Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 7 2011

Изследване на разцепен еякулат: диагностични аспекти и приложение в практиката

виж като PDF
Текст A
Д-р Р. Станиславов, В. Николова



Погрешното разбиране, че чрез еякулаторния процес може да се получи спермална проба, годна за обработка при асистираните репродуктивни техники намалява възможността да бъдат селектирани годните за оплождане сперматозоиди. Използването на техниката на т.нар. разцепен еякулат дава възможност да се обработи фракцията сперматозоиди, която при естественото оплождане е водеща и съдържа сперматозоидите, които достигат и участват в процеса на оплождане на яйцеклетката. Последната фракция, съставена предимно от семенно-мехурчеста течност, има пагубен ефект върху сперматозоидната функция и при този подход контактът между нея и първата фракция се избягва.

Сперматозоидът като носител на генетична информация трябва да има качествата не само да оплоди яйцеклетката, да даде началото на бременност, но и да участва в създаването на генетично здраво дете. Асистираните репродуктивни технологии (АРТ) са разработени с цел заобикалянето на установени препятствия за оплождането и ембрионалното развитие. Малък е клиничният интерес, насочен към условията, които са вредни за постигането на тази цел. Широко разпространено е погрешното разбиране, че главният източник за получаване на годни сперматозоиди е цялостният еякулат, отделен в лабораторния съд. Нормално процесът на еякулация на семенната течност протича на отделни тласъци и като цяло еякулатът е съставен от последователното екскретиране на секретите на допълнителните полови жлези. Така разгледана, семенната течност се състои от фракции с различен физико-химичен състав, с различна сперматозоидна концентрация, мотилитет и морфология. Сперматозоидите, отделени в първата фракция (първия тласък), морфологично и функционално съзрелите, заедно с тяхната физиологична среда - простатен секрет, при коитус първи се депозират и транспортират с помощта на овулаторната цервикална слуз към яйцеклетката. Семенно-мехурчестата течност, която се отделя с последната фракция, богата на високомолекулни протеини с мощна цинк-свързваща способност, на практика не влиза в съприкосновение с оплождащите, стабилизирани с цинкови йони, сперматозоиди (Фиг. 1). Доказано е, че пакетирането на сперматозоидния ядрен хроматин е в пряка зависимост от съдържанието на цинк и в този контекст секретите на семенните мехурчета оказват негативно влияние върху сперматозоидната функция. Нашият клиничен опит при изследването по този начин говори, че този механизъм на отделяне не е случаен. Семенната плазма като цяло не е физиологична среда за сперматозоидите, каквато е кръвната плазма за кръвните клетки. Съставът на кръвната плазма е добре балансирана среда и животоподдържаща хомеостаза. Като подчертан контраст, съставът на втечнената смес от течности, наречена семенна плазма, силно варира както между различните мъже, така също и между пробите на един и същ индивид. Тук няма система, която да регулира или създава хомеостаза, а висока степен на вариация на независими фактори, даващи началото на многобройни и неконтролирани химически реакции[5].

Физиологична последователност на еякулацията
В самото начало noorificium externum се появява слузоподобен секрет, образуван от булбоуретралните жлези. Предназначението на този секрет е да балансира рН на уретралния канал спрямо киселото рН на урината, както и улесняване на протичането на процеса на еякулация.

Началото на истинската еякулация се предхожда от бърз транспорт на сперматозоиди в епидидимален секрет до простатната част на уретрата. Тук 25-30 простатни жлезисти отделения едновременно започват изпразването на тяхната секреция, в която сперматозоидите се суспендират. Простатният секрет на вид е течност и не образува гел след еякулация (първа фракция), съдържа главната част от сперматозоидите и попада първа върху цервикалната слуз.

Престоят на сперматозоидите в епидидимиса дава възможност за свързване на хроматина с цинка, а цинкът в простатния секрет стабилизира компактността на ядрената ДНК.

За да сме сигурни в последователността на отделените фракции, се изследват секреторните маркери: цинк за простатната жлеза и фруктоза за семенните мехурчета. По този начин се установява и разбира, че при полов контакт не съществуват условия за взаимодействие между тези фракции.

