Вирусное инфицирование сперматозоидов и фертильность – взгляд биолога и врача

Автор: | 15.10.2021

Елизавета Ефимовна Брагина

Доктор биологических наук, старший научный сотрудник, МГУ им. Н.И. Белозерского

Нормальная спермограмма не обязательно связана с мужской фертильностью, так как не позволяет нам оценить функциональное состояние сперматозоидов. Только дальнейшие исследования могут выявить причину бесплодия, которое может быть вирусной инфекцией сперматозоидов. Об этом — интервью с двумя ведущими российскими экспертами по вопросу рождаемости.

— Елизавета Ефимовна, как давно существует проблема влияния вирусных заболеваний на мужскую фертильность, а точнее, как давно установлено, что вирусные инфекции влияют на мужскую фертильность?

— Во-первых, это еще не очень хорошо известно. Многие врачи не рассматривают эту проблему просто потому, что она недостаточно изучена. Работа по вирусному заражению гамет началась с развитием методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Именно в это время стали обращать внимание на вирусное заражение сперматозоидов.

Я должен сказать, что в конце 1980-х — начале 1990-х годов, когда я обнаружил вирусы в сперме, я сделал отчет по этому поводу, но получил ответ, что это несущественная проблема. Буквально через полгода я прочитал отчет зарубежного андрологического симпозиума, в котором поднималась проблема вирусного заражения спермы, то есть проблема, как говорится, висела в воздухе. На самом деле, это все еще очень актуально. Мы делаем электронную микроскопию спермы (ЭМИС) при нарушениях мужской фертильности, иногда общаемся с пациентами через какое-то время, и они признают, что лечащий врач не всегда придает особое значение анализу, который показал наличие вируса простого герпеса (HSV) в ядре сперматозоидов.

Проблема вирусного заражения сперматозоидов двояка: с одной стороны, мужская фертильность зависит от состояния спермы, эякулята, который состоит из 2 частей: спермы и семенной жидкости. Тот факт, что вирусы можно найти в сперме, признают все дерматовенерологи и все, кто занимается инфекциями, передающимися половым путем. Инфекция сперматозоидов приводит к горизонтальному распространению инфекции (половой партнер), и эта проблема широко освещается в медицинской литературе.

Вторая сторона проблемы менее известна: вирусы могут находиться непосредственно внутри сперматозоидов. Интерес к этому вопросу возник во время разработки методов ВРТ. Наличие вируса внутри сперматозоидов — угроза вертикальной передачи вирусной инфекции, то есть инфицирования эмбриона через половые клетки. Следует отдельно подчеркнуть, что сама фертильность не нарушается из-за вируса, то есть носитель вируса способен зачать ребенка, но вирус может очень существенно повлиять на развитие эмбриона. Об этом свидетельствуют как наши работы, так и работы других российских и зарубежных авторов.

— Расскажите, какие вирусы вы исследовали? Рискну предположить, что ВПГ, в связи с его распространенностью среди населения Земли, изучен более всесторонне.

— Я занимаюсь электронной микроскопией, в том числе ЭМИС. При ультраструктурном исследовании сперматозоидов мы часто видим структуру вирусов группы герпеса в сперматозоидах. Мы показали, что это HSV с помощью иммуноцитохимических и молекулярно-биологических методов. К сожалению, морфологически мы можем видеть только вирусы герпеса в сперме. Однако есть работы, в которых присутствие других вирусов в сперматозоидах, таких как вирус гепатита B и C, вирус папилломы человека и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), было продемонстрировано методами молекулярной биологии. Для некоторых вирусов показано, что они могут передаваться вертикально — ВИЧ и гепатит В. С этической точки зрения запрещено проводить эксперименты на яйцеклетках человека, но есть работа с яйцеклеткой золотистого хомяка, оплодотворенной спермой человека (так называемое гетерологичное оплодотворение).

Недавно опубликованы две статьи китайских авторов по изучению вируса гепатита B. Они исследовали 8 пар, в которых мужчина инфицирован, а женщина не инфицирована и у которых в анамнезе были выкидыши. Вирус гепатита В был выделен при аборте, а методы молекулярной биологии доказали полную идентичность вируса, выделенного от отца, и вируса, выделенного при аборте, т. Е. Была продемонстрирована вертикальная передача вируса.

