Почему не получается забеременеть: роль ДНК-фрагментации спермы

ДНК-фрагментация спермы — это ключевой фактор мужского бесплодия, который часто остается незамеченным при стандартном обследовании. Высокий процент повреждения генетического материала в сперматозоидах напрямую влияет на способность к оплодотворению, развитие эмбриона и успешность беременности. Даже при нормальных показателях спермограммы повышенная фрагментация ДНК сперматозоидов может быть причиной неудачных попыток зачатия, повторяющихся выкидышей или остановок развития беременности. Понимание этого параметра открывает новые возможности для диагностики и лечения бесплодия.

Что такое ДНК-фрагментация сперматозоидов

ДНК-фрагментация сперматозоидов означает наличие разрывов и повреждений в генетическом материале мужских половых клеток. В норме ДНК в сперматозоидах упакована плотно и защищена от повреждений, но под влиянием различных факторов эта целостность нарушается. Поврежденные сперматозоиды могут сохранять подвижность и нормальную форму, но их генетический материал не способен обеспечить правильное развитие эмбриона после оплодотворения.

Процесс созревания сперматозоидов включает сложные механизмы упаковки ДНК. Когда эти механизмы дают сбой, цепочки ДНК становятся уязвимыми. Сперматозоид с фрагментированной ДНК может оплодотворить яйцеклетку, но эмбрион либо не имплантируется в матку, либо останавливается в развитии на ранних сроках. Именно поэтому этот параметр так важен для понимания причин бесплодия.

Причины повышенной фрагментации ДНК спермы

Повреждение ДНК сперматозоидов возникает под воздействием множества факторов, которые можно разделить на внутренние и внешние. К внутренним относятся нарушения в процессе созревания сперматозоидов, а к внешним — образ жизни и окружающая среда.

Основные причины включают:

• Окислительный стресс — наиболее частая причина, когда избыток свободных радикалов повреждает клетки.
• Варикоцеле — расширение вен семенного канатика, приводящее к перегреву и кислородному голоданию яичек.
• Хронические воспалительные процессы мочеполовой системы.
• Воздействие высоких температур (частые посещения бани, сауны, подогрев сидений в автомобиле).
• Курение, употребление алкоголя и другие токсические воздействия.
• Возрастные изменения после 45 лет.
• Некоторые медицинские процедуры, включая химио- и лучевую терапию.

Как ДНК-фрагментация влияет на зачатие и беременность

Механизм влияния поврежденной ДНК сперматозоидов на репродуктивные процессы сложен и многоступенчатый. Даже при успешном оплодотворении яйцеклетки такие сперматозоиды несут непоправимые генетические ошибки.

При естественном зачатии сперматозоиды с фрагментированной ДНК имеют сниженную способность к оплодотворению. Если оплодотворение все же происходит, эмбрион с поврежденным генетическим материалом может:

• не имплантироваться в стенку матки;
• остановиться в развитии на ранних сроках беременности;
• привести к самопроизвольному выкидышу;
• стать причиной врожденных патологий развития (в редких случаях).

При использовании вспомогательных репродуктивных технологий высокий уровень фрагментации ДНК спермы снижает эффективность ЭКО и ИКСИ, поскольку отбор сперматозоидов для этих процедур основывается на внешних характеристиках, а не на целостности генетического материала.

Диагностика ДНК-фрагментации сперматозоидов

Стандартная спермограмма не оценивает целостность ДНК, поэтому для выявления этой проблемы требуются специальные тесты. Эти методы определяют процент сперматозоидов с поврежденным генетическим материалом в эякуляте.

Основные методы диагностики включают:

• TUNEL-тест — определяет разрывы в цепях ДНК с помощью ферментативной реакции.
• SCSA — метод оценки устойчивости хроматина к денатурации.
• Метод «Комета» (COMET-анализ) — визуализирует повреждения ДНК в виде «хвоста кометы».
• SCD-тест — оценивает степень деконденсации хроматина.

Результат выражается в виде индекса фрагментации ДНК (ИФД). Значение менее 15 % считается нормальным, от 15 % до 30 % — пограничным, а более 30 % — высоким, что значительно снижает шансы на успешное зачатие и вынашивание беременности.

Сравнительная таблица методов диагностики ДНК-фрагментации

Подходы к снижению фрагментации ДНК спермы

Снижение уровня фрагментации ДНК сперматозоидов возможно через изменение образа жизни, медикаментозное лечение и в некоторых случаях хирургическое вмешательство. Основная цель — уменьшение окислительного стресса и устранение причин повреждения ДНК.

Эффективные стратегии включают:

• Прием антиоксидантов (витамины C, E, коэнзим Q10, селен, цинк) курсом 3–6 месяцев.
• Коррекция образа жизни: отказ от курения и алкоголя, нормализация веса.
• Исключение перегрева мошонки (свободное белье, ограничение бань и саун).
• Лечение варикоцеле хирургическим путем.
• Терапия воспалительных заболеваний мочеполовой системы.
• Частая эякуляция (каждые 2–3 дня) для обновления спермы.

Контрольное исследование фрагментации ДНК сперматозоидов проводят через 3 месяца после начала лечения, так как именно столько времени требуется для полного обновления сперматозоидов.

Вспомогательные репродуктивные технологии при высокой ДНК-фрагментации

При высоких показателях фрагментации ДНК спермы, которые не удается снизить консервативными методами, современная репродуктология предлагает специальные подходы для отбора наилучших сперматозоидов.

К таким методам относятся:

• ПИКСИ — дополнительный метод отбора зрелых сперматозоидов с неповрежденной ДНК.
• МАКС — магнитно-активированная сортировка клеток.
• Технологии выделения сперматозоидов из ткани яичка (при тяжелых формах).
• Использование криоконсервированной спермы после курса антиоксидантной терапии.

Эти методы позволяют отбирать сперматозоиды с наименьшим повреждением ДНК, что значительно повышает шансы на успешное оплодотворение и развитие здоровой беременности.

Список литературы

1. Кузьмичев Ю. Ю., Бердиков А. Н., Гамидов С. И. Мужское бесплодие: руководство для врачей. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. — 256 с.
2. Федеральные клинические рекомендации по лечению мужского бесплодия. — М.: Российская ассоциация репродукции человека, 2018.
3. ВОЗ. Руководство по исследованию и обработке эякулята человека. — 5-е изд. — Женева: Всемирная организация здравоохранения, 2010.
4. Agarwal A., Cho C. L., Majzoub A. The Society for Translational Medicine: clinical practice guidelines for sperm DNA fragmentation testing in male infertility // Translational Andrology and Urology. — 2017. — Vol. 6. — P. 720–733.
5. Роживанов Р. В., Коршунов М. Н. Окислительный стресс и мужская фертильность // Андрология и генитальная хирургия. — 2016. — Т. 17, № 2. — С. 14–22.
6. Калашников Ю. С., Тишкевич О. А. Диагностика и лечение нарушений сперматогенеза. — М.: МИА, 2014. — 176 с.