Андрология и генитальная хирургия. 2020; 21: 44-55
Комплексное сперматологическое обследование пациентов с муковисцидозом без обструкции семявыносящих путей
https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-3-44-55Аннотация
Цель исследования — оценить параметры эякулята, количественные и качественные показатели сперматозоидов, их ультраструктуру и состояние хроматина у пациентов с муковисцидозом без азооспермии и двусторонней непроходимости семявыносящих путей.
Материалы и методы. Обследованы 5 мужчин с муковисцидозом без непроходимости семявыносящих путей. Проведено стандартное спермиологическое исследование, количественный кариологический анализ незрелых половых клеток в осадке эякулята, электронно-микроскопическое исследование сперматозоидов, определен уровень фрагментации ДНК сперматозоидов методом TUNEL, биохимический анализ эякулята.
Результаты. У 2 пациентов выявлена астенотератозооспермия, у 1 — олигоастенотератозооспермия, у 1 — астенозооспермия и у 1 — нормозооспермия. Олигоспермия наблюдалась у 2 пациентов, повышенная вязкость эякулята — у 1. Уровень рНэякулята составил 7,0—7,8, содержание фруктозы в эякуляте было снижено в 1 из 2 исследованных образцов. При количественном кари-ологическом анализе незрелых половых клеток у всех пациентов выявлены признаки частичного блока сперматогенеза в профазе Iмейоза. При электронно-микроскопическом исследовании обнаружено повышенное количество атипичных головок сперматозоидов, повышенное содержание сперматозоидов с прореагировавшей акросомой и с неконденсированным хроматином. Повышенное содержание сперматозоидов с фрагментацией ДНК выявлено у 1 пациента.
Заключение. У пациентов с муковисцидозом без непроходимости семявыносящих путей выявлены индивидуальные различия в нарушениях сперматозоидов и сперматологических диагнозах (от нормозооспермии до олигоастенотератозооспермии). Не обнаружено специфических морфологических аномалий сперматозоидов. Олигоспермия и сниженное количество фруктозы в эякуляте свидетельствуют о поражении семенных пузырьков у пациентов с муковисцидозом без обструкции семявыносящих протоков.
Список литературы
1. Муковисцидоз. Под ред. Н.И. Капранова, Н.Ю. Каширской. М.: Медпрактика-М, 2014.
2. Chen M., Du J., Jiang W. et al. Functional expression of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in rat oviduct epithelium. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 2008;40(10):864-72. DOI: 10.1111/j.1745-7270.2008.00469.x.
3. Штаут М.И., Шилейко Л.В., Репина С.А. и др. Комплексное спер-матологическое обследование пациентов с муковисцидозом. Андрология и генитальная хирургия 2017;18(4):69—76. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-4-69-76.
4. Репина С.А., Красовский С.А., Роживанов Р.В. и др. Андрологическое обследование пациентов с легочной и смешанной формами муковисцидоза. Андрология и генитальная хирургия 2018;19(2):31—9. DOI: 10.17650/2070-9781-2018-19-2-31-39.
5. Штаут М.И., Сорокина Т.М., Курило Л.Ф. и др. Сравнительный анализ результатов спермиологического исследования у пациентов с азооспермией, вызванной муковисцидозом и синдромом врожденной двусторонней аплазии семявыносящих протоков. Андрология и генитальная хирургия 2019;20(1):82—90.
6. Taussig L.M., Lobeck C.C., di Sant'Agnese P.A. et al. Fertility in males with cystic fibrosis. N Engl J Med 1972;287(12):586—9. DOI: 10.1056/NEJM197209212871204.
7. De Braekeleer M., Ferec C. Mutations in the cystic fibrosis gene in men with congenital bilateral absence of the vas deferens. Mol Hum Reprod 1996;2(9):669—77. DOI: 10.1093/molehr/2.9.669.
8. Репина С.А., Красовский С.А., Сорокина Т.М. и др. Патогенный вариант 3849+10kbC>T гена CFTR как главный предиктор сохранения фертильности у мужчин с муковисцидозом. Генетика 2019;55(12):1481—6.