Есть и более свежие работы: было обследовано около 160 пар, в которых мужчина был инфицирован, а женщина не инфицирована и имели детей, которые не были носителями вируса гепатита B. Это означает, что если мужчина передает вирус, то беременность заканчивается аборт, эмбрион не развивается. Если оплодотворение происходит со спермой, не несущей вирус гепатита В, эмбрион развивается.

— То есть вы имеете в виду, что существует эволюционная защита от размножения нездорового потомства?

— Да, есть так называемые 3 уровня отбора — первый для мейоза, второй касается морфологии самого сперматозоида — он должен быть нормальным, подвижным для встречи с яйцеклеткой, и третий уровень отбора — это развитие эмбрион, то есть защита вида.

В моей работе с коллегами было показано, что при отсутствии симптомов генитального герпеса нет разницы между спермограммами инфицированных ВПГ мужчин и неинфицированных мужчин. У этого явления есть гипотетическое объяснение: геном сперматозоидов инактивирован, поскольку ДНК сперматозоидов сильно конденсирована и связана со специальными белками: протаминами. Поскольку HSV является ядерным вирусом, он размножается в ядре сперматозоидов. Вместе с конденсацией хроматина сперматозоидов происходит конденсация ДНК вируса, то есть ДНК вируса также неактивна в ядре сперматозоидов, однако, когда сперматозоид входит в яйцеклетку, когда ДНК сперматозоида активируется, ДНК вирус тоже активируется. Опять же, это гипотеза, но сегодня она хорошо объясняет этот эффект.

Заражение сперматозоидов клинически не проявляется. В случае вируса гепатита В внутриклеточная инфекция может не подтверждаться серологическими маркерами, т.е это по сути «скрытая бомба» — мужчина жив, клинических проявлений нет, спермограмма в норме, у жены самопроизвольные выкидыши постоянный. Конечно, это не единственная причина, но вирусная инфекция, наряду с генетическими факторами, является одной из основных и наиболее частых причин.

Что касается вируса папилломы (ВП), как известно, существуют канцерогенные штаммы этого вируса. Перед орхиэктомией стояла проблема сохранения фертильности у онкологических больных путем криогенизации спермы. Действительно, фертильность этого мужчины относительна — да, есть сперматозоиды, они подвижны и т представляет собой опасность передачи VP потомству, использующему ВРТ.

— Скажите, а какой вирус передают с инфицированной спермой?

— ВПГ, ВИЧ, вирус гепатита В и С, ВП. Работ по цитомегаловирусу (ЦМВ) очень мало, но есть работы Института вирусологии, которые указывают на то, что заражение этим вирусом очень распространено.

В начале 2000-х попытки заразить сперматозоиды вирусом простого герпеса in vitro провалились: брали суспензию зрелых сперматозоидов, инкубировали с вирусом, вирусы прилипали к поверхности сперматозоидов, затем промывали, и во время ЭМ было обнаружено, что сперматозоиды не были инфицированы. Объяснение довольно простое: у спермы очень плотная головка, попасть туда вообще сложно. Заражение происходит в незрелых половых клетках. Как это происходит при обходе гемато-тестикулярного барьера, остается вопросом. Мы изучили это на морских свинках в Институте вирусологии мышей, но факт в том, что сперматогенез у свиней и людей значительно отличается, поэтому этот вопрос остается открытым.

— Скажите, а есть ли корреляция между типом вируса и отклонениями генома?

— EP вставляется в геном сперматозоида, но неизвестно, какие аберрации он вызывает. HSV не подходит, потому что не знает, как это делать. ВПГ существует в виде эписомы, то есть отдельно от ДНК хозяина. Вирус гепатита В может интегрироваться, но вставка неспецифична: это приводит к хрупкости и слипанию хромосом. Провирус ВИЧ вставляется в геном сперматозоидов, и это демонстрируется гибридизацией in situ. О мутациях ничего не известно.

— Какие генетические отклонения приводят к заболеваниям новорожденных?

— Нет таких данных.

— Но есть данные, что ВПГ приводит к астенозооспермии.

