После проведения анализа сперматозоидов требуется определить процесс фрагментации ДНК. У многих мужчин возникает вопрос, что такое фрагментация сперматозоида.

Фрагментация ДНК сперматозоида – это процесс, в результате которого производится нарушение целостности цепочек нуклеиновых генетических клеток, расположенных в сперматозоиде. Если разрывы ДНК спирали увеличиваются, что целостность генетической информации нарушается. Это приводит к уменьшению вероятности возникновения беременности.

Способ определения микроповреждений ДНК

Лишь в единичных случаях яйцеклетка способна устранить некоторые дефекты ДНК спирали сперматозоида. Вероятность восстановления структуры генетического материала посредством яйцеклетки зависит от следующих факторов:

• Какой именно характер разрушения ДНК цепи.
• Какой процент генетического материала находится в поврежденном состоянии.
• Насколько качественна яйцеклетка, ведь именно от этого зависит возможность убрать дефекты характерные для ДНК спирали сперматозоида. В этом случае особое внимание следует уделить возрасту пациентки.

Отметим, что существует вероятность того, что результаты от одного донора будут отличаться в зависимости от времени сдачи. Величина фрагментации ДНК, как правило, изменяется в течение недели или месяца.

Терапия по восстановлению фрагментации ДНК

Ученые доказали, что для минимизации фрагментации ДНК следует использовать антиоксиданты. При этом следует учесть тот факт, что такие терапевтические мероприятия не дают результат в том случае, если фрагментация стала следствием длительного воздействия на организм токсичных веществ или высокой температуры. Под воздействием этих факторов производится нарушение ферментов каспазы и белков эндонуклеазы сперматозоида.

Врачи рекомендуют в таком случае извлекать сперматозоиды прямо из яичек, тогда удается получить материал, в котором процесс фрагментации протекает медленнее. Таким образом, получается материал более высокого качества.

Спермограмма и тест на целостность структуры ДНК

Отметим, что спермограмма определяет совсем другие характеристики сперматозоидов не обращая внимание на цепочку ДНК. Спермограмма делает основной упор на исследование физических характеристик семенной жидкости, ее насыщенности, подвижности сперматозоидов и их строение. В результате такой процедуры не производится диагностирование генетической структуры.

Определение причин разрушения ДНК сперматозоидов

На формирование целостной структуры ДНК сперматозоидов влияют внутренние и внешние факторы. Внутренние заключаются в следующем:

Внешние факторы, которые влияют на фрагментацию ДНК сперматозоидов:

• Ген повреждается посредством облучения рентгеновскими лучами или химиотерапией.
• Варикозное расширение вен, которое производилось в семенном канате.
• У мужчины наблюдалась высокая температура тела.
• Организм долгое время подвергался внешнему термическому воздействию.
• Наличие острого воспалительного процесса в течение долгого времени.
• Проявление оксидативного пост-тестикулярного стресса. Когда сперматозоиды движутся по эпидидимию, то может произойти фрагментация их ДНК. Эту причиной служит высвобождение сперматозоидами свободных радикалов, оказывающих негативное воздействие на формирование структуры ДНК. Также раздражение каспаз и эндонуклеаз может произойти под воздействием высокой температуры или воздействия токсичных веществ на организм мужчины.

Методы определения фрагментации ДНК

Для определения фрагментации ДНК сперматозоидов существует множество методов, каждый из которых отличается определенной степенью правдоподобности. Большой популярностью пользуется TUNEL-тест. Его рекомендуют использовать многие специалисты, которые на протяжении долгого времени работают в этой области.

Давайте более детально разберемся в вопросе, как же производится непосредственно фрагментация ДНК в спермограмме. В эякулят добавляется специальное вещество, а затем производится тщательное исследование спермы под микроскопом. Целью данного исследования является подсчет количества здоровых сперматозоидов, а также тех, которые имеют фрагментацию ДНК. Их внешний вид значительно разниться, поэтому специалист сможет безошибочно различить их по определенным параметрам.

