Бесплодие может быть связано с нарушением различных этапов взаимодействия сперматозоидов с яйцеклеткой: отсутствием нормальной акросомной реакции и неспособностью внедряться в защитную оболочку яйцеклетки (zona pellucida).
-
Акросомная реакция представляет собой экзоцитоз, т.е. выброс, протеолитических ферментов (акрозин, гиалуронидаза и др.), которые содержатся в специальной органелле сперматозоида – акросоме. Физиологическая акросомная реакции происходит после связывания сперматозоида с zona pellucida.
В результате защитная оболочка в этом участке растворяется и происходит контакт соответствующих рецепторов сперматозоида с лигандами яйцеклетки, затем плазматические мембраны яйцеклетки и сперматозоида сливаются, в цитоплазму яйцеклетки проникают ядро и центриоль сперматозоида, а его мембрана встраивается в мембрану яйцеклетки. Происходит активация яйцеклетки и ее второе редукционное деление. В хроматине сперматозоида начинается обратная замена протаминов на гистоны. Отцовские и материнские хромосомы объединяются, происходит первое деление оплодотворенной яйцеклетки…
Нормальная акросомная реакция и последующий контакт с оолеммой - не только необходимый этап проникновения сперматозоида в яйцеклетку, но и стимул для ее активации и полноценного функционирования.
| Анализы | Цена | |
| Акросомная реакция | 2288 | Записаться на прием |
-
Акросома начинает формироваться в яичке в процессе спермиогенеза – превращения круглых сперматид в сперматозоиды, - но завершает формирование в придатке яичка (эпидидимис).
В сперме содержатся вещества-ингибиторы, препятствующие преждевременной активации сперматозаидов – «капацитации», - процессе, придающим им способность оплодотворять яйцеклетку. Действие этих факторов устраняется после проникновение сперматозоидов в женский половой тракт. Там же начинается действие стимулирующих факторов женского тракта: прогестерона, лигандов маннозы и др.
-
Акросомная реакция в норме должна произойти именно при контакте сперматозоида с zona pellucida. Но нередко при этом возникают нарушения.
Можно выделить три типа нарушений акросомной реакции:
-
преждевременная акросомная реакция до встречи с яйцеклеткой - избыточность спонтанной реакции;
-
отсутствие выброса акрозина при контакте с zona pellucida - недостаточность индуцированной реакции;
-
сочетанный тип нарушений – много сперматозоидов теряют акросому до встречи с яйцеклеткой, а оставшиеся не способны к выбросу ферментов при контакте с zona pellucida.
Преждевременная реакция препятствует оплодотворению, потому что утративший необходимые ферменты сперматозоид не сможет преодолеть защитную оболочку; кроме того «отреагировавший» сперматозоид живет очень короткое время. Сперматозоид, в котором вообще не произошла акросомная реакция, также не может оплодотворить, потому что не сможет преодолеть zona pellucida. Первый тип нарушений можно условно назвать «перезрелый» сперматозоид, второй – «недозрелый».
Обычное морфологическое исследование сперматозоидов при выполнении стандартной спермограммы не позволяет обнаружить нарушения акросомной реакции.
-
Для оценки акросомной реакции используют:
-
флюоресцентную микроскопию со специальным окрашиванием;
-
проточную цитометрию с использованием специальных меток;
-
определение продукции акрозина фракцией подвижных сперматозоидов.
В лабораторных условиях акросомную реакцию следует оценивать после инкубирования фракции подвижных сперматозоидов в специальной среде, вызывающей их капацитацию.
Принято считать, что нормальную акросомную реакцию инициирует повышение уровня внутриклеточного кальция. Индуцирование выброса кальция с помощью ионофора кальция — один из путей протестировать способность капацитированного сперматозоида подвергаться акросомной реакции. Этот принцип лежит в основе анализа, называемого индуцированной акросомной реакцией, или тестом на акросомную реакцию после выброса ионофора (ARIC-test). В лабораторных исследованиях для этого применяют ионофор А23187.
