM-тест имеет свои показатели:
Причины и опасность высокой ДНК-фрагментации
Нуклеиновые цепочки в составе ДНК могут разрываться под влиянием внутренних или внешних факторов. Все причины можно разделить на 2 группы:
К указанным процессам могут приводить разные факторы:
В первую очередь повышенная фрагментация ДНК сперматозоидов влияет на репродуктивную функцию. Чем больше спермиев с дефектом генетического материала, тем меньше вероятность, что зачатие произойдет естественным путем. Если оно случится, то высок риск, что у ребенка могут быть генетические нарушения и онкологические заболевания.
Лечение ДНК-фрагментации сперматозоидов
При выявлении повышенной фрагментации ДНК спермиев врач может назначить ряд дополнительных исследований, чтобы найти причину нарушения. Улучшить ситуацию может отказ от вредных привычек, излечение от инфекционного заболевания, смена рода деятельности, ограждение от стрессов.
Если причина – варикоцеле, его устраняют хирургическим путем. Дополнительно мужчине может назначаться антиоксидантная терапия и рекомбинантный (человеческий) фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). Лечение подбирает врач, исходя из особенностей каждого конкретного случая. Поэтому при проблемах с зачатием в первую очередь необходимо обратиться к специалисту. Клиника Dr. AkNer приглашает вас на консультацию к урологу и андрологу. Записывайтесь на прием в форме на сайте или по контактному телефону +7 (495) 098-03-03.