— Институт вирусологии предоставляет такую ​​статистику по астенозооспермии, но мы таких данных не получали. Есть литературные свидетельства того, что после заражения ЦМВ подвижность сперматозоидов даже увеличивается. Что касается развития инфицированного эмбриона, то его заражение — это метод исключения таких эмбрионов на ранних стадиях развития. Кстати, вирусное заболевание новорожденных может возникнуть при прохождении плода через половые пути матери при рождении, и гинекологи называют это вертикальной передачей инфекции, хотя на самом деле это не передача инфекции через половые клетки. Например, при активном генитальном герпесе мамы рекомендуют кесарево сечение, чтобы спасти новорожденного от заражения.

— Что бы вы посоветовали как ученый для профилактики, выявления, лечения этих заболеваний? Какие процедуры можно рекомендовать пациентам?

— Существует метод ПЦР для обнаружения вирусов, но в случае спермы ПЦР работает несколько иначе, чем нормальные клетки, потому что сперма содержит очень плотный конденсированный хроматин. Обычный метод ПЦР не выявляет ВПГ в сперме, но метод подготовки ДНК сперматозоидов стоит изменить, и ВПГ легко обнаружить.

Что касается лечения ВПГ, болезнь поддается лечению, но поскольку инфекция возникает в незрелых сперматозоидах, вполне вероятно, что вирус не может быть полностью уничтожен. Но достаточно долго для зачатия ее можно устранить. В центре герпеса пациенты с ВПГ хорошо лечатся валтрексом по схеме супрессивной терапии в течение 3 месяцев, чтобы все незрелые половые клетки, образующиеся в этот период, «съели» свой валтрекс. У нас есть совместная работа с кафедрой клинической андрологии РУДН, результаты которой опубликованы в журнале Andrology and Genital Surgery, демонстрируя взаимосвязь между беременностью и случаями родов с помощью ВРТ: после лечения начало родов увеличилось в 5 раз по сравнению с группа мужчин, отказавшихся от лечения от ВПГ.

— Бытует мнение, что ВПГ влияет на рождение детей с сахарным диабетом.

— Я не могу этого сказать. Но тот факт, что ВПГ усугубляет течение СПИДа, является точной информацией: у ВПГ есть механизмы активации, которые «хорошо влияют» на развитие ВИЧ.

— Каковы, на ваш взгляд, перспективы развития этого направления: выявление вирусных инфекций, влияние вирусных инфекций на эмбрионы и т.д.

— Прежде всего, образовательная деятельность. Затем развитие диагностики: создание новых методов, модификация существующих методов (особенности выделения ДНК сперматозоидов для метода ПЦР). Например, в постановлении Минздрава о проведении АРТ написана рекомендация по тестированию на наличие антител к ВПГ методом ПЦР, а значит, только у женщин. Но это вообще чушь! Наличие антител к ВПГ не информативно, так как они есть у 95% населения. Метод ЭМИС также используется в диагностике, но, поскольку он достаточно дорогой и трудоемкий, его применяют в редких случаях.

— Вы имеете в виду, что потребность в диагностике возникает тогда, когда врачи сталкиваются с самопроизвольным абортом и начинают искать причину? Стоит ли, например, в центрах планирования семьи вводить обязательную диагностику ВПГ для всех людей, которые хотят иметь детей и не забеременели в течение первого года брака?

— Знаете, есть еще такой интересный и тонкий момент — мы начали спрашивать пациенток в паре, есть ли у них задержка начала менструации на несколько дней и как часто. Почти все они отвечают утвердительно. Это так называемая биохимическая беременность, то есть происходит оплодотворение, наступает беременность, но развития эмбриона не происходит. Это называется первичным бесплодием. Поэтому во всех случаях так называемого идиопатического бесплодия, при всех неудачах АРТ, ранних выкидышах необходимо искать вирусы. Были работы в 70-х годах прошлого века, в которых приводилась статистика, что только 1/3 оплодотворения заканчивается родами. В основном это связано с генетическими проблемами, но никто не изучал роль вирусов в этом явлении.

Реваз Ревазович Харчилава

Кандидат медицинских наук, директор департамента репродуктивного здоровья
НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека И.М. Сеченова

Добавки для спермы

Харчилава Реваз Ревазович, зам. Директор Учебного центра медицинской практики «ПРАКСИ МЕДИКА».

— Как давно вы начали заниматься проблемой вирусных инфекций сперматозоидов и с чего начали?

