Андрология и генитальная хирургия. 2022; 23: 37-44
Количественный кариологический анализ незрелых половых клеток из эякулята при нормальной концентрации сперматозоидов
https://doi.org/10.17650/1726-9784-2022-23-1-37-44Аннотация
Введение. Количество и соотношение незрелых половых клеток (НПК) разных стадий в эякуляте могут отражать прохождение мейоза и состояние сперматогенеза. Количественный кариологический анализ незрелых половых клеток (ККА НПК) из эякулята позволяет идентифицировать и анализировать все стадии дифференцировки клеток в процессе сперматогенеза.
Цель исследования – оценить состояние сперматогенеза у мужчин с нарушением фертильности и возможную связь параметров спермограммы с показателями ККА НПК.
Материалы и методы. Исследовали 52 образца эякулята с нормальной концентрацией сперматозоидов, нормальным объемом и pH. Выполняли стандартное спермиологическое исследование согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения и ККА НПК эякулята (патент Л.Ф. Курило № 2328736, 2007 г.). По количеству лейкоцитов в эякуляте были выделены 2 группы: с нормальным содержанием лейкоцитов (1-я группа, n = 34) и с лейкоспермией (2-я группа, n = 18).
Результаты. Повышенный индекс НПК был определен в 56 % образцов 1-й группы и 61 % образцов 2-й группы. Выявлена положительная корреляция между количеством сперматоцитов I и концентрацией сперматозоидов (1-я группа), а также количеством сперматоцитов I и количеством морфологически нормальных сперматозоидов (2-я группа). Среднее количество неразошедшихся сперматид во 2-й группе статистически значимо выше, чем в 1-й группе. Выявлена отрицательная корреляция между количеством неразошедшихся сперматид и количеством морфологически нормальных форм сперматозоидов, а также концентрацией половых клеток (2-я группа). Повышенный индекс НПК обнаружен как при патозооспермии, так и при нормозооспермии.
Выводы. ККА НПК является самостоятельным методом оценки состояния сперматогенеза и может быть рекомендован как часть протокола обследования мужчин с нарушениями репродукции совместно со стандартным спермиологическим исследованием.
Список литературы
1. Tomlinson M.J., Barratt C.L., Bolton A.E. et al. Round cells and sperm fertilizing capacity: The presence of immature germ cells but not seminal leukocytes are associated with reduced success of in vitro fertilization. Fertil Steril 1992;58(6):1257–9. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)55583-6.
2. Tomlinson M.J., Barratt C.L., Cooke I.D. Prospective study of leukocytes and leukocyte subpopulations in semen suggests they are not a cause of male infertility. Fertil Steril 1993;60(6):1069–75. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)56412-7.
3. Курило Л.Ф. Способ цитологической диагностики нарушения сперматогенеза. Патент на изобретение № 2328736 от 01.02.2007. [Kurilo L.F. Method of cytological diagnostics of spermatogenetic disorders. Patent No. 2328736 from 01.02.2007. (In Russ.)].
4. Курило Л.Ф., Дубинская В.П., Остроумова Т.В. и др. Оценка сперматогенеза по незрелым половым клеткам эякулята. Проблемы репродукции 1995;3:33–8. [Kurilo L.F., Dubinskaya V.P., Ostroumova T.V. et al. Spermatogenesis evaluation using immature sex cells of the ejaculate. Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 1995;3:33–8. (In Russ.)].
5. Курило Л.Ф., Чеботарев А.Н., Шилейко Л.В. и др. Сравнительный анализ соотношения незрелых половых клеток на разных стадиях их дифференцировки в биоптате яичка и эякуляте у пациентов с азоо- и олигозооспермией. Проблемы репродукции 1997;1:80–4. [Kurilo L.F., Chebotarev A.N., Shileyko L.V. et al. Comparative analysis of the ratio between immature sex cells in different differentiation stages in testicular biopsy samples and ejaculates of patients with azoo- and oligozoospermia. Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 1997;1:80–4. (In Russ.)].
6. Гаева Т.Н. Разработка метода количественного анализа незрелых половых клеток из эякулята и выяснение степени его информативности. Диc. … канд. биол. наук. M., 1997. 124 с. [Gaeva T.N. Development of a method of quantitative analysis of immature germ cells in the ejaculate and assessment of its informative value. Diss. … candidate of biol. sciences. Moscow, 1997. 124 p. (In Russ.)].
7. Гришина Е.М. Характеристика сперматогенеза при некоторых генетически обусловленных и приобретенных нарушениях репродуктивной функции у мужчин. Диc. … канд. мед. наук. M., 2004. 123 с. [Grishina E.M. Characteristics of spermatogenesis in some genetically determined and acquired disorders of reproductive function in men. Diss. … candidate of medical sciences. Moscow, 2004. 123 p. (In Russ.)].
8. Баранов В.С., Кузнецова Т.В. Цитогенетика эмбрионального развития человека: научно-практические аспекты. СПб.: Изд-во Н-Л, 2007. 640 с. [Baranov V.S., Kuznetsova T.V. Cytogenetics of human embryonic development: scientific and practical aspects. Saint Petersburg: Izd-vo N-L, 2007. 640 p. (In Russ.)]
