Определение причины нарушения репродуктивной функции у мужчины основывается на комплексном обследовании с применением клинического и лабораторного исследований. Основные нарушения связаны с выработкой эякулята, снижением подвижности или функционированием сперматозоидов. Однако ни один из этих параметров эякулята не отражает качество генома мужской половой клетки. Одной из дискутируемых тем современной репродуктивной медицины является фрагментация ДНК сперматозоидов. Под фрагментацией ДНК подразумевается возникновение одно- и двуцепочечных разрывов в молекуле ДНК.
Очевидно, что нормальное эмбриональное развитие напрямую зависит от сохранности генома сперматозоида, оплодотворившего яйцеклетку (Simon L. et al., 2014). В ходе созревания сперматозоид теряет большую часть цитоплазмы, что делает его ядро более уязвимым для внешних факторов. Кроме того, в зрелом сперматозоиде не происходят процессы репарации. Чтобы защитить ДНК сперматозоида во время его прохождения из мужского репродуктивного тракта в женский, ДНК мужских гамет упаковывается отличным от соматических клеток образом: большая часть гистонов заменяется на маленькие положительно заряженные белки - протамины, архитектура хроматина состоит из тороидальных структур (рис. 8.1).
&hide_Cookie=yes)
Рис. 8.1. Схематичное изображение ремоделирования структуры хроматина в ходе спермиогенеза (Источник: http://www.briarpatchbio.com)
Дополнительно спермиоплазма содержит высокие концентрации антиокси-дантов, которые минимизируют воздействие свободных радикалов на сперматозоиды (Koca Y. et al., 2003). Несмотря на такие превентивные механизмы, при аномальном повышении активных форм кислорода, которые в норме необходимы для пролиферации, дифференциации и функционирования мужских гамет, могут возникать повреждения в ДНК (Evenson D.P. et al., 2002). Важно также отметить, что гибель половых клеток в сперматогенезе осуществляется путем апоптоза и является нормальным постоянным процессом, имеющим физиологическое значение: ограничение сверхпролиферации сперматозоидов, а также селективная гибель аномальных гамет, в связи с этим разрывы ДНК могут быть следствием незавершенного апоптоза. Не стоит также исключать такие повреждающие факторы, как воздействие тепла, радиации, лекарственных препаратов и др. (рис. 8.2) (Agarwal A., Allamaneni S.S.R., 2005; Aitken R.J. et al., 2005).