Preview

Андрология и генитальная хирургия

Расширенный поиск

Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов – необходимость для современной клинической практики

https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-1-14-21

Полный текст:

Аннотация

По мировой статистике у 15 % супружеских пар, стремящихся зачать ребенка, беременность не наступает в течение 1 года, после чего они обращаются за медицинской помощью. При этом проблема бесплодия считается комплексной, так как, помимо ненаступления беременности, важной ее составляющей является невынашивание беременности. По современным представлениям, одна из причин прерывания беременности – повышенный уровень фрагментации ДНК сперматозоидов (ФДС). В руководстве по диагностике и лечению мужского бесплодия Европейской ассоциации урологов указано, что ФДС снижает шансы на зачатие естественным путем и повышает риск невынашивания беременности. В руководстве по лечению привычного невынашивания беременности, разработанном Европейским обществом специалистов по репродукции и эмбриологии человека, рекомендовано определять индекс ФДС в ходе обследования пары после 1 эпизода самопроизвольного прерывания беременности. Причины и механизмы повышения уровня ФДС, а также подходы к его коррекции – предмет активного изучения: в настоящий момент в PubMed содержится более 2500 работ по этой проблеме. Ввиду огромного количества источников целью настоящего обзора стало освещение ключевых вопросов – этиологии, патогенеза и подходов к коррекции повышенного уровня ФДС.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Об авторах

Е. А. Епанчинцева
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины»; ООО «Новосибирский центр репродуктивной медицины» ГК «Мать и дитя»
Россия
Елена Александровна Епанчинцева


В. Г. Селятицкая
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины»
Россия


В. А. Божедомов
ФГБОУ «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
Россия


Список литературы

1. EAU guidelines on male infertility. Ed. by A. Jungwirth. European Association of Urology. 2018. 42 p.

2. Greenhall E., Vessey M. The prevalence of subfertility: a review of the current confusion and a report of two new studies. Fertil Steril 1990;54(6):978–83. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)53990-9.

3. Регистр ВРТ. Отчет за 2016 г. М., 2018. 71 с. Доступно по: http://www.rahr.ru/d_registr_otchet/RegistrART2016.pdf.

4. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss. Available at: https://www.eshre.eu/Guidelines-and-Legal/Guidelines/Recurrent-pregnancy-loss.

5. Agarwal А., Said T.М. Role of sperm chromatin abnormalities and DNA damage in male infertility. Hum Reprod Update 2003;9(4):331–45. DOI: 10.1093/humupd/dmg027.

6. Seli Е., Sakkas D. Spermatozoal nuclear determinants of reproductive outcome: implications for ART. Hum Reprod Update 2005;11(4):337–49. DOI: 10.1093/humupd/dmi011.

7. Simon L., Castillo J., Oliva R., Lewis S.E. Relationships between human sperm protamines, DNA damage and assisted reproduction outcomes. Reprod Biomed Online 2011;23(6):724–34. DOI: 10.1016/j.rbmo.2011.08.010.

8. Dada R., Mahfouz R.Z., Kumar R. et al. А comprehensive work up for an asthenozoospermic man with repeated intracytoplasmic sperm injection (ICSI) failure. Andrologia 2011;43(5):368–72. DOI: 10.1111/j.1439-0272.2010.01045.x.

9. Santi D., Spaggiari G., Simoni M. Sperm DNA fragmentation index as a promising predictive tool for male infertility diagnosis and treatment management – meta-analyses. Reprod Biomed Online 2018;37(3):315–26. DOI: 10.1016/j.rbmo.2018.06.023.

10. Епанчинцева Е.А., Селятицкая В.Г., Митрофанов И.М. и др. Количественные и качественные нарушения в спермограмме и дополнительных анализах эякулята у мужчин из бесплодных пар. Проблемы репродукции 2017;23(6):90–6.

11. Muratori M., De Geyter C. Chromatin condensation, fragmentation of DNA and differences in the epigenetic signature of infertile men. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2019;33(1):117–26. DOI: 10.1016/j.beem.2018.10.004.

12. Muratori M., Tamburrino L., Marchiani S. et al. Investigation on the origin of sperm DNA fragmentation: role of apoptosis, immaturity and oxidative stress. Mol Med 2015;21:109–22. DOI: 10.2119/molmed.2014.00158.

13. Sakkas D., Mariethoz E., St John J.C. Abnormal sperm parameters in humans are indicative of an abortive apoptotic mechanism linked to the Fas-mediated pathway. Exp Cell Res 1999;15;251(2):350–5. DOI: 10.1006/excr.1999.4586.