— Проблемой заражения вирусом мужских половых клеток я заинтересовался около 12 лет назад, когда стал обращать внимание на бесплодие в парах без патологических изменений при рутинных методах обследования. Примерно в то же время я познакомился с работами Елизаветы Ефимовны Брагиной, которая вместе с сотрудниками НИАН Белозерского обнаружила вирусные капсиды, морфологически идентичные капсидам ВПГ, в ядре и в цитоплазматической капле сперматозоидов с помощью электронной микроскопии трансмиссия (ТЕМ). Меня заинтересовали работы, посвященные ЭМИС, где были представлены возможности этого метода в изучении гамет на уровне внутриклеточных структур. Это стало отправной точкой для начала совместных клинических испытаний с целью изучения влияния инфекции HSV в сперматозоидах на фертильность.

— У вас есть данные о том, какой процент бесплодных пар или бесплодных мужчин приходят к вам в гости? Кто их к вам направляет? Какие проявления заболевания позволяют направлять пациентов к вам?

— В ходе изучения этой проблемы стало известно, что примерно у 40% мужчин с проблемами фертильности ВПГ обнаруживается в сперматозоидах, а у 20% вирус обнаруживается в морфологически нормальных сперматозоидах. Также было обращено внимание на тот факт, что инфицирование сперматозоидов вирусом чаще встречается у пациентов с выкидышами в анамнезе.

Дело в том, что самопроизвольный аборт — одна из основных проблем акушерства. Несмотря на значительные успехи, достигнутые наукой в ​​последние годы, частота самопроизвольных абортов составляет 15-25%, не имеет тенденции к снижению и мало зависит от фармакотерапии, а обследование мужчин с пониженной фертильностью проводится в тех случаях, когда у них не происходит зачатие происходит. Кроме того, основным методом обследования мужчин с бесплодием является исследование основных показателей сперматозоидов: концентрации и количества, подвижности и морфологии сперматозоидов, в то время как только дополнительные тесты позволяют исследовать функции компонентов сперматозоидов, как из которых ответственны за само оплодотворение, и те, которые участвуют в эпигенетической регуляции раннего эмбриогенеза. И один из таких методов — ЭМИС.

Этих пациентов направляют ко мне репродуктологи, гинекологи-эндокринологи и другие специалисты, для которых некоторые АРТ не привели к положительным результатам из-за отсутствия явных причин «неудач». Клинические проявления ВПГ-инфекции сперматозоидов могут полностью отсутствовать, однако наличие герпетических язв в анамнезе заставляет более уверенно подозревать наличие вируса в эякуляте.

— Какие вирусные заболевания наиболее распространены и как они влияют на мужскую фертильность?

— В настоящее время все еще продолжаются исследовательские работы, цель которых — показать роль герпетической инфекции сперматозоидов как в развитии осложнений беременности (выкидыш, замершая беременность), так и в неудачах использования методов ВРТ (инсеминация, ЭКО / ИКСИ) и так далее).

— Какие существуют методы лечения?

— Учитывая высокую вирусную инфекцию населения мира (в том числе ВПГ), профилактические меры в настоящее время неэффективны. Однако, когда речь идет о терапевтических мерах, направленных на улучшение фертильности при обнаружении ВПГ в сперме, мы придерживаемся исключительно стандартов лечения герпетической инфекции, основанных на принципах доказательной медицины. Подход к лечению таких пациентов должен быть индивидуальным, а схемы лечения подбираться по результатам обследования.

— Каковы ваши прогнозы при лечении этих заболеваний?

— На данный момент пока рано прогнозировать прорыв в повышении фертильности у пациентов с вирусной инфекцией сперматозоидов, поскольку мы находимся только в начале пути, а в медицине, как вы понимаете, быстрых и легких побед не бывает. В настоящее время около 30-40% пар, получающих лечение, забеременели.

— И, наконец, каковы перспективы и пожелания ваших коллег?

— Коллегам, занимающимся проблемами бесплодия, хочу еще раз сказать, что нормальная спермограмма не обязательно связана с фертильностью, так как не позволяет оценить функциональное состояние сперматозоидов. Только дальнейшие методы исследования могут помочь выявить причину бесплодия. Кроме того, бесплодие — это многопрофильная проблема, которую необходимо решать совместно с врачами аналогичных специальностей, биологами, фармакологами и т.д. И только совместными усилиями мы сможем выявить причины и определить правильную тактику в диагностике и лечении этого заболевания.

Подготовила Ольга Симановская

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *