Влияние фрагментации ДНК сперматозоидов на эффективность оплодотворения и развитие эмбрионов человека, культивируемых in vitro

Мазилина М.А., Комарова Е.М., Лесик Е.А., Федорова И.Д., Гзгзян А.М.

1ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 2ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, Санкт-Петербург, Россия
Цель исследования. Оценить влияние фрагментации ДНК сперматозоидов на эффективность оплодотворения и развитие эмбрионов человека, культивируемых in vitro.
Материал и методы. Проведен анализ данных протоколов оплодотворения яйцеклеток и культивирования эмбрионов. Спермиологический анализ выполнен согласно рекомендациям ВОЗ (WHO, 2010). Доля сперматозоидов с фрагментированной ДНК проанализирована методом флуоресцентного мечения разрывов ДНК (TUNEL). Статистический анализ был проведен с помощью программного обеспечения GraphPad InStat.
Результаты. Между долей сперматозоидов с фрагментированной ДНК и эффективностью оплодотворения была выявлена отрицательная взаимосвязь. Не было обнаружено корреляции между долей сперматозоидов с фрагментированной ДНК и долей эмбрионов высшего качества.
Заключение. Показано, что фрагментация ДНК сперматозоидов негативно отражается на эффективности оплодотворения, однако не приводит к нарушению раннего доимплантационного развития эмбрионов при культивировании in vitro.

Ключевые слова

сперматозоиды человека
фрагментация ДНК
оплодотворение
развитие эмбрионов

Список литературы

1. Huang C.C., Lin D.P.C., Tsao H.M., Cheng T.C., Liu C.H., Lee M.S. Sperm DNA fragmentation negatively correlates with velocity and fertilization rates but might not affect pregnancy rates. Fertil. Steril. 2005; 84(1): 130-40.

2. Шильникова Е.М., Мазилина М.А., Федорова И.Д. Нарушение целостности ДНК сперматозоидов человека: причины, методы исследования, влияние на исход программ вспомогательных репродуктивных технологий. Медицинская генетика. 2014; 4: 11-9.

3. Руднева С.А., Брагина Е.Е., Арифулин Е.А., Сорокина Т.М., Шилейко Л.В., Ермолаева С.А., Курило Л.Ф., Черных В.Б. Фрагментация ДНК в сперматозоидах и ее взаимосвязь с нарушением сперматогенеза. Андрология и генитальная хирургия. 2014; 4: 26-33.

4. Lewis S.E.M., Aitken R.J. DNA damage to spermatozoa has impacts on fertilization and pregnancy. Cell Tissue Res. 2005; 322(1): 33-41.

5. Ahmadi A., Ng S.C. Fertilizing ability of DNA-damaged spermatozoa. J. Exp. Zool. 1999; 284(6): 696-704.

6. de Mouzon J., Goossens V., Bhattacharya S., Castilla J.A., Ferraretti A.P., Korsak V. et al. Assisted reproductive technology in Europe, 2006: results generated from European registers by ESHRE. Hum. Reprod. 2010; 25(8): 1851-62.

7. Шильникова Е.М. Генетические и эпигенетические особенности генома сперматозоида и их влияние на ранее эмбриональное развитие человека: дисс. … канд. мед. наук. СПб.; 2015.

8. WHO laboratory manual for the Examination and processing of human semen. 5th ed. WHO; 2010.

9. Tao J., Tamis R., Fink K., Williams B., Nelson-White T., Craig R. The neglected morula/compact stage embryo transfer. Hum. Reprod. 2002; 17(6): 1513-8.

10. Simon L., Castillo J., Oliva R., Lewis S.E.M. Relationships between human sperm protamines, DNA damage and assisted reproduction outcomes. Reprod. Biomed. Online. 2011; 23(6): 724-34.

11. Seli E. Spermatozoal nuclear determinants of reproductive outcome: implications for ART. Hum. Reprod. Update. 2005; 11(4): 337-49.

12. Tesarik J., Greco E., Mendoza C. Late, but not early, paternal effect on human embryo development is related to sperm DNA fragmentation. Hum. Reprod. 2004; 19(3): 611-5.

13. Collins J.A., Barnhart K.T., Schlegel P.N. Do sperm DNA integrity tests predict pregnancy with in vitro fertilization? Fertil. Steril. 2008; 89(4): 823–31.

14. Zhao J., Zhang Q., Wang Y., Li Y. Whether sperm deoxyribonucleic acid fragmentation has an effect on pregnancy and miscarriage after in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection: a systematic review and meta-analysis. Fertil. Steril. 2014; 102(4): 998-1005. e8.

15. Host E., Lindenberg S., Smidt-Jensen S. The role of DNA strand breaks in human spermatozoa used for IVF and ICSI. Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2000; 79(7): 559-63.

