Назад
Новая методика измерения возраста мужских сперматозоидов способна предсказать успех и время, необходимое для наступления беременности, говорится в недавно опубликованном исследовании ученых из Медицинской школы Университета штата Уэйн.
Исследование, опубликованное в журнале Human Reproduction, показало, что эпигенетические часы старения сперматозоидов могут выступать в качестве нового биомаркера для прогнозирования наступления беременности у супружеских пар. Полученные результаты также подчеркивают важность партнера-мужчины в репродуктивном успехе.
Хронологический возраст является важным фактором, определяющим репродуктивную способность и успех среди пар, пытающихся забеременеть, но хронологический возраст не отражает совокупность генетических и внешних - условий окружающей среды - факторов, поэтому он служит косвенным показателем "истинного" биологического возраста клеток", - говорит Ричард Пильснер, ведущий автор исследования. "Показатели качества спермы, использующие рекомендации ВОЗ, использовались для оценки мужского бесплодия в течение десятилетий, но они остаются плохими предикторами репродуктивных результатов. Таким образом, возможность определения биологического возраста спермы может стать новой платформой для более точной оценки вклада мужчин в репродуктивный успех, особенно среди бесплодных пар".
Эпигенетическое старение сперматозоидов - это биологическое, а не хронологическое старение сперматозоидов. Исследование показало, что кумулятивная вероятность беременности через 12 месяцев на 17% ниже у пар, в которых партнеры-мужчины относились к более старшим категориям эпигенетического старения спермы по сравнению с более молодыми. В исследовании приняли участие 379 мужчин-партнеров пар, прекративших использование контрацептивов с целью забеременеть. Исследование также выявило более высокий уровень эпигенетического старения спермы у курящих мужчин.
Полученные результаты, по словам Пилснера, свидетельствуют о том, что более высокий уровень эпигенетического старения сперматозоидов связан с более длительным сроком наступления беременности у пар, которым не помогло лечение бесплодия, а среди пар, достигших беременности, - с более коротким сроком гестации.
Сильная связь между эпигенетическим старением сперматозоидов и вероятностью беременности, а также ее замедление или обращение вспять посредством выбора образа жизни и/или фармакологических вмешательств требует дальнейшего изучения. Кроме того, поскольку у более старших отцов повышен риск рождения детей с неблагоприятными неврологическими исходами, важно понять потенциальную связь эпигенетического старения сперматозоидов со здоровьем и развитием детей.
"Существует острая необходимость в новых показателях мужской фертильности для оценки общего репродуктивного успеха среди пар в общей популяции", - отметил Пилснер. "Эти данные показывают, что наши эпигенетические часы спермы могут удовлетворить эту потребность в качестве нового биомаркера, предсказывающего успех беременности среди пар, не обращающихся за лечением бесплодия. В то время как хронологический возраст обоих партнеров остается важным предиктором репродуктивного успеха, наши часы, вероятно, повторяют внешние и внутренние факторы, которые определяют биологическое старение сперматозоидов. Такой суммарный показатель биологического возраста сперматозоидов имеет важное клиническое значение, так как позволяет парам в общей популяции оценить вероятность достижения беременности при естественном половом акте, тем самым информируя и ускоряя принятие решений о лечении бесплодия".
Пилснер считает, что, поскольку исследуемые были в основном европеоидами, для подтверждения связи между эпигенетическим старением сперматозоидов и успешностью беременности у пар других рас и этнических групп необходимы более многочисленные и разнообразные когорты.
J Richard Pilsner et al. Эпигенетические часы сперматозоидов связаны с исходами беременности в общей популяции (аннотация).
Связано ли эпигенетическое старение сперматозоидов (SEA) с вероятностью беременности среди пар в общей популяции? Мы наблюдали на 17% более низкую кумулятивную вероятность беременности в 12 месяцев у пар с партнерами-мужчинами в старших категориях SEA по сравнению с младшими.
Сильная связь между хронологическим возрастом и профилями метилирования ДНК позволила оценить биологический возраст как метрику эпигенетических "часов" в большинстве соматических тканей. Такие часы в мужских половых клетках менее развиты и не имеют клинического значения с точки зрения их полезности для прогнозирования репродуктивных результатов.
Дизайн исследования
Это было популяционное проспективное когортное исследование пар, прекративших прием контрацептивов с целью забеременеть, набранных из 16 округов США в период с 2005 по 2009 год и прослеженных в течение 12 месяцев.
Участники, методы
Метилирование ДНК сперматозоидов из 379 образцов спермы оценивалось с помощью матричного микрочипа. Для прогнозирования возраста по данным о метилировании ДНК спермы был использован современный алгоритм машинного обучения. SEA оценивался по часам, полученным из отдельных CpGs (SEACpG) и дифференциально метилированных регионов (SEADMR). Вероятность наступления беременности в течение 1 года сравнивалась по SEA, а для оценки связи со временем наступления беременности (TTP) использовались дискретно-временные модели пропорциональных рисков с поправкой на ковариаты.
Основные результаты
Наши часы SEACpG имели самую высокую прогностическую эффективность с корреляцией между хронологическим и прогнозируемым возрастом (r = 0,91). В скорректированных дискретных моделях Кокса SEACpG был отрицательно связан с TTP (отношение шансов фертильности (FORs)=0,83; 95% CI: 0,76, 0,90; P = 1,2×10-5), что указывает на более длительный TTP с продвинутым SEACpG. Что касается последующих исходов родов, то высокий уровень SEACpG был связан с меньшим гестационным возрастом (n = 192; -2,13 дня; 95% ДИ: -3,67, -0,59; P = 0,007). Курильщики также имели повышенный уровень SEACpG (P < 0,05). Наконец, SEACpG продемонстрировал высокие показатели в независимой когорте ЭКО (n = 173; r = 0,83). Показатели SEADMR были сопоставимы с SEACpG, но с ослабленными размерами эффекта.
Ограничения исследования
Данное проспективное когортное исследование состояло в основном из мужчин и женщин европеоидной расы, поэтому для подтверждения ассоциаций между SEA и успешной беременностью пары у представителей других рас/этнических групп необходим анализ больших разнородных когорт.