Результат анализа выдается в виде фото, на котором находится изображение сперматозоидов. Также важный критерий – это процентное соотношение здоровых клеток к тем, которые имеют ярко выраженную фрагментацию ДНК. Заключение может выдать только квалифицированный в данной области специалист. При этом производится соотношение здоровых клеток, к тем, которые имеют структурные повреждения. Следует отдельно провести сравнение с показателями, которые соответствуют норме.

Преимущества использования TUNEL-теста

Главный плюс проведения исследования заключается в том, что производится тщательное изучение дефрагментации материала, производятся SCSA и SCD тесты, которые покажут возможные нарушения в формировании структуры ДНК и аномальные формы. Следует отметить, что прогноз таких анализов практически не производится. Тест выполняется для определения показателей, которые характерны мужчине сегодня. Прогнозирование можно производить только на основе выбранного курса лечения. Отметим, что этим тестом была отмечена норма патологий в эякуляте мужчины. Она составляет пятнадцать процентов.

TUNEL-тест предполагает исследование клеток при взаимодействии с энзимом. Это вещество при проникновении в сперматозоид производит его окрашивание в определенный цвет. На сегодняшний день чаще всего используется метод светлого поля или окрашивание оболочки ярким, мерцающим цветом. Последний метод получил название флюоресценции.

Показания к назначению фрагментации ДНК сперматозоидов

Для проведения подобного тестирования следует предварительно получить назначения своего лечащего врача. Он предписывается только в строго определенной ситуации.

Были выявлены основные показатели, которые служат основанием для назначения TUNEL-теста:

Исследование фрагментации ДНК – сложная и кропотливая процедура, которая производится для определения возможных причин отсутствия оплодотворения. Используется по назначению врача в соответствии с регламентом и правилами процедуры. Несет исключительно информативный характер.

Изменения негативно сказываются на способности зачать ребенка как самостоятельно, так и с помощью вспомогательных репродуктивных технологий.

Кроме того, даже если зачатие произойдет, вероятность гибели эмбриона на ранних стадиях развития очень высока. Поэтому доктора рекомендуют сдать спермограмму и исключить фрагментацию ДНК в некоторых ситуациях. Цену на исследование в Москве можно посмотреть на нашем сайте или узнать у администратора клиники «Альтравита».

Причины фрагментации ДНК

Все причины, по которым у мужчин развивается фрагментация ДНК, можно разделить на две большие группы - внешние и внутренние.

В первую группу входят:

• варикоцеле - варикозное расширение вен семенного канатика;
• неконтролированная гипертермия, которая протекала длительный период времени;
• перенесенная химиотерапия;
• вредные привычки, в частности прием наркотиков и курение;
• острые и хронические заболевания мочеполовой системы воспалительной природы.

Основных внутренних причин фрагментации две:

• Первая - неполноценное формирование сперматозоидов в придатках яичка.
• Вторая - сбои в системе, которая отсеивает мужские половые клетки с генетическими или морфологическими нарушениями.

Общая информация

Основной способ оценки состояния сперматозоидов - спермограмма. Это высокоинформативный лабораторный тест, с помощью которого оценивают морфологическое строение, подвижность и другие параметры сперматозоидов. К сожалению, спермограмма не дает информации о состоянии генетического материала.

Для получения данных о фрагментации ДНК медики применяют специальные методы. Сперму обрабатывают специальными химическими веществами, благодаря чему сперматозоиды окрашиваются в разные цвета. После этого под микроскопом подсчитывают количество здоровых и поврежденных мужских половых клеток.

Нормальный показатель поврежденных сперматозоидов - не более 15%.

Показания к исследованию

Проверить индекс фрагментации ДНК сперматозоидов рекомендуют в таких ситуациях:

• бесплодие неясного генеза;
• многочисленные безуспешные попытки экстракорпорального оплодотворения;
• эмбрионы, полученные в ходе ЭКО, отличаются низким качеством;
• частые самопроизвольные выкидыши;
• возраст будущего отца - старше 45 лет;
• нарушения в спермограмме.

