Фрагментация и гидроксиметилирование ДНК эякулированных сперматозоидов при нормозооспермии и патоспермии

Обоснование. Поиск новых критериев качества эякулята, основанных на оценке структурно-функционального состояния генома сперматозоидов — актуальная задача репродуктологии.

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

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 126 000 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. Доля сперматозоидов, в которых были выявлены фрагментация ДНК, повышенный уровень гидроксиметилирования или обе характеристики одновременно составила 0,05–13,8, 0,15–11,5 и 0,99–13,38% соответственно. Доля сперматозоидов с фрагментацией и/или гипергидроксиметилированием ДНК не отличалась у пациентов с нормозооспермией и патоспермией. Установлено, что фрагментация и гипергидроксиметилирование 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.