14. Marcon L., Boissonneault G. Transient DNA strand breaks during mouse and human spermiogenesis new insights in stage specificity and link to chromatin remodeling. Biol Reprod 2004;70(4):910–8. DOI: 10.1095/biolreprod.103.022541.

15. Aitken R.J., Bronson R., Smith T.B., De Iuliis G.N. The source and significance of DNA damage in human spermatozoa; a commentary on diagnostic strategies and straw man fallacies. Mol Hum Reprod 2013;19(8):475–85. DOI: 10.1093/molehr/gat025.

16. Esteves S.C., Roque M., Garrido N. Use of testicular sperm for intracytoplasmic sperm injection in men with high sperm DNA fragmentation: a SWOT analysis. Asian J Androl 2018;20(1):1–8. DOI: 10.4103/aja.aja_7_17.

17. Aitken R.J., Smith T.B., Jobling M.S. et al. Oxidative stress and male reproductive health. Asian J Androl 2014;16(1):31–8. DOI: 10.4103/1008-682X.122203.

18. Kumar K., Deka D., Singh A. et al. Predictive value of DNA integrity analysis in idiopathic recurrent pregnancy loss following spontaneous conception. J Assist Reprod Genet 2012;29(9):861–7. DOI: 10.1007/s10815-012-9801-3.

19. Carlini T., Paoli D., Pelloni M. et al. Sperm DNA fragmentation in Italian couples with recurrent pregnancy loss. Reprod Biomed Online 2017;34(1):58–65. DOI: 10.1016/j.rbmo.2016.09.014.

20. Robinson L., Gallos I.D., Conner S.J. et al. The effect of sperm DNA fragmentation on miscarriage rates: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod 2012;27(10):2908–17. DOI: 10.1093/humrep/des261.

21. Маркова Е.В., Замай А.С. Фрагментация ДНК в сперматозоидах человека (обзор литературы). Проблемы репродукции 2006;12(4):42–50.

22. Schlegel P.N., Paduch D.A. Yet another test of sperm chromatin structure. Fertil Steril 2005;84(4):854–9. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2005.04.050.

23. Божедомов В.А., Виноградов И.В., Липатова Н.А. и др. Нарушения структуры хроматина сперматозоидов: клиническое значение, причины, диагностика, лечение (обзор литературы). Проблемы репродукции 2012;(5):80–8.

24. Benchaib M., Braun V., Lornage J. et al. Sperm DNA fragmentation decreases the pregnancy rate in an assisted reproductive technique. Hum Reprod 2003;18(5):1023–8. DOI: 10.1093/humrep/deg228.

25. Morris I.D., Ilott S., Dixon L., Brison D.R. The spectrum of DNA damage in human sperm assessed by single cell gel electrophoresis (Comet assay) and its relationship to fertilization and embryo development. Hum Reprod 2002;17(4):990–8. DOI: 10.1093/humrep/17.4.990.

26. Tomsu M., Sharma V., Miller D. Embryo quality and IVF treatment outcomes may correlate with different sperm comet assay parameters. Hum Reprod 2002;17(7):1856–62. DOI: 10.1093/humrep/17.7.1856.

27. Fernandez J.L., Muriel L., Rivero M.T. et al. The sperm chromatin dispersion test: A simple method for the determination of sperm DNA fragmentation. J Androl 2003;24(1):59–66.

28. Santi D., Spaggiari G., Simoni M. Sperm DNA fragmentation index as a promising predictive tool for male infertility diagnosis and treatment management – metaanalyses. Reprod Biomed Online 2018;37(3):315–26. DOI: 10.1016/j.rbmo.2018.06.023.

29. Maneesh M., Jayalekshmi H. Role of reactive oxygen species and antioxidants on pathophysiology of male reproduction. Indian J Clin Biochem 2006;21(2):80–9. DOI: 10.1007/BF02912918.

30. Traber M.G., van der Vliet A., Reznick A.Z., Cross C.E. Tobacco-related diseases. Is there a role for antioxidant micronutrient supplementation? Clin Chest Med 2000;21(1):173–87. DOI: 10.1016/S0272-5231(05)70016-2.

31. Saleh R.A., Agarwal A., Sharma R.K. et al. Effect of cigarette smoking on levels of seminal oxidative stress in infertile men: a prospective study. Fertil Steril 2002;78(3):491–9. DOI: 10.1016/s0015-0282(02)03294-6.