16. Gharagozloo P., Aitken R.J. The role of sperm oxidative stress in male infertility and the significance of oral antioxidant therapy. Hum. Reprod. 2011; 26(7): 1628-40.

17. Ghaleno L.R., Valojerdi M.R., Hassani F., Chehrazi M., Janzamin E. High level of intracellular sperm oxidative stress negatively influences embryo pronuclear formation after intracytoplasmic sperm injection treatment. Andrologia. 2014; 46 (10): 1118-27.

18. Henkel R., Hajimohammad M., Stalf T., Hoogendij C., Mehnert C., Menkveld R. et al. Influence of deoxyribonucleic acid damage on fertilization and pregnancy. Fertil. Steril. 2004; 81(4): 965-72.

19. Bakos H.W., Thompson J.G., Feil D., Lane M. Sperm DNA damage is associated with assisted reproductive technology pregnancy. Int. J. Androl. 2008; 31(5): 518-26.

20. Lin M.H., Kuo-Kuang Lee R., Li S.H., Lu C.H., Sun F.J., Hwu Y.M. Sperm chromatin structure assay parameters are not related to fertilization rates, embryo quality, and pregnancy rates in in vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection, but might be related to spontaneous abortion rates. Fertil. Steril. 2008; 90(2): 352-9.

21. Benchaib M. Sperm DNA fragmentation decreases the pregnancy rate in an assisted reproductive technique. Hum. Reprod. 2003; 18(5): 1023-8.

22. Bungum M., Humaidan P., Axmon A., Spano M., Bungum L., Erenpreiss J., Giwercman A. Sperm DNA integrity assessment in prediction of assisted reproduction technology outcome. Hum. Reprod. 2007; 22(1):174-9.

23. Esbert M., Pacheco A., Vidal F., Florensa M., Riqueros M., A. Ballesteros A. et al. Impact of sperm DNA fragmentation on the outcome of IVF with own or donated oocytes. Reprod. Biomed. Online. 2011; 23(6): 704-10.

24. De Lamirande E., Gagnon C. The dark and bright sides of reactive oxygen species on sperm function. In: Gagnon C., ed. The male gamete: from basic science to clinical application. Vienna: Cache River Press; 1999:455-67.

25. Agarwal A., Virk G., Ong C., du Plessis S. Effect of oxidative stress on male reproduction. World J. Mens. Health. 2014; 32(1): 1-17.

26. Payne J.F., Raburn D.J., Couchman G.M., Price T.M., Jamison M.G., Walmer D.K. Redefining the relationship between sperm deoxyribonucleic acid fragmentation as measured by the sperm chromatin structure assay and outcomes of assisted reproductive techniques. Fertil. Steril. 2005; 84(2): 356-64.

27. Duran E.H., Morshedi M., Taylor S., Oehninger S. Sperm DNA quality predicts intrauterine insemination outcome: a prospective cohort study. Hum. Reprod. 2002;17(12): 3122-8.

28. Larson-Cook K.L., Brannian J.D., Hansen K.A., Kasperson K.M., Aamold E.T., Evenson D.P. Relationship between the outcomes of assisted reproductive techniques and sperm DNA fragmentation as measured by the sperm chromatin structure assay. Fertil. Steril. 2003; 80(4): 895-902.

29. Schattman G.L., Esteves S., Agarwal A., eds. Unexplained infertility. Pathophysiology, evaluation and treatment. Springer; 2015.

Поступила 28.07.2016

Принята в печать 02.09.2016

Об авторах / Для корреспонденции

Мазилина Мария Алексеевна, аспирант ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет; эмбриолог отделения ВРТ ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта. Адрес: 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9. E-mail: mashamazilina@gmail.com
Комарова Евгения Михайловна, к.б.н., м.н.с., эмбриолог отделения ВРТ ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта.
Адрес: 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: evgmkomarova@gmail.com
Лесик Елена Александровна, к.б.н., с.н.с., эмбриолог отделения ВРТ ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта.
Адрес: 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: lesike@yandex.ru
Федорова Ирина Дмитриевна, к.б.н., с.н.с., старший эмбриолог ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта.
Адрес: 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: irendf@mail.ru
Гзгзян Александр Мкртичевич, д.м.н., проф. кафедры акушерства и гинекологии ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет; руководитель отделения ВРТ ФГБНУ НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта.
Адрес: 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9. E-mail: agzgzyan@mail.ru

Для цитирования: Мазилина М.А., Комарова Е.М., Лесик Е.А., Федорова И.Д.,
Гзгзян А.М. Влияние фрагментации ДНК сперматозоидов на эффективность оплодотворения и развитие эмбрионов человека, культивируемых in vitro.
Акушерство и гинекология. 2017; 3: 69-74.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.3.69-74

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.