9. 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. [Andreeva M.V., Khayat S.Sh., Schileiko L.V. et al. Quantitative karyological analysis of immature germ cells from ejaculate as part of examination of patients with infertility in marriage. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2017;18(1):62–9. (In Russ.)]. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-1-62-69.
10. Сорокина Т.М., Андреева М.В., Штаут М.И. и др. Оценка состояния сперматогенеза у пациентов с азооспермией или криптозооспермией с помощью метода количественного кариологического анализа незрелых половых клеток. Андрология и генитальная хирургия 2019;20(1):75–81. [Sorokina T.М., Andreeva М.V., Shtaut М.I. et al. Quantitative karyological analysis of immature germ cells for the evaluation of spermatogenesis in patients with azoospermia or cryptozoospermia. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2019;20(1):75–81. (In Russ.)]. DOI: 10.17650/2070-9781-2019-20-1-75-81.
11. Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. Пер. с англ. Н.П. Макарова. Науч. ред. Л.Ф. Курило. 5-е изд. М.: Капитал Принт, 2012. 291 с. [WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Transl. from Engl. by N.P. Makarov. Ed. L.F. Kurilo. 5th edition. Moscow: Kapital Print, 2012. 291 p. (In Russ.)].
12. Patil P.S., Humbarwadi R.S., Patil A.D., Gune A.R. Immature germ cells in semen – correlation with total sperm count and sperm motility. J Cytol 2013;30(3): 185–9. DOI: 10.4103/0970-9371.117682.
13. Caskurlu T., Tasci A.I., Samasti M. et al. Immature germ cells in semen and their correlations with other semen parameters. Int Urol Nephrol 1999;31(3):389–93. DOI: 10.1023/a:1007186405678.
14. MacLeod J. A possible factor in the etiology of human male infertility: Preliminary report. Fertil Steril 1962;13:29–33. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)34383-7.
15. MacLeod J. Seminal cytology in the presence of varicocele. Fertil Steril 1965;16(6):735–57. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)35765-x.
16. Arata de Bellabarba G., Tortolero I., Villarroel V. et al. Nonsperm cells in human semen and their relationship with semen parameters. Arch Androl 2000;45(3):131–6. DOI: 10.1080/01485010050193896.
17. Auroux M. Nonspermatozoal cells in human sperm: A study of 1243 subfertile and 253 fertile men. Arch Androl 1984;12(2–3):197–201. DOI: 10.3109/01485018409161176.
Andrology and Genital Surgery. 2022; 23: 37-44
Quantitative karyological analysis of immature germ cells from ejaculate with normal sperm count
https://doi.org/10.17650/1726-9784-2022-23-1-37-44Abstract
Introduction. The number of immature germ cells (IGCs) in ejaculate and the ratio of these cells at different stages of their differentiation can reflect meiotic progression and the state of spermatogenesis. Quantitative karyological analysis of immature germ cells from the ejaculate (QKA IGCs) makes it possible to distinguish and analyze all the stages of cell differentiation during spermatogenesis.
Purpose. To analyze the spermatogenesis in men with impaired fertility and possible correlation between semen analysis and QKA IGCs parameters.
Materials and methods. We analyzed 52 semen samples with normal sperm concentration, normal ejaculate volume and pH. Sperm examination according to WHO criteria and QKA IGCs from the ejaculate were performed (patent of L.F. Kurilo No. 2328736, 2007). According to the number of leukocytes, we divided two groups: a group with normal concentration of leukocytes in the ejaculate (group 1, n = 34) and a group with leukospermia (group 2, n = 18).
Results. Increased IGCs index was found in 56 % of the samples in group 1 and 61 % of the samples in group 2. A positive statistically significant correlation was found between the number of spermatocytes I and sperm concentration (group 1), as well as the number of spermatocytes I and morphologically normal spermatozoa (group 2). The average number of non-divided spermatids in group 2 was statistically higher than in group 1. A negative statistically significant correlation was found between the number of non-divided spermatids and the number of morphologically normal spermatozoa, as well as the concentration of germ cells (group 2). Increased IGCs index was found in both pathozoospermia and normozoospermia.
Conclusions. The QKA IGCs is an independent method for spermatogenesis evaluation and can be recommended as part of the protocol for examining men with reproductive disorders along with standard semen analysis.
References
1. Tomlinson M.J., Barratt C.L., Bolton A.E. et al. Round cells and sperm fertilizing capacity: The presence of immature germ cells but not seminal leukocytes are associated with reduced success of in vitro fertilization. Fertil Steril 1992;58(6):1257–9. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)55583-6.
2. Tomlinson M.J., Barratt C.L., Cooke I.D. Prospective study of leukocytes and leukocyte subpopulations in semen suggests they are not a cause of male infertility. Fertil Steril 1993;60(6):1069–75. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)56412-7.
3. Kurilo L.F. Sposob tsitologicheskoi diagnostiki narusheniya spermatogeneza. Patent na izobretenie № 2328736 ot 01.02.2007. [Kurilo L.F. Method of cytological diagnostics of spermatogenetic disorders. Patent No. 2328736 from 01.02.2007. (In Russ.)].
