Сравнительный анализ морфологии сперматозоидов человека: нативный эякулят прогрессивно подвижная фракция

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН

Проблемы репродукции, 3-1999, с.29-36

В начало...

Также нами было проанализировано изменение доли клеток с множественными морфологическими аномалиями при выделении прогрессивно подвижной фракции. Исходно в нативном эякуляте данный показатель варьировал в диапазоне от 9 до 68%, составляя в среднем 30,8 1,9%. Среди морфологически аномальных сперматозоидов множественная патология была выявлена у 42,8 1,7% клеток. В различных образцах спермы это значение составляло от 19 до 72%. В результате выделения из нативного эякулята фракции прогрессивно подвижных форм доля клеток с множественными морфологическими аномалиями достоверно снижалась (в среднем до 8,84 1,0%; p<0,0001) (табл. 4). Относительно исходной величины доля клеток, имеющих по две морфологические аномалии, уменьшалась на 67,7 2,9%, по три - на 90,6 2,8%, по четыре и более - на 95,5 4,5%, а суммарная доля клеток с сочетанной патологией снижалась на 72,5 2,4% (рис. 5). В то же время нами не было отмечено изменения частоты встречаемости аномальных сперматозоидов, не имеющих множественных патологий (табл. 4). Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что при выделении из нативного эякулята прогрессивно подвижной фракции снижение доли аномальных сперматозоидов происходит в основном в результате элиминации клеток с множественными морфологическими патологиями.

Таблица 4. Изменение при выделении фракции прогрессивно подвижных форм доли аномальных сперматозоидов с различным числом патологий
Число морфологических аномалий у сперматозоидов	Доля клеток (М±m)%
	в эякуляте	в прогрессивно подвижной фракции
Одна	38,3 1,0	35,4 1,4
Более одной:	30,8 1,9	8,84 1,0*
-две	25,2 1,5	8,2 0,9*
-три	5,0 0,6	0,6 0,2*
-четыре и более	0,5 0,1	0,05 0,04*
Примечание. *- p<0,0001 по сравнению с соответствующим показателем исходно в эякуляте.

Рис. 5. Изменение при выделении подвижной фракции доли морфологически аномальных сперматозоидов с различным числом патологии.

Изменение доли нормальных форм в процессе выделения подвижной фракции было проанализировано нами в группах пациентов, имевших исходно от нуля до 14% либо 15% и более нормальных сперматозоидов в эякуляте. Повышение доли нормальных клеток было отмечено нами в обеих группах пациентов (p<0,001). Однако у пациентов первой группы частота встречаемости морфологически нормальных сперматозоидов во фракции подвижных клеток была значительно ниже, чем у пациентов второй группы (28,3 0,4 и 52,5 0,5; p<0,001).

С использованием методов множественного регрессионного анализа нами были проанализированы факторы, оказывающие влияние на частоту встречаемости морфологически нормальных сперматозоидов во фракции прогрессивно подвижных форм. Величина данного показателя линейно возрастает (p<0,00001) по мере увеличения доли нормальных форм в нативном эякуляте (рис. 6). Общая концентрация, доля и концентрация прогрессивно подвижных сперматозоидов в эякуляте не оказывают влияния на долю морфологически нормальных клеток в подвижной фракции. Для суммарной доли нормальных и пограничных форм в прогрессивно подвижной фракции характерна аналогичная зависимость (рис. 7). Следовательно, индивидуальные различия, существующие в эякуляте как по доле нормальных сперматозоидов, так и по суммарной доле нормальных и пограничных типов клеток, сохраняются и после выделения фракции прогрессивно подвижных клеток.

Рис. 6. Изменение доли морфологически нормальных сперматозоидов при выделении фракции прогрессивно подвижных форм.

Рис. 7. Изменение суммарной доли морфологически нормальных сперматозоидов и сперматозоидов с легкой формой патологии при выделении фракции прогрессивно подвижных клеток.

Обсуждение

Данные литературы о влиянии морфологии сперматозоидов на частоту оплодотворения ооцитов в культуре и вероятность наступления беременности в программе ЭКО достаточно противоречивы [7]. Это может быть связано с тем, что традиционно морфология сперматозоидов оценивается по нативному эякуляту, в то время как для инсеминации ооцитов в культуре используется выделенная из него фракция прогрессивно подвижных клеток. В данной работе нами был проведен сравнительный анализ соотношения различных морфологических типов сперматозоидов в этих двух клеточных популяциях.

При использовании комбинированного метода выделения фракции подвижных клеток, заключающегося в последовательном применении центрифугирования в перколле и метода всплытия, доля морфологически нормальных сперматозоидов, а также клеток с легкой формой патологии достоверно повышается по сравнению с нативным эякулятом (p<0,0001). Частота встречаемости морфологически нормальных сперматозоидов увеличивается в среднем в 2,3 раза, пограничных - в 1,6 раза, а суммарная доля нормальных и пограничных форм - в 2 раза. Это свидетельствует о высокой эффективности удаления из популяции клеток с аномальной морфологией при выделении подвижной фракции комбинированным способом.