32. Anifandis G., Bounartzi T., Messini C.I. et al. The impact of cigarette smoking and alcohol consumption on sperm parameters and sperm DNA fragmentation (SDF) measured by Halosperm(®). Arch Gynecol Obstet 2014;290(4):777–82. DOI: 10.1007/s00404-014-3281-x.

33. Fariello R.M., Pariz J.R., Spaine D.M. et al. Effect of smoking on the functional aspects of sperm and seminal plasma protein profiles in patients with varicocele. Hum Reprod 2012;27(11):3140–9. DOI: 10.1093/humrep/des287.

34. Linschooten J.O., Laubenthal J., Cemeli E. et al. Incomplete protection of genetic integrity of mature spermatozoa against oxidative stress. Reprod Toxicol 2011;32(1):106–11. DOI: 10.1016/j.reprotox.2011.05.004.

35. Taha E.A., Ez-Aldin A.M., Sayed S.K. et al. Effect of smoking on sperm vitality, DNA integrity, seminal oxidative stress, zinc in fertile men. Urology 2012;80(4): 822–5. DOI: 10.1016/j.urology.2012.07.002.

36. Hengstler J.G., Bolm-Audorff U., Faldum A. et al. Occupational exposure to heavy metals: DNA damage induction and DNA repair inhibition prove coexposures to cadmium, cobalt and lead as more dangerous than hitherto expected. Carcinogenesis 2003;24(1):63–73. DOI: 10.1093/carcin/24.1.63.

37. Arabi M. Nicotinic infertility: assessing DNA and plasma membrane integrity of human spermatozoa. Andrologia 2004;36(5):305–10. DOI: 10.1111/j.1439-0272.2004.00623.x.

38. Wong W.Y., Thomas C.M., Merkus H.M. et al. Cigarette smoking and the risk of male factor subfertility: Minor association between cotinine in seminal plasma and semen morphology. Fertil Steril 2000;74(5):930–5. DOI: 10.1016/s0015-0282(00)01567-3.

39. Ramlau-Hansen C.H., Thulstrup A.M., Aggerholm A.S. et al. Is smoking a risk factor for decreased semen quality? A cross-sectional analysis. Hum Reprod 2007;22(1):188–96. DOI: 10.1093/humrep/del364.

40. Gaur D.S., Talekar M.S., Pathak V.P. Alcohol intake and cigarette smoking: Impact of two major lifestyle factors on male fertility. Indian J Pathol Microbiol 2010;53(1):35–40. DOI: 10.4103/0377-4929.59180.

41. Martini A.C., Molina R.I., Estofán D. et al. Effects of alcohol and cigarette consumption on human seminal quality. Fertil Steril 2004;82(2):374–7. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2004.03.022.

42. Muthusami K.R., Chinnaswamy P. Effect of chronic alcoholism on male fertility hormones and semen quality. Fertil Steril 2005;84(4):919–24. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2005.04.025.

43. Stutz G., Zamudio J., Santillán M.E. et al. The effect of alcohol, tobacco, and aspirin consumption on seminal quality among healthy young men. Arch Environ Health 2004;59(11):548–52. DOI: 10.1080/00039890409603432.

44. Guthauser B., Boitrelle F., Plat A. et al. Chronic excessive alcohol consumption and male fertility: a case report on reversible azoospermia and a literature review. Alcohol Alcohol 2014;49(1):42–4. DOI: 10.1093/alcalc/agt133.

45. Hansen M.L., Thulstrup A.M., Bonde J.P. et al. Does last week’s alcohol intake affect semen quality or reproductive hormones? A cross-sectional study among healthy young Danish men. Reprod Toxicol 2012;34(3):457–62. DOI: 10.1016/j.reprotox.2012.06.004.

46. Silva J.V., Cruz D., Gomes M. et al. Study on the short-term effects of increased alcohol and cigarette consumption in healthy young men’s seminal quality. Sci Rep 2017;7:45457. DOI: 10.1038/srep45457.

47. Talebi A.R., Sarcheshmeh A.A., Khalili M.A., Tabibnejad N. Effects of ethanol consumption on chromatin condensation and DNA integrity of epididymal spermatozoa in rat. Alcohol 2011;45(4):403–9. DOI: 10.1016/j.alcohol.2010.10.005.

48. Borges E. Jr, Braga D.P.A.F., Provenza R.R. et al. Paternal lifestyle factors in relation to semen quality and in vitro reproductive outcomes. Andrologia 2018;50(9):e13090. DOI: 10.1111/and.13090.

49. La Vignera S., Condorelli R.A., Balercia G. et al. Does alcohol have any effect on male reproductive function? A review of literature. Asian J Androl 2013;15(2):221–5. DOI: 10.1038/aja.2012.118.