9. Репина С.А., Красовский С.А., Шмарина Г.В. и др. Состояние репродуктивной системы и алгоритм решения вопроса деторождения у мужчин с муковисцидозом. Альманах клинической медицины 2019;47(1):26—37.
10. Черных В.Б. Ген муковисцидоза и нарушение фертильности у мужчин. Андрология и генитальная хирургия 2010;11(4):23—31.
11. Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. 5-е изд. Пер. с англ. Н.П. Макарова, научн. ред. Л.Ф. Курило. М.: Капитал Принт, 2012. 291 с.
12. Патент на изобретение № 2328736/ 10.07.2008. Бюл. № 19. Курило Л.Ф. Способ цитологической диагностики нарушения сперматогенеза. Доступно по: https://yandex.ru/patents/doc/RU2328736C1_20080710.
13. Андреева М.В., Хаят С.Ш., Шилейко Л.В. и др. Количественный кариологический анализ незрелых половых клеток из эякулята как часть протокола обследования мужчин с бесплодием в браке. Андрология и генитальная хирургия 2017;18(1):62—9.
14. Брагина Е.Е., Бочарова Е.Н. Количественное электронно-микроскопическое исследование сперматозоидов при диагностике мужского бесплодия. Андрология и генитальная хирургия 2014;15(1):41—50.
15. Брагина Е.Е., Арифулин Е.А., Лазарева Е.М. и др. Нарушение конденсации хроматина сперматозоидов и фрагментация ДНК сперматозоидов: есть ли корреляция? Андрология и генитальная хирургия 2017;18(1):48—61. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-1-48-61.
16. Брагина Е.Е., Арифулин Е.А., Хафизова П.О., Харчилава Р.Р. Структуры хроматина сперматозоидов человека и фрагментация ДНК в норме и при нарушениях фертильности. Врач 2013; (2):81—5.
17. Cooper T.G., Weidner W., Nieschlag E. The influence of inflammation of the human male genital tract on secretion of the seminal markers alphaglucosidase, glycerophosphocholine, carnitine, fructose and citric acid. Int J Androl 1990;13(5):329—36. DOI: 10.1111/j.1365-2605.1990.tb01040.x.
18. Биохимические и молекулярно-генетические основы патогенеза муковисцидоза. Под ред. Т.Э. Иващенко, В.С. Баранова. СПб.: Интермедика, 2002.
19. Yuan P., Liang Z.K., Liang H. et al. Expanding the phenotypic and genetic spectrum of Chinese patients with congenital absence of vas deferens bearing CFTR and ADGRG2 alleles. Andrology 2019;7(3):329-40. DOI: 10.1111/andr.12592.
20. Gottlieb C., Ploen L., Kvist U., Strandvik B. The fertility potential of male cystic fibrosis patients. Int J Androl 1991;14(6):437-40. DOI: 10.1111/j.1365-2605.1991.tb01272.x.
21. Kaplan E., Shwachman H., Perlmutter A.D. et al. Reproductive failure in males with cystic fibrosis. N Engl J Med 1968;279(2):65—9. DOI: 10.1056/NEJM196807112790203.
22. Xu W.M., Chen J., Chen H. et al. Defective CFTR-dependent CREB activation results in impaired spermatogenesis and azoospermia. PLoS One 2011;6(5):e19120. DOI: 10.1371/journal.pone.0019120.
23. De Braekeleer M., Ferec C. Mutations in the cystic fibrosis gene in men with congenital bilateral absence of the vas deferens. Mol Hum Reprod 1996;2(9):669—77. DOI: 10.1093/molehr/2.9.669.
24. Tizzano E.F., Silver M.M., Chitayat D. et al. Differential cellular expression of cystic fibrosis transmembrane regulator in human reproductive tissues. Clues for the infertility in patients with cystic fibrosis. Am J Pathol 1994;144(5):906-14.
25. Viville S., Warter S., Meyer J.M. et al. Histological and genetic analalysis and risk assessment for chromosomal aberration after ICSI for patients presenting with CBAVD. Hum Reprod 2000;15(7):1613—8.
26. Thorpe-Beeston J.G. Contraception and pregnancy in cystic fibrosis. J R Soc Med 2009;102 Suppl 1:3-10. DOI: 10.1258/jrsm.2009.s19002.
