Autor: Agata Kozłowska | TFP Fertility Macierzyństwo
Chromatyna jest strukturą, na którą składają się kwasy nukleinowe oraz białka. Znajduje się ona w jądrze komórkowym w główce plemnika i stanowi informację genetyczną komórki. Długie nici DNA owijają się wokół białek zasadowych (tzw. protamin) i dzięki ciasnej sieci wiązań tworzą tzw. toroidy, co umożliwia skondensowanie materiału genetycznego.
Do kondensacji dochodzi na końcowych etapach spermatogenezy, kiedy spermatydy przekształcają się w plemniki, a białka histonowe zostają w większości zastąpione wcześniej wspomnianymi protaminami.
W przypadku, gdy spermatogeneza jest zaburzona, a białka histonowe nie zostają zmienione na białka protaminowe może dochodzić do destabilizacji i uszkodzeń chromatyny. Dzięki upakowaniu genom plemnika jest chroniony od czynników zewnętrznych, między innymi zwiększonej temperatury oraz reaktywnych form tlenu.
Plemnik z pofragmentowaną chromatyną nadal jest zdolny do zapłodnienia, jednakże wzrasta wtedy ryzyko nieprawidłowego rozwoju zarodka, nieskutecznej implantacji oraz utraty ciąży (również w przypadku zapłodnienia pozaustrojowego). Skomplikowane mechanizmy komórkowe umożliwiają co prawda komórce jajowej naprawę uszkodzonego DNA plemnika, jednak nie w całkowitym stopniu. Zapłodnienie wadliwym plemnikiem może również skutkować ryzykiem wystąpienia u potomstwa chorób genetycznych, nawet w późniejszych pokoleniach.
Wśród czynników, które negatywnie wpływają na chromatynę plemnikową najczęściej wyróżnia się:
stres oksydacyjny i dieta uboga w antyoksydanty
czynniki środowiskowe, np. toksyny, wysoka temperatura
leki cytostatyczne
otyłość
palenie tytoniu
nadużywanie alkoholu
leukocytospermia spowodowana infekcjami męskiego układu moczowo-płciowego
żylaki powrózka nasiennego
zaawansowany wiek pacjenta
Badania nie wykazują, jakoby wraz z wiekiem obniżała się zdolność plemników pacjenta do zapłodnienia, jednakże nadal jest to kwestia dyskusyjna. Wraz z wiekiem bowiem zmianie ulegają mechanizmy komórkowe, np. proces apoptozy. Jest to proces tzw. programowanej śmierci komórki, podczas którego dochodzi do eliminacji wyeksploatowanych lub wadliwych komórek z organizmu. U pacjentów starszych apoptoza komórek rozrodczych zachodzi ze zmniejszoną wydajnością, w związku z czym organizm dopuszcza do obiegu więcej wadliwych komórek.
Przygotowanie do badania struktury chromatyny nie odbiega od przygotowania do standardowego badania nasienia. Należy zachować zalecany przez WHO okres abstynencji seksualnej (2-7 dni), nasienie oddać do przeznaczonego do tego pojemnika w klinice, bądź dowieźć materiał do laboratorium w czasie nieprzekraczającym godziny. Bardziej szczegółowe informacje odnośnie przygotowania do badania nasienia znajdą Państwo na naszej stronie internetowej. Wynik otrzymają Państwo w przeciągu 7 dni.
W naszym laboratorium badanie integralności chromatyny wykonywane jest metodą SCD (ang. Sperm Chromatin Dispersion). Test oparty jest na reakcji denaturacji kwasowej DNA. Podczas inkubacji ze specjalistycznymi odczynnikami w próbkach zawierających prawidłowe DNA dochodzi do rozplecenia oraz wybarwienia dwuniciowej struktury kwasu nukleinowego na skutek zerwania wiązań łączących nici DNA ze sobą, a w obrazie mikroskopowym zauważalny jest tzw. efekt halo. U plemników zawierających nieprawidłową strukturę chromatyny efekt halo jest niezauważalny bądź znikomy. Im mniejsze halo obserwujemy pod mikroskopem, tym stopień fragmentacji chromatyny jest wyższy.
1. Obraz mikroskopowy plemnika z wyraźnym halo - chromatyna niepofragmenowana.
2. Obraz mikroskopowy plemnika, brak halo – chromatyna pofragmenowana.
3. Porównanie plemników z odmienną strukturą chromatyny - plemnik górny z prawidłową chromatyną, plemnik dolny bez efektu halo - chromatyna pofragmentowana.
Podczas analizy plemników określany jest indeks DFI (ang. DNA Fragmentation Index), czyli procent plemników z pofragmentowanym DNA. Za prawidłowy wynik uznaje się DFI niższe niż 15%, natomiast wynikiem świadczącym o znacznych nieprawidłowościach w strukturze chromatyny i wysokim ryzyku niepłodności jest indeks DFI powyżej 30%. Im w badanej próbce indeks fragmentacji jest wyższy, tym ryzyko poronień i nieprawidłowego rozwoju zarodka wzrasta.
Nie istnieje terapia farmakologiczna mogąca w szybki sposób zmienić strukturę chromatyny plemnika, natomiast należy pamiętać, iż proces spermatogenezy zachodzi w organizmie mężczyzny przez całe dorosłe życie. W związku z tym możliwa jest poprawa jakości powstających plemników. Jeśli Pacjent zmieni swój styl życia na zdrowszy, zadba o aktywność fizyczną, wprowadzi dietę bogatą w cynk i antyoksydanty oraz ograniczy stosowanie używek, szansa na powstanie plemników z prawidłową strukturą chromatyny znacząco wzrasta.
Źródła:
https://postepyandrologii.pl/wp-content/uploads/2021/09/29-07-2016-Marchlewska-et-al.-01-1-2016.pdf
Masz pytania dotyczące badania nasienia?
Spróbuj dostosować wyszukiwanie lub usunąć filtry