В каждом отдельном случае необходимость пройти обследование определяет лечащий врач.

Подготовка и забор материала

Подготовка к исследованию на фрагментацию ДНК крайне проста. Чтобы получить достоверные результаты, пациенту достаточно в течение недели не париться в бане и воздержаться от половой жизни. Также следует исключить прием алкоголя и наркотиков.

Сперму сдают путем мастурбации в пластиковый контейнер. Обычно это происходит в условиях клиники. В некоторых случаях разрешается половой акт, с применением медицинского презерватива.

Как улучшить показатели фрагментации ДНК сперматозоидов

Основная группа препаратов, которая улучшает состояние ДНК мужских половых клеток - антиоксиданты. Эти средства нейтрализуют свободные радикалы, повреждающие генетический материал в клетках. В некоторых случаях показатель улучшает сама яйцеклетка, после зачатия.

По мнению ученых, это случается не часто и зависит от таких факторов:

• выраженности повреждений;
• процентного соотношения поврежденной и нормальной части молекулы;
• возраста женщины.

Чтобы улучшить состояние ДНК в сперматозоидах следует:

• ограничить, а лучше исключить употребление алкоголя, наркотических веществ, курение;
• правильно питаться;
• избегать перегревания;
• своевременно лечить заболевания мочеполовой сферы.

Сперму, предназначенную для оплодотворения яйцеклетки при ЭКО, обрабатывают специальными веществами, удаляя поврежденные клетки. Это дает возможность паре иметь здорового ребенка.

Где пройти обследование

Сдать сперму на фрагментацию ДНК можно в частной медицинской клинике «Альтравита». Здесь есть все необходимое для сдачи анализов, а персонал обладает необходимым уровнем знаний.

Благодаря современному оборудованию и высокому уровню квалификации докторов пациентам не приходится сомневаться в достоверности результатов. Цены на исследование в Москве можно узнать на сайте или у лечащего врача.

Фрагментация ДНК сперматозоидов — что это за анализ? Показания, расшифровка Tunel-теста и прогнозы на беременность

Исследование фрагментации ДНК спермы – достаточно актуальная тема, если рассматривать проблему с точки зрения мужского бесплодия и бесплодных браков. В ряде случаев классической спермограммы бывает недостаточно (даже при ее хороших показателях), возникает необходимость в дополнительном ультраструктурном исследовании. Именно таким анализом является тест на фрагментацию ДНК сперматозоидов. Делают анализ несколькими методиками, но наиболее часто используют исследование фрагментации ДНК в сперматозоидах методом Тунель (Tunel-тест).

• Сперматогенез
• Что такое фрагментация ДНК сперматозоидов
• Причины
  • Предрасполагающие факторы
• На что влияет повреждение хроматина
• Тест на фрагментацию ДНК сперматозоидов
  • Расшифровка
• Высокий индекс фрагментации и привычное невынашивание
• Как снизить фрагментацию ДНК спермы
  • Хирургическое лечение варикоцеле
  • Пероральные антиоксиданты
• Кому сдавать анализ «Спермограмма с фрагментацией ДНК в сперматозоидах»
• Суть исследования
• Подготовка к сдаче анализа

Что такое физиологическая фрагментация ДНК сперматозоидов в сперматогенезе

В организме человека сперматозоид – самая маленькая клетка. Для уменьшения его размера в процессе сперматогенеза (созревания спермия и превращения в зрелый сперматозоид) происходит специфическое преобразование. Ядро уплотняется за счет механизма конденсации хроматина. Большая часть цитоплазмы «выбрасывается» из мужской половой клетки в виде «цитоплазматической капли», остаются только необходимые органеллы.