Andrology and Genital Surgery. 2020; 21: 44-55
Comprehensive semen examination in cystic fibrosis patients without seminal ducts obstruction
https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-3-44-55Abstract
The study objective is to evaluate the semen parameters, quantitative and qualitative characteristics of spermatozoa, sperm ultrastructure and chromatin status in cystic fibrosis patients with preserved seminal ducts.
Materials and methods. We examined 5 cystic fibrosis patients without bilateral obstruction of the vas deferens. Patients underwent standard semen analysis, quantitative karyological analysis of immature germ cells from the ejaculate sediment and transmission electronic microscopy of spermatozoa.
Results. Of 5patients, 2 were asthenoteratozoospermic, 1 patient was oligoastenozoospermic, 2patients were asthenozoospermic and 1 was normozoospermic. Oligospermia was detected in 2 samples; increased viscosity of ejaculate was in 1 sample. The pH of the ejaculate was 7.0—7.8; the fructose of the ejaculate was low in one of 2 examined samples. However, oligospermia and low fructose concentration are only indirect signs of aplasy/hypoplasy to the seminal vesicles, since these patients did not perform instrumental visualization of the prostatove-sicular complex. Signs of partial meiotic arrest were revealed in all patients examined using quantitative karyological analysis of immature germ cells. An increased number of abnormal sperm heads, activated acrosomes, an increased content of "immature" chromatin in sperm nuclei were found by transmission electronic microscopy. Sperm DNA fragmentation was increased (32 %, normal range <15 %) in 1 of 2 asthenoteratozoospermic patients.
Conclusion. We found various sperm abnormalities and spermatology diagnoses (from normozoospermia to oligoasthenoteratozoospermia) in cystic fibrosis patients without semen ducts obstruction. No specific sperm morphology abnormalities were found. Oligospermia and a low ejaculate fructose indicate impaired seminal vesicles in some cystic fibrosis patients with no obstruction of the vas deferens.
References
1. Mukovistsidoz. Pod red. N.I. Kapranova, N.Yu. Kashirskoi. M.: Medpraktika-M, 2014.
2. Chen M., Du J., Jiang W. et al. Functional expression of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in rat oviduct epithelium. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 2008;40(10):864-72. DOI: 10.1111/j.1745-7270.2008.00469.x.
3. Shtaut M.I., Shileiko L.V., Repina S.A. i dr. Kompleksnoe sper-matologicheskoe obsledovanie patsientov s mukovistsidozom. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2017;18(4):69—76. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-4-69-76.
4. Repina S.A., Krasovskii S.A., Rozhivanov R.V. i dr. Andrologicheskoe obsledovanie patsientov s legochnoi i smeshannoi formami mukovistsidoza. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2018;19(2):31—9. DOI: 10.17650/2070-9781-2018-19-2-31-39.
5. Shtaut M.I., Sorokina T.M., Kurilo L.F. i dr. Sravnitel'nyi analiz rezul'tatov spermiologicheskogo issledovaniya u patsientov s azoospermiei, vyzvannoi mukovistsidozom i sindromom vrozhdennoi dvustoronnei aplazii semyavynosyashchikh protokov. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2019;20(1):82—90.
6. Taussig L.M., Lobeck C.C., di Sant'Agnese P.A. et al. Fertility in males with cystic fibrosis. N Engl J Med 1972;287(12):586—9. DOI: 10.1056/NEJM197209212871204.
7. De Braekeleer M., Ferec C. Mutations in the cystic fibrosis gene in men with congenital bilateral absence of the vas deferens. Mol Hum Reprod 1996;2(9):669—77. DOI: 10.1093/molehr/2.9.669.
8. Repina S.A., Krasovskii S.A., Sorokina T.M. i dr. Patogennyi variant 3849+10kbC>T gena CFTR kak glavnyi prediktor sokhraneniya fertil'nosti u muzhchin s mukovistsidozom. Genetika 2019;55(12):1481—6.
9. Repina S.A., Krasovskii S.A., Shmarina G.V. i dr. Sostoyanie reproduktivnoi sistemy i algoritm resheniya voprosa detorozhdeniya u muzhchin s mukovistsidozom. Al'manakh klinicheskoi meditsiny 2019;47(1):26—37.