В качестве метки мы применяем рекомендуемые Руководством ВОЗ (2010) флуоресцентные меченые лектины Pisum sativum и Arachis hypogaea (можно также использовать моноклональные антитела против акросомного антигена CD46). Определяем процент сперматозоидов, у которых прошла спонтанная акросомная реакция (АР% спонт.) и тех, у которых акросомная реакция произошла после добавления ионофора А23187 (АР% индуц.). Разница между этими величинами дает долю сперматозоидов, потенциально способных претерпевать акросомную реакции после контакта с зоной – т.е. индуцируемость акросомной реакции (АР% индуцируемость). Это наиболее важный показатель, характеризующий полноценность акросомной реакции. Согласно рекомендациям ВОЗ (2010), эта величина должна быть не менее 15% (по нашим данным статистически «выпадающими» являются значения менее 16% и больше 55%).
Другой применяемый нами метод – энзиматический, - основан на оценке количества акрозина, продуцируемого миллионом подвижных сперматозоидов. Но нашим данным у фертильных мужчин диапазон «невыпадающих» значений для этого показателя составляет 50-250 МЕ/млн.
-
Нарушения акросомной реакции могут иметь место у пациентов с олиго-, астено- и/или тератозооспермией, но так же при формальной «нормозооспермии». Акросомная реакция часто нарушена у пациентов с АСАТ, у пациентов с уменьшенным эпидидимисом и низким содержанием карнитинов и альфа-гликозидазы в сперме, на фоне оксидативного стресса сперматозоидов (в результате утраты эластичности мембраны вследствие снижения доли ненасыщенных жирных кислот при действии активных радикалов), при действии некоторых веществ (альфа-хлоргидрин, госсипол) и лекарственных средств (нифедипин, верапамил, орнидазол).
Лечение пациентов с нарушениями акросомной реакции основано на заместительной терапии карнитинами, применении антиоксидантов в случае оксидативного стресса, ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента, применении препаратов, препятствующих росту уровня внутриклеточного кальция в случае избыточной акросомной реакции, или способствующих повышению внутриклеточного кальция в случае недостаточности индуцированной акросомной реакции.
Методом выбора является применение ЭКО ИКСИ. Однако следует убедиться, что отсутствуют нарушения структуры хромосом – повышенная фрагментация ДНК и нарушение соотношения гистоны/протамины, поскольку такие дефекты могут приводить к неразвивающимся беременностям и аномалиям развития даже при использовании ВРТ.
Доктор мед. наук, профессор В.А.Божедомов
Несколько цитат о значении оценки акросомной реакции при мужском бесплодии:
-
«…Тест оценки акросомной реакции позволяет оценивать оплодотворяющую способность половых клеток и может быть рекомендован во всех случаях тератозооспермии с дефектами головок сперматозоидов, или когда отсутствовала фертилизация ооцитов в программах ЭКО…»
Mori R., Sabanegh Jr E. // Male infertility: Contemporary clinical approaches, andrology, ART & antioxidants / S.J.Parekattil, A.Agarwal (Ed.), 2012, Springer Science+Busines Media: 21.
-
«…Описана “недостаточность акросомной реакции“, когда меньше 15% процентов сперматозоидов реагируют на ионофор Ф23187 и “преждевременная акросомная реакция“, когда больше 20% сперматозоидов претерпевают акросомную реакцию до контакта с ионофором…»
Yeung C.-H., Cooper T.G. // Andrology: Male Reproductive Health and Disfunction. 3rd. E.Nieschlag., H.M.Behre, S.Nieschlag (Ed.), 2010: 145.
-
«…В случаях тератозооспермии или олигозооспермии некоторые пациенты могут иметь сперматозоиды с нарушенной реакцией их связывания с zona pellucida. Другие мужчины могут иметь сперматозоиды, которые проявляют нормальное связывание с zona pellucida, но нарушение при тесте с акросомной реакцией…»
По WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen / Editor-in-chief Dr. Trevor G. Cooper - 5th ed. 2010: 154.
-
«…Проточная цитометрия обеспечивает объективную и эффективную процедуру количественной оценки акросомного статуса сперматозоидов человека...»
Nikolaeva MA et al. // Mol Hum Reprod. 1998; 4(3): 243-50.