4. Kurilo L.F., Dubinskaya V.P., Ostroumova T.V. i dr. Otsenka spermatogeneza po nezrelym polovym kletkam eyakulyata. Problemy reproduktsii 1995;3:33–8. [Kurilo L.F., Dubinskaya V.P., Ostroumova T.V. et al. Spermatogenesis evaluation using immature sex cells of the ejaculate. Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 1995;3:33–8. (In Russ.)].
5. Kurilo L.F., Chebotarev A.N., Shileiko L.V. i dr. Sravnitel'nyi analiz sootnosheniya nezrelykh polovykh kletok na raznykh stadiyakh ikh differentsirovki v bioptate yaichka i eyakulyate u patsientov s azoo- i oligozoospermiei. Problemy reproduktsii 1997;1:80–4. [Kurilo L.F., Chebotarev A.N., Shileyko L.V. et al. Comparative analysis of the ratio between immature sex cells in different differentiation stages in testicular biopsy samples and ejaculates of patients with azoo- and oligozoospermia. Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction 1997;1:80–4. (In Russ.)].
6. Gaeva T.N. Razrabotka metoda kolichestvennogo analiza nezrelykh polovykh kletok iz eyakulyata i vyyasnenie stepeni ego informativnosti. Dic. … kand. biol. nauk. M., 1997. 124 s. [Gaeva T.N. Development of a method of quantitative analysis of immature germ cells in the ejaculate and assessment of its informative value. Diss. … candidate of biol. sciences. Moscow, 1997. 124 p. (In Russ.)].
7. Grishina E.M. Kharakteristika spermatogeneza pri nekotorykh geneticheski obuslovlennykh i priobretennykh narusheniyakh reproduktivnoi funktsii u muzhchin. Dic. … kand. med. nauk. M., 2004. 123 s. [Grishina E.M. Characteristics of spermatogenesis in some genetically determined and acquired disorders of reproductive function in men. Diss. … candidate of medical sciences. Moscow, 2004. 123 p. (In Russ.)].
8. Baranov V.S., Kuznetsova T.V. Tsitogenetika embrional'nogo razvitiya cheloveka: nauchno-prakticheskie aspekty. SPb.: Izd-vo N-L, 2007. 640 s. [Baranov V.S., Kuznetsova T.V. Cytogenetics of human embryonic development: scientific and practical aspects. Saint Petersburg: Izd-vo N-L, 2007. 640 p. (In Russ.)]
9. 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. [Andreeva M.V., Khayat S.Sh., Schileiko L.V. et al. Quantitative karyological analysis of immature germ cells from ejaculate as part of examination of patients with infertility in marriage. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2017;18(1):62–9. (In Russ.)]. DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-1-62-69.
10. Sorokina T.M., Andreeva M.V., Shtaut M.I. i dr. Otsenka sostoyaniya spermatogeneza u patsientov s azoospermiei ili kriptozoospermiei s pomoshch'yu metoda kolichestvennogo kariologicheskogo analiza nezrelykh polovykh kletok. Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2019;20(1):75–81. [Sorokina T.M., Andreeva M.V., Shtaut M.I. et al. Quantitative karyological analysis of immature germ cells for the evaluation of spermatogenesis in patients with azoospermia or cryptozoospermia. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2019;20(1):75–81. (In Russ.)]. DOI: 10.17650/2070-9781-2019-20-1-75-81.
11. Rukovodstvo VOZ po issledovaniyu i obrabotke eyakulyata cheloveka. Per. s angl. N.P. Makarova. Nauch. red. L.F. Kurilo. 5-e izd. M.: Kapital Print, 2012. 291 s. [WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Transl. from Engl. by N.P. Makarov. Ed. L.F. Kurilo. 5th edition. Moscow: Kapital Print, 2012. 291 p. (In Russ.)].
12. Patil P.S., Humbarwadi R.S., Patil A.D., Gune A.R. Immature germ cells in semen – correlation with total sperm count and sperm motility. J Cytol 2013;30(3): 185–9. DOI: 10.4103/0970-9371.117682.
13. Caskurlu T., Tasci A.I., Samasti M. et al. Immature germ cells in semen and their correlations with other semen parameters. Int Urol Nephrol 1999;31(3):389–93. DOI: 10.1023/a:1007186405678.
14. MacLeod J. A possible factor in the etiology of human male infertility: Preliminary report. Fertil Steril 1962;13:29–33. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)34383-7.
15. MacLeod J. Seminal cytology in the presence of varicocele. Fertil Steril 1965;16(6):735–57. DOI: 10.1016/s0015-0282(16)35765-x.
16. Arata de Bellabarba G., Tortolero I., Villarroel V. et al. Nonsperm cells in human semen and their relationship with semen parameters. Arch Androl 2000;45(3):131–6. DOI: 10.1080/01485010050193896.
17. Auroux M. Nonspermatozoal cells in human sperm: A study of 1243 subfertile and 253 fertile men. Arch Androl 1984;12(2–3):197–201. DOI: 10.3109/01485018409161176.
