agxАндрология и генитальная хирургияAndrology and Genital Surgery2070-97812412-890210.17650/2070-9781-2020-21-3-44-55agx-437Research ArticleОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯORIGINAL REPORTКомплексное сперматологическое обследование пациентов с муковисцидозом без обструкции семявыносящих путейComprehensive semen examination in cystic fibrosis patients without seminal ducts obstructionhttps://orcid.org/0000-0002-7032-0793СедоваА. О.SedovaA. O.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0002-0580-5575ШтаутМ. И.ShtautM. I.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0002-8422-4962БрагинаЕ. Е.BraginaE. E.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1; 119992 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 40

1 Moskvorechye St., Moscow 115522; Bld. 40, 1 Leninskie Gory, Moscow 119992

https://orcid.org/0000-0001-5244-3901РепинаС. А.RepinaS. A.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0002-4618-2466СорокинаТ. М.SorokinaT. M.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0003-3603-4838КурилоЛ. Ф.KuriloL. F.

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0002-7615-8512ЧерныхВ. Б.ChernykhV. B.

Вячеслав Борисович Черных

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

1 Moskvorechye St., Moscow 115522

chernykh@med-gen.ruФГБНУ Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. БочковаРоссияN.P. Bochkov Research Centre for Medical GeneticsRussian FederationФГБНУ Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова; Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского ФГБОУВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияN.P. Bochkov Research Centre for Medical Genetics; A.N. Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology, Lomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2020151120202134455Copyright © Седова А.О., Штаут М.И., Брагина Е.Е., Репина С.А., Сорокина Т.М., Курило Л.Ф., Черных В.Б., 20202020Седова А.О., Штаут М.И., Брагина Е.Е., Репина С.А., Сорокина Т.М., Курило Л.Ф., Черных В.Б.Sedova A.O., Shtaut M.I., Bragina E.E., Repina S.A., Sorokina T.M., Kurilo L.F., Chernykh V.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agx.elpub.ru/jour/article/view/437

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

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

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

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.

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

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

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

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.

муковисцидозмужское бесплодиесемявыносящие протокисперматогенезсперматозоидыcystic fibrosismale infertilityvas deferensspermatogenesisspermReferencesМуковисцидоз. Под ред. Н.И. Капранова, Н.Ю. Каширской. М.: Медпрактика-М, 2014.Cystic fibrosis. Ed. by N.I. Kapranov, N.Yu. Kashirskaya. Moscow: Medpraktika-M, 2014. (In Russ.).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.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.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.Shtaut M.I., Schileiko L.V., Repina S.A. et al. Comprehensive semen examination in patients with cystic fibrosis. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2017;18(4):69—76. (In Russ.). DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-4-69-76.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.Repina S.A., Krasovsky S.A., Rozhivanov R.V. et al. Andrology examination of patients with pancreatic-sufficient and pancreatic-insufficient cystic fibrosis. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2018;19(2):31 —9. (In Russ.). DOI: 10.17650/2070-9781-2018-19-2-31-39.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.Shtaut M.I., Sorokina T.M., Kurilo L.F. et al. Comparative analysis of the results semen examination in patients with azoospermia caused by cystic fibrosis and congenital bilateral aplasia of vas deferens syndrome. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2019;20(1):82-90. (In Russ.).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.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.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.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.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.Repina S.A., Krasovskiy S.A., Sorokina T.M. et al. CFTR gene pathogenic variant 3849+10kbC>T as a major predictor of preserved fertility in male patients with cystic fibrosis. Genetika = Genetics 2019;55(12):1481—6. (In Russ.).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.Repina S.A., Krasovskiy S.A., Shmarina G.V. et al. Reproductive system status and the algorithm to solve fertility issues in men with cystic fibrosis. Almanakh klinicheskoy meditsiny = Almanac of Clinical Medicine 2019;47(1):26-37. (In Russ.).Черных В.Б. Ген муковисцидоза и нарушение фертильности у мужчин. Андрология и генитальная хирургия 2010;11(4):23—31.Chernykh V.B. CFTR gene and male infertility. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrologyand Genital Surgery 2010;11(4):23—31. (In Russ.).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.WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. 5th edn. Transl. from English by N.P. Makarov, ed. by L.F. Kurilo. Moscow: Kapital Print, 2012. 291 p. (In Russ.).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.Patent RUS № 2328736/10.07.2008. Bull. № 19. Kurilo L.F. Method of cytogenetic diagnosis of spermatogenesis violation. Available at: https://yandex.ru/patents/doc/RU2328736C1_20080710. (In Russ.).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.).Брагина Е.Е., Бочарова Е.Н. Количественное электронно-микроскопическое исследование сперматозоидов при диагностике мужского бесплодия. Андрология и генитальная хирургия 2014;15(1):41—50.Bragina Ye. Ye., Bocharova Ye.N. Quantitative electron microscopic examination of sperm for male infertility diagnosis. Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2014;15(1):41—50. (In Russ.).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.Bragina E.E., Arifulin E.A., Lazareva E.M. et al. Abnormal chromatin condensation in spermatozoa and dna fragmentation in spermatozoa: is there a correlation? Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery 2017;18(1):48—61. (In Russ.). DOI: 10.17650/2070-9781-2017-18-1-48-61.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.Bragina E.E., Arifulin E.A., Khafizova P.O., Kharchilava R.R. Human sperm chromatin structures and DNA fragmentation in health and infertility. Vrach = The Doctor 2013;(2):81—5. (In Russ.).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.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.Биохимические и молекулярно-генетические основы патогенеза муковисцидоза. Под ред. Т.Э. Иващенко, В.С. Баранова. СПб.: Интермедика, 2002.Biochemical and molecular-genetic bases of cystic fibrosis pathogenesis. Ed. by T.E. Ivashchenko, V.S. Baranov. Saint Petersburg: Intermedika, 2002. (In Russ.).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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.