Исследователи из Университета Массачусетса в Амхерсте обнаружили биомаркер в митохондриальной ДНК спермы, который может предсказать успех мужского репродуктивного здоровья и беременности.
Это открытие относится не только к парам, ищущим помощи при бесплодии, но и к популяции в целом. Данный биомаркер может стать более точным предсказателем мужского бесплодия, чем другие параметры спермы, на которые уже давно опираются организации здравоохранения и врачи.
"Клинически диагноз мужского бесплодия действительно не менялся десятилетиями", - говорит Ричард Пильзнер, автор исследования, опубликованного 6 октября, в журнале Human Reproduction. "За последние 10-20 лет были достигнуты большие успехи в понимании молекулярных и клеточных функций сперматозоидов, но клиническая диагностика не изменилась".
Митохондриальная ДНК наследуется по материнской линии, а число копий митохондриальной ДНК спермы (mtDNAcn) обычно уменьшается в восемь-десять раз во время сперматогенеза, чтобы обеспечить ее низкое значение при оплодотворении. В предыдущих исследованиях увеличение mtDNAcn и митохондриальной ДНК делеций (mtDNAdel) связывались со снижением качества спермы и более низкими шансами на оплодотворение у мужчин.
"Логичным следующим шагом было определение того, могут ли зависимости между биомаркерами митохондрий спермы и оплодотворением среди пар, ищущих лечения бесплодия, быть распространены на пары из общей популяции", - говорит Пильзнер.
Исследователи получили доступ к образцам спермы, полученным в ходе исследования Longitudinal Investigation of Fertility and the Environment (LIFE), в котором с 2005 по 2009 год был задействован 501 супружеская пара из Мичигана и Техаса для изучения взаимосвязи между образом жизни, воздействием окружающей среды, и фертильностью человека. Они оценили mtDNAcn и mtDNAdel спермы из 384 образцов спермы и проанализировали их связь с вероятностью беременности в течение одного года. Было обнаружено, если у мужчин более высокое содержание mtDNAcn спермы вероятность наступления беременности в течение 12 месяцев на 50% ниже, а вероятность наступления беременности в течение 12 месяцев на 18% ниже.
"Примечательно, что мы наблюдали сильную обратную связь между биомаркерами митохондрий спермы и временем беременности пар. Митохондриальная ДНК в сперме отражает некоторые физиологические явления, которые влияют на функцию сперматозоидов. Необходимы дополнительные исследования для дальнейшего изучения влияния изменений в mtDNAcn и mtDNAdel, которые могут возникнуть в результате дефекта митохондрий или поврежденной mtDNA. Нам необходимо воспользоваться нашим пониманием молекулярного инструментария, чтобы разработать лучший предсказатель мужской фертильности", - говорит Пильзнер.
Следующим шагом является изучение факторов, опосредующих изменения в ДНК митохондрий сперматозоидов. Это могут быть токсины из окружающей среды или другие причины воспаления или стресса, предполагают ученые.
"Понимание того, что вызывает сохранение числа копий митохондрий во время сперматогенеза, поможет нам придумать лучшие платформы для вмешательства и содействия лучшему репродуктивному успеху", - добавляет Пильзнер.