Схематичное изображение упаковки ДНК в хромосому

Для сборки и упаковки нитей ДНК в хромосомы необходимы белки гистоны. Из ядра будущего сперматозоида удаляются гистоны, а ДНК связывается с белками-протаминами. Это позволяет плотно конденсировать хроматин и уменьшить ядро сперматозоида. В это время происходит «расплетание» участков ДНК и на стадии созревания они должны снова соединиться, но это происходит не всегда. У части сперматозоидов этот процесс остается незавершенным – это физиологическая фрагментация ДНК сперматозоидов. У здоровых мужчин степень фрагментации не превышает 15%.

Патологическая фрагментация ДНК сперматозоидов – что это такое

У бесплодных мужчин индекс сперматозоидов с нарушением целостности хромосом более 30%. При фрагментации ДНК спермы больше 30% вероятность наступления беременности крайне низкая, а ранние потери беременности высокие (замирание, самопроизвольные аборты, и т. д.).

Причины фрагментации ДНК

Выделяют 2 группы причин нарушенной целостности хромосом в мужских половых клетках:

1. Внутренние дефекты сперматогенеза (аномалии развития и генетические дефекты).
2. Внешние повреждения тестикул (опосредованное влияние гонадотоксинов, гипертермии, оксидативного стресса, эндокринных заболеваний).

Непосредственно в этих случаях влияют дефицит протаминов, активные формы кислорода, нарушение механизмов апоптоза, нарушения замены гистонов на протамины в сперматидах, плохая упаковка хроматина, усиление чувствительности к оксидативному стрессу дефектных сперматозоидов.

Факторы, приводящие к фрагментации ДНК сперматозоидов

К увеличению степени фрагментации ДНК приводят:

• лейкоспермия – повышенное количество лейкоцитов (воспалительные процессы, скрытые половые инфекции);
• возраст после 35 лет;
• привычки или стиль жизни: алкоголь, табакокурение;
• внешние факторы: пестициды в продуктах питания, работа на химическом производстве, повышенная температура на рабочем месте, влияние радиации;
• неопластические патологии: лейкемия, лимфома, рак яичек и химиотерапия;
• патологические процессы: повышение температуры тела, варикоцеле, генитальные инфекции, перекрут яичка, крипторхизм, слабый сперматогенез.
• генетические факторы: нарушения ДНК-репарации, антиоксидантные гены, путь детоксикации, аберрации и микроделеции.

На что влияет повреждение хроматина в мужских половых клетках

Повышенный процент фрагментации ДНК сперматозоидов:

• снижает фертильный репродуктивный потенциал мужчины;
• снижает частоту наступления беременностей;
• увеличивает репродуктивные и естественном оплодотворении, особенно на ранних сроках;
• снижает эффективность программ ВРТ (неудачное ЭКО и ВМИ).

Кроме того, измененная ДНК приводит к хромосомным нарушениям у детей, уменьшает срок жизни потомства, способствует развитию врожденных генетических дефектов у детей.

Анализ (тест) на фрагментацию ДНК сперматозоидов: оценка результатов и расшифровка Tunel-тест

Существует несколько методик для определения индекса фрагментации ДНК:

• Tunel;
• Halosperm;
• SCSA.

Наиболее прогностически значимым признано исследование фрагментации ДНК в сперматозоидах методом Tunel, но экономически более выгоден Halosperm. Наиболее часто тест проводится методами Tunel, Halosperm.

Расшифровка фрагментации ДНК в спермограмме представлена в таблице 1.

Таблица 1. Индекс фрагментации

Уровень фрагментации	Расшифровка и рекомендации
0-15%	Норма. Естественная беременность представляется возможной
15-25%	Естественная беременность возможна, но ее ожидание может затянуться. Если , рекомендуют проведение внутриматочной инсеминации. Если параллельно у женщины есть патологии репродуктивной сферы – следует .
> 30%	Наступление беременности маловероятно, шансы увеличатся, если прибегнуть к экстракорпоральному оплодотворению.
>50%	Беременность при применении ЭКО маловероятна. Рекомендовано .
>60%	Шансы очень малы, единственный выход – или .

Фрагментация ДНК сперматозоидов и привычное невынашивание беременности

• идиопатическом бесплодии (когда причина неизвестна);
• после множественных неудачных попыток ЭКО;
• получении в протоколе ЭКО эмбрионов невысокого качества;
• привычном невынашивании и неоднократных выкидышах;
• варикоцеле;
• мужчинам после 45 лет;
• после (для : необходимо убедиться, что процент клеток с поврежденной ДНК не превышает нормы);
• высокой температуре, наблюдаемой в последние 3 месяца.

Патофизиологические процессы, приводящие к повреждению ДНК, не до конца изучены. Определенная схема лечения бесплодия, вызванная этим фактором, пока не разработана. А методы репродуктивной медицины не всегда позволяют достичь положительного результата. Но нормализация структуры ДНК сперматозоидов позволяет улучшить и увеличить частоту клинических беременностей.

Суть метода Tunel

Для проведения теста сперму . Из образца биоматериала часть используется для светооптического исследования, где оцениваются морфологические качества сперматозоидов и состав спермы. Часть исследуется по методу Tunel.

В пробу для оценки фрагментации добавляют раствор меченных флюоресцирующих нуклеотидов, которые способны связываться с обрывками нитей ДНК. Нуклеотиды встраиваются в разорванную цепочку и выступают в качестве меток, которые флуоресцируют под микроскопом. Затем высчитывается процентное содержание «меченых» сперматозоидов и выдается результат.

Как подготовиться к исследованию

Перед сбором биоматериала действуют те же требования, как и перед с :

• Половое воздержание не менее 2 и не более 7 дней. Лучшее время – 3 суток. Если сдается анализ повторно, то лучше чтобы промежутки воздержания были одинаковыми.
• Отказ от алкоголя, курения, перегревания (сауны, бани и т.д.) сроком 3 месяца (весь процесс сперматогенеза длится в среднем 72 дня).
• Прекращение приема любых лекарственных препаратов, если врачом не указано обратное и нет угрозы жизни из-за прерывания терапии.
• Если мужчина перенес ОРВИ, грипп и другие заболевания с повышением температуры тела – сдачу анализа необходимо перенести.
• Накануне исключить физические и эмоциональные нагрузки.

Весь период подготовки необходимо правильное питание и соблюдение питьевого режима (1,5-2 литра в день).

Необходимо понимать, что качественные характеристики мужских половых клеток меняются во времени, в отличие от женских. Поэтому, точность результатов зависит от того, насколько вы серьезно подойдете к вопросу подготовки и лечению (для повторного теста на фрагментацию).

Индекс фрагментации ДНК предоставляет информацию о результативности различных методов лечения, при этом оцениваются только сперматозоиды:

фрагментация ДНК 0-15%: беременность естественным путем представляется возможной.

фрагментация ДНК 15-25%: Беременность естественным путем возможна, но ее ожидание может быть долгим. Если в течение длительного времени не удается забеременеть, следует подумать о возможности проведения хотя бы одного курса осеменения. Если, помимо этого, нарушения имеются также и у женщины, а также в более старшем возрасте, рекомендуется проведение ЭКО.

фрагментация ДНК > 30%: Наступление беременности естественным путем или с помощью осеменения представляется маловероятным. Шансы на успех увеличиваются благодаря ЭКО

фрагментация ДНК > 50%: Беременность с помощью ЭКО маловероятна. Более высокие шансы возможны при использовании ИКСИ или ИМСИ

фрагментация ДНК > 60%: Шансы на успех очень малы

Показания к исследованию на уровень фрагментации ДНК сперматозоидов:

• Бесплодие в браке
• Неудачные попытки ЭКО
• Невынашивание беременности
• Отклонения в спермограмме
• Подготовка к использованию вспомогательных репродуктивных технологий (ИКСИ, ЭКО)
• Варикоцеле, хронические воспалительные заболевания органов мужской мочеполовой системы

Причины повышения уровня фрагментации ДНК сперматозоидов

• Ионизирующее излучение
• Вирусные инфекции
• Прием некоторых лекарственных препаратов, химиотерапия
• Систематический прием алкоголя
• Отравление ртутью, свинцом
• Местное повышение температуры (варикоцеле)
• Курение
• Экологические факторы
• Хронические воспалительные заболевания органов мочеполовой системы (простатит, везикулит)
• Генетические факторы

Может ли спермограмма выявить фрагментацию ДНК сперматозоидов?