10. Chernykh V.B. Gen mukovistsidoza i narushenie fertil'nosti u muzhchin. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2010;11(4):23—31.
11. Rukovodstvo VOZ po issledovaniyu i obrabotke eyakulyata cheloveka. 5-e izd. Per. s angl. N.P. Makarova, nauchn. red. L.F. Kurilo. M.: Kapital Print, 2012. 291 s.
12. Patent na izobretenie № 2328736/ 10.07.2008. Byul. № 19. Kurilo L.F. Sposob tsitologicheskoi diagnostiki narusheniya spermatogeneza. Dostupno po: https://yandex.ru/patents/doc/RU2328736C1_20080710.
13. Andreeva M.V., Khayat S.Sh., Shileiko L.V. i dr. Kolichestvennyi kariologicheskii analiz nezrelykh polovykh kletok iz eyakulyata kak chast' protokola obsledovaniya muzhchin s besplodiem v brake. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2017;18(1):62—9.
14. Bragina E.E., Bocharova E.N. Kolichestvennoe elektronno-mikroskopicheskoe issledovanie spermatozoidov pri diagnostike muzhskogo besplodiya. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2014;15(1):41—50.
15. Bragina E.E., Arifulin E.A., Lazareva E.M. i dr. Narushenie kondensatsii khromatina spermatozoidov i fragmentatsiya DNK spermatozoidov: est' li korrelyatsiya? Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2017;18(1):48—61. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-1-48-61.
16. Bragina E.E., Arifulin E.A., Khafizova P.O., Kharchilava R.R. Struktury khromatina spermatozoidov cheloveka i fragmentatsiya DNK v norme i pri narusheniyakh fertil'nosti. Vrach 2013; (2):81—5.
17. Cooper T.G., Weidner W., Nieschlag E. The influence of inflammation of the human male genital tract on secretion of the seminal markers alphaglucosidase, glycerophosphocholine, carnitine, fructose and citric acid. Int J Androl 1990;13(5):329—36. DOI: 10.1111/j.1365-2605.1990.tb01040.x.
18. Biokhimicheskie i molekulyarno-geneticheskie osnovy patogeneza mukovistsidoza. Pod red. T.E. Ivashchenko, V.S. Baranova. SPb.: Intermedika, 2002.
19. Yuan P., Liang Z.K., Liang H. et al. Expanding the phenotypic and genetic spectrum of Chinese patients with congenital absence of vas deferens bearing CFTR and ADGRG2 alleles. Andrology 2019;7(3):329-40. DOI: 10.1111/andr.12592.
20. Gottlieb C., Ploen L., Kvist U., Strandvik B. The fertility potential of male cystic fibrosis patients. Int J Androl 1991;14(6):437-40. DOI: 10.1111/j.1365-2605.1991.tb01272.x.
21. Kaplan E., Shwachman H., Perlmutter A.D. et al. Reproductive failure in males with cystic fibrosis. N Engl J Med 1968;279(2):65—9. DOI: 10.1056/NEJM196807112790203.
22. Xu W.M., Chen J., Chen H. et al. Defective CFTR-dependent CREB activation results in impaired spermatogenesis and azoospermia. PLoS One 2011;6(5):e19120. DOI: 10.1371/journal.pone.0019120.
23. De Braekeleer M., Ferec C. Mutations in the cystic fibrosis gene in men with congenital bilateral absence of the vas deferens. Mol Hum Reprod 1996;2(9):669—77. DOI: 10.1093/molehr/2.9.669.
24. Tizzano E.F., Silver M.M., Chitayat D. et al. Differential cellular expression of cystic fibrosis transmembrane regulator in human reproductive tissues. Clues for the infertility in patients with cystic fibrosis. Am J Pathol 1994;144(5):906-14.
25. Viville S., Warter S., Meyer J.M. et al. Histological and genetic analalysis and risk assessment for chromosomal aberration after ICSI for patients presenting with CBAVD. Hum Reprod 2000;15(7):1613—8.
26. Thorpe-Beeston J.G. Contraception and pregnancy in cystic fibrosis. J R Soc Med 2009;102 Suppl 1:3-10. DOI: 10.1258/jrsm.2009.s19002.