Изменение доли нормальных форм в процессе выделения подвижной фракции было проанализировано нами в группах пациентов, имевших исходно от нуля до 14% либо более 15% нормальных сперматозоидов в эякуляте (по критериям нормы, предложенным Крюгером). Повышение доли нормальных клеток было отмечено нами в обеих группах пациентов (p<0,001), что согласуется с результатами, приведенными в работе Холла и соавторов [19]. Однако, и после выделения фракции подвижных клеток достоверные различия между группами пациентов по частоте встречаемости сперматозоидов с нормальной морфологией сохранялись.

Нами показано, что частота встречаемости морфологически нормальных сперматозоидов в подвижной фракции не зависит от общей концентрации, доли и концентрации прогрессивно подвижных форм в нативном эякуляте. В то же время величина данного показателя линейно возрастает по мере увеличения доли нормальных сперматозоидов в эякуляте. Полученные данные позволяют сделать два основных заключения. Во-первых, индивидуальные различия по частоте встречаемости нормальных сперматозоидов в нативном эякуляте сохраняются и в прогрессивно подвижной фракции, вне зависимости от таких показателей сперматогенеза как концентрация и подвижность сперматозоидов. Это делает вполне оправданным для прогноза вероятности оплодотворения в культуре оценку доли нормальных сперматозоидов по нативному образцу спермы. Так, в работе Маклера [20] показано, что оценка морфологии сперматозоидов по эякуляту в большей степени коррелирует с результатами оплодотворения ооцитов, чем анализ подвижной фракции. Во-вторых, повышение доли нормальных форм в подвижной фракции происходит как при нормо-, так и при патоспермии. Этот вывод согласуется с результатами, полученными ранее при фракционировании сперматозоидов в градиенте плотности перколла [21, 16].

В нашей работе также было исследовано изменение частоты встречаемости различных типов аномальных сперматозоидов при выделении подвижной фракции. Ранее было показано, что при фракционировании эякулята в градиенте плотности перколла происходит уменьшение доли сперматозоидов с изменениями формы и размера ядра [16], акросомы [16], с аномалиями головки [19, 22], а также с патологией шейки [19]. При этом доля клеток с цитоплазматической каплей [19] или деформациями срединного отдела [16] сохраняется на прежнем уровне. Данные об изменении доли клеток с аномалиями хвоста достаточно противоречивы. В некоторых работах показана неэффективность элиминации сперматозоидов с данной патологией, в то время как в исследовании Лимм и соавторов [23] отмечено, что именно доля клеток с аномалиями хвоста снижается максимально по сравнению с другими аномалиями.

Однако, отмеченные разными авторами изменения частот встречаемости различных типов аномалий при выделении фракции подвижных клеток, трудно сопоставимы. Это связано с отсутствием единых критериев нормы, а также универсальной схемы классификации патологий, что особенно существенно при одновременном наличии у сперматозоида нескольких аномалий. Традиционно при анализе морфологии первоочередное внимание уделяется патологиям головки, затем шейки и срединного отдела, и в последнюю очередь - хвоста [24]. Однако, такой подход не имеет достаточно убедительного экспериментального обоснования. В практике работы нашей лаборатории при стандартном анализе морфологии мы использовали другую классификацию аномалий, исходя из биологической значимости различных типов патологий. Так как сперматозоиды с аномалиями хвоста неподвижны или же имеют нарушенное движение, что может сказываться на их оплодотворяющей способности, оценке этой патологии придавали первоочередное значение. На это указывают и данные о том, что доля сперматозоидов с аномалиями хвоста как в нативном эякуляте, так и в подвижной фракции, отрицательно коррелирует с частотой оплодотворения в культуре [23]. Аномалии акросомы являются вторым по значению признаком в нашей классификации. Это связано с тем, что мужчины с глобулоспермией бесплодны, кроме того, установлено наличие отрицательной корреляции между частотой оплодотворения в культуре и долей клеток с патологией акросомы [25]. Следующим по значимости признаком является изменение формы ядра, так как показано, что повышение в эякуляте доли клеток с патологией постакросомного отдела может быть связано с ухудшением морфологии эмбрионов и вследствие этого со снижением частоты наступления беременности [26]. Сперматозоиды с цитоплазматической каплей находятся на следующей ступени иерархии в связи с тем, что появление таких клеток может свидетельствовать о нарушении созревания сперматозоидов. В последнюю очередь фиксируются аномалии шейки и срединного отдела, а также изменения размеров и удвоения головки.

Далее...