Анализ спермограммы не позволяет оценить целостность генетического материала сперматозоидов, в спермограмме оцениваются другие параметры (количество, подвижность и морфология сперматозоидов).

Как проводится анализ фрагментации ДНК сперматозоидов

После использования специальных реагентов препарат анализируется под микроскопом, во время чего проводится подсчет клеток с фрагментацией и без фрагментации ДНК.

Сперматозоид без фрагментации ДНК

Сперматозоид с фрагментацией ДНК

Фрагментация ДНК сперматозоидов является относительно недавно открытой, интенсивно исследуемой в последнее десятилетие причиной мужского бесплодия и отцовского эффекта нарушений раннего эмбрионального развития. Причинами разрывов ДНК считают процессы изменения структуры хроматина в ходе сперматогенеза и апоптоз. Для оценки фрагментации ДНК и апоптотических маркеров сперматозоидов в настоящее время разработан целый ряд методических подходов. Высокий процент сперматозоидов с повреждениями ДНК не всегда коррелирует с обычными параметрами спермограммы. В то же время фрагментация ДНК сперматозоидов может оказывать влияние на ранние этапы эмбрионального развития, особенно на формирование бластоцисты и частоту наступления беременности в циклах ЭКО/ИКСИ. Подходы к преодолению повышенной фрагментации в сперматозоидах человека начинают разрабатываться.

Фрагментация ДНК сперматозоидов

Целостность ДНК сперматозоидов – важный параметр оценки качества спермы и маркер фертильности. Целостность ДНК сперматозоидов обеспечивает правильную передачу генетического материала будущим поколениям.

У бесплодных мужчин процент сперматозоидов с нарушением целостности ДНК более 30%, при этом у здоровых фертильных мужчин менее 15%.

При фрагментации ДНК спермы более 30% вероятность наступления беременности крайне низкая.

Каковы же пути преодоления высокого уровня фрагментации ДНК в ядрах сперматозоидов?
На сегодняшний день существует несколько методов преодоления высокой фрагментации ДНК
Первый метод – это устранение этиопатогенетических (причинно-следственных) факторов. К таким факторам можно отнести: курение, переедание, ожирение, малоактивный образ жизни, перегревание, действие пестицидов и выхлопных газов)

Второй метод – это более частая половая жизнь. Известно, что фрагментация увеличивается пропорциалнально сроку воздержание и снижается при воздежрании 12-24 час по сравнению с практикуемым обычно (3-5 раз в неделю). Часто этого достаточно для нормализации структуры хромосом.

Третий метод – лечение потенциально устранимых заболеваний, приводящих к повышенной фрагментации ДНК: инфекционно-воспалительных процессов, варикоцеле, диабета и т.д.

Четвертый метод – патогенетическое (устранение причины) лечение. Это назначение антиоксидантной терапии и назначение препаратов ФСГ.

Пятый метод – это различные технологии обработки спермы в программе ЭКО, ИКСИ. Применяют различные растворы «Percoll», «PureSperm», а также удаление неживых и апоптотических (разрушенных) сперматозоидов процедурой Swim-up.

Шестой метод – использование в протоколах ИКСИ сперматозоидов, полученных из яичка с помощью биопсии.
В заключении можно сказать, что снижение высокого уровня фрагментации ДНК сперматозоидов с помощью андрологических методов в лечении может преодолевать обусловленный им мужской фактор бесплодия.

ПОДГОТОВКА ДЛЯ МУЖА:
1. Омега-3, витамины с фолиевой кислотой, L-