Така разгледан въпросът за семенната фруктоза като субстрат за сперматозоидния метаболизъм трябва да бъде променен, имайки предвид негативните ефекти, които семенно-мехурчестата течност има върху сперматозоидите (намаляване на виталитета, мотилитета и хроматиновото пакетиране) и че сперматозоидите нормално не влизат в контакт с нея[5].

Друга роля за фруктозата и други "необичайни" захари в семенната течност на животни и бозайници е може би да нормализира осмотичното налягане до 290 mosmol/l. Семенните мехурчета съдържат 40 милиона пъти по-високи концентрации на простагландини, отколкото кръвта и тяхната физиологична роля също така остава да бъде ясно детерминирана.

Сперматозоидният транспорт в женския генитален тракт
Сперматозоидите, попаднали в женския генитален тракт срещат далеч по-физиологична среда, благоприятстваща разгръщането на сперматозоидните функции: капацитация, хиперактивация и акрозомна реакция. Бариерите на овоцита позволяват преминаването на компетентни сперматозоиди. Сперматозоидът, който накрая се свързва с яйцеклетката е този, който е извършил капацитация, развил е хиперактивираща подвижност, носител е на качествата да премине през кумулусната маса, показал е правилния код за свързване към zona pellucida, претърпял e акрозомна реакция, прекосил e zona pellucida и накрая е показал правилния код за свързване към овоцитната мембрана и е имал способността да се свърже с нея (фузия).

Клинично и научно значение
Нарастващият дял на избора за прилагане на АРТ методи за лечение на безплодието при двойката поставя редица въпроси и отговорности. Сред биологичните загадки на АРТ са описаните случаи на imprinting нарушения сред децата, заченати in vitro[1,4]. На този етап не може да бъде изключено негативното влияние върху сперматозоидите и неговият хроматин при различните методи за обработка на сперматозоидите[6]. Перспективите при оплождането чрез АРТ методите трябва да фокусират вниманието си върху факта, че ако не бъде констатирано увреждане в така създадения индивид, използвайки сперматозоид с ДНК фрагментация, ще възникнат проблеми в следващите поколения (например, небалансирани транслокации)[2,3,7].

При IVF овоцитът е изложен на атаките на огромен брой сперматозоиди с презумпцията, че това ще гарантира оплождане. Изследванията in vivo показаха, че сперматозоидите в женския генитален тракт, освен че са селектирани, са далеч по-малко на брой. Негативните фактори, като семенно-мехурчестата течност, с която сперматозоидите влизат в контакт при даване за обработка, свободните радикали, включително кислородът и светлината, увреждат съществена част от сперматозоидите, като ги лишават от тяхната способност да оплождат яйцеклетката[8].

 

КНИГОПИС:

  1. DeBaun MR, Niemitz EL, Feinberg AP. Association of in vitro fertilization with Beckwith-Wiedemann syndrome and epigenetic alterations of LITI and H19. American Journal of Human Genetics 2003; 72, 156-160.
  2. Hewitson L, Simerly CR, Schatten G. Fate of sperm components during assisted reproduction: implications for infertility. Human Fertility (Cambridge) 2002; 5, 110-116.
  3. Kvist U. Genetics, ethics and the gametes - on reproductive biology, multiple pregnancies and ICSI. Acta Obstet Gynecol Scand 2000; 79, 913-20.
  4. Maher ER, Brueton LA, Bowdin SC et al. Beckwith-Wiedemann syndrome and assisted reproduction technology (ART). Journal of Medical Genetics 2003; 40, 62-64.
  5. Mann T, Lutwak-Mann C. Male Reproductive Function and Semen. Berlin and Heidelberg: Springer-Verlag 1981.
  6. Powell K Fertility treatments: Seeds of doubt. Nature 2003; 17, 656-658.
  7. Schatten GP Safeguarding ART.Nature cell Biology 4 Supplement 2002, 19-22.
  8. Williams M, Hill CJ, Scudamore I et al. Sperm numbers and distribution within the human fallopian tube around ovulation. Human Reproduction 1993; 8, 2019-2026.