50. Pons I., Cercas R., Villas C. et al. One abstinence day decreases sperm DNA fragmentation in 90 % of selected patients. J Assist Reprod Genet 2013;30(9):1211–8. DOI: 10.1007/s10815-013-0089-8.

51. Palnitkar G., Phillips C.L., Hoyos C.M. et al. Linking sleep disturbance to idiopathic male infertility. Sleep Med Rev 2018;42:149–59. DOI: 10.1016/j.smrv.2018.07.006.

52. Shi X., Chan C.P.S., Waters T. et al. Lifestyle and demographic factors associated with human semen quality and sperm function. Syst Biol Reprod Med 2018;64(5):358–67. DOI: 10.1080/19396368.2018.1491074.

53. Zamkowska D., Karwacka A., Jurewicz J., Radwan M. Environmental exposure to non-persistent endocrine disrupting chemicals and semen quality: an overview of the current epidemiological evidence. Int J Occup Med Environ Health 2018;31(4):377–414. DOI: 10.13075/ijomeh.1896.01195.

54. Radwan M., Jurewicz J., Merecz-Kot D. et al. Sperm DNA damage – the effect of stress and everyday life factors. Int J Impot Res 2016;28(4):148–54. DOI: 10.1038/ijir.2016.15.

55. Макутина В.А., Балезин С.Л., Рослый О.Ф. и др. Экспериментальная оценка репродуктивной функции самцов крыс при воздействии психогенного стресса. Вестник уральской медицинской академической науки 2013;(3):69–72.

56. Епанчинцева Е.А. Абдоминальное ожирение как фактор риска нарушений сперматогенеза и бесплодия у мужчин. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Новосибирск, 2015. 27 с.

57. Al Omrani B., Al Eisa N., Javed M. et al. Associations of sperm DNA fragmentation with lifestyle factors and semen parameters of Saudi men and its impact on ICSI outcome. Reprod Biol Endocrinol 2018;16(1):49. DOI: 10.1186/s12958-018-0369-3.

58. Gong D.Y., Li Z.P., Yao H.Y. [Oxidative stress and semen parameters in the serum and seminal plasma of infertile men with chronic viral hepatitis (In Chinese)]. Zhonghua Nan Ke Xue 2015;21(1):48–52.

59. Gallegos G., Ramos B., Santiso R. et al. Sperm DNA fragmentation in infertile men with genitourinary infection by Chlamydia trachomatis and Mycoplasma. Fertil Steril 2008;90(2):328–34. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2007.06.035.

60. Андрология. Фармакотерапия без ошибок. Руководство для врачей. Под ред. А.А. Камалова. М.: Е-ното, 2017. 384 с.

61. Zini A., Dohle G. Are varicoceles associated with increased deoxyribonucleic acid fragmentation? Fertil Steril 2011;96(6):1283–7. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2011.10.016.

62. Greco E., Iacobelli M., Rienzi L. et al. Reduction of the incidence of sperm DNA fragmentation by oral antioxidant treatment. J Androl 2005;26(3):349–53. DOI: 10.2164/jandrol.04146.

63. Божедомов В.А., Липатова Н.А., Божедомова Г.Е. и др. Применение комплекса нутриентов для лечения мужского бесплодия. Русский медицинский журнал 2016;23:1546–52.

64. Zhao N., Lu X., Li J., Zhang J.M. Treatment of idiopathic oligozoospermia with combined human chorionic gonadotropin/human menopausal gonadotrophin: a randomised, doubleblinded, placebo-controlled clinical study. Andrologia 2019;51(6):e13271. DOI: 10.1111/and.13271.

65. Esteves S.C., Roque M., Bradley C.K. et al. Reproductive outcomes of testicular versus ejaculated sperm for intracytoplasmic sperm injection among men with high levels of DNA fragmentation in semen: systematic review and meta-analysis. Fertil Steril 2017;108(3):456–67. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2017.06.018.


Для цитирования:


Епанчинцева Е.А., Селятицкая В.Г., Божедомов В.А. Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов – необходимость для современной клинической практики. Андрология и генитальная хирургия. 2020;21(1):14-21. https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-1-14-21

For citation:


Epanchintseva E.A., Selyatitskaya V.G., Bozhedomov V.A. Sperm DNA fragmentation is a necessity for modern clinical practice. Andrology and Genital Surgery. 2020;21(1):14-21. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-1-14-21

Просмотров: 171


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2070-9781 (Print)
ISSN 2412-8902 (Online)