Семейный случай мужского бесплодия с тотальной астенозооспермией, обусловленной структурными нарушениями в аксонеме жгутика сперматозоидов

В статье приводится описание семейного случая первичного мужского бесплодия, вызванного первичной цилиарной дискинезией (ПЦД). У двух родных братьев с тотальной астенотератозооспермией, по данным электронной микроскопии, выявлено тотальное отсутствие наружных и внутренних динеиновых ручек аксонемы жгутиков сперматозоидов, что свидетельствует о наличии ПЦД. В анамнезе у обоих пациентов отмечены повторные программы ЭКО/ICSI без положительного результата. Пациенты не имели обратного расположения внутренних органов и признаков поражения дыхательной системы. Два других брата были здоровы и фертильны, у обоих имеется по двое детей. У одного из них (состоит в кровнородственном браке) выявлена нетяжелая форма астенозооспермии, у сына отмечено обратное расположение внутренних органов (situs viscerum inversus). При полноэкзомном секвенировании обнаружен патогенный вариант нуклеотидной последовательности c.461A > C в экзоне 4 гена CCDC103 в гомо/гемизиготном состоянии у сибсов с ПЦД, у их фертильного брата – в гетерозиготном состоянии. Использование электронной микроскопии сперматозоидов с проведением секвенирования экзома позволило выявить причину тотальной астенотератозооспермии и диагностировать генетическую форму мужского бесплодия, связанную с аномалией строения аксонемы.

1. Брагина Е.Е., Сорокина Т.М., Арифулин Е.А. и др. Генетически обусловленные формы патозооспермии. Обзор литературы и результаты исследований. Андрология и генитальная хирургия. 2015;16 (3):29-39. https://doi.org/10.17650/2070-9781-2015-16-3-29-393.

2. Брагина Е.Е., Арифулин Е.А., Сенченков Е.П. Генетически обусловленные и функциональные нарушения подвижности сперматозоидов человека. Онтогенез, 2016; 47(5): 271–286. doi: 10.7868/S0475145016050025.

3. Lucas JSA, Walker WT, Kuehni CE et al. “Chapter 12. Primary ciliary dyskinesia.” (2011). Monograph Orphan Lung Diseases Edited by J-F. Cordier.2011; Vol. 54: 201-217.10.

4. Kartagener M. Zur Pathogenese der bronchiektasien: bronchiektasien bei situs viscerum inversus. Beitrage zur Klinik der Tuberkulose 1933; 83: 489-501.

5. Basu B., Brueckner M. Cilia multifunctional organelles at the center of vertebrate left-right asymmetry. Curr Top Dev Biol 2008;85: 151-74. 10.1016/S0070-2153(08)00806-5.

6. Jayasena CN, Sironen A. Diagnostics and Management of Male Infertility in Primary Ciliary Dyskinesia. Diagnostics (Basel). 2021;11(9):1550. doi: 10.3390/diagnostics11091550.

7. Osinka A, Poprzeczko M, Zielinska MM et al. Ciliary Proteins: Filling the Gaps. Recent Advances in Deciphering the Protein Composition of Motile Ciliary Complexes. Cells. 2019;8(7):730. doi: 10.3390/cells8070730.

8. Sironen A, Shoemark A, Patel M et al. Sperm defects in primary ciliary dyskinesia and related causes of male infertility. Cell Mol Life Sci. 2020 ;77(11):2029-2048. doi: 10.1007/s00018-019-03389-7.

9. Leigh M.W., Horani A., Kinghorn B. et al. Primary ciliary dyskinesia (PCD): a genetic disorder of motile cilia. Transl. Sci. Rare Dis. 2019; 4: 51-75.

10. Kumar N, Singh AK. The anatomy, movement, and functions of human sperm tail: an evolving mystery. Biol Reprod. 2021 ;104(3):508-520. doi: 10.1093/biolre/ioaa213.

11. Wan F, Yu L, Qu X, et al. A novel mutation in PCD-associated gene DNAAF3 causes male infertility due to asthenozoospermia. J Cell Mol Med. 2023;27(20):3107-3116. doi: 10.1111/jcmm.17881.

12. Ozkavukcu S, Celik-Ozenci C, Konuk E, Atabekoglu C. Live birth after Laser Assisted Viability Assessment (LAVA) to detect pentoxifylline resistant ejaculated immotile spermatozoa during ICSI in a couple with male Kartagener's syndrome. Reprod Biol Endocrinol. 2018;16(1):10. doi: 10.1186/s12958-018-0321-6.

13. Liu L, Zhou K, Song Y, Liu X. CCDC40 mutation as a cause of infertility in a Chinese family with primary ciliary dyskinesia. Medicine (Baltimore). 2021;100(51):e28275. doi: 10.1097/MD.0000000000028275.

14. Богорад А.Е., Дьякова С.Э., Мизерницкий Ю.Л. Первичная цилиарная дискинезия: современные подходы к диагностике и терапии. Рос вестн перинатол и педиатр 2019; 64:(5): 123–133. DOI: 10.21508/1027–4065–2019–64–5–123–133

15. Amaral A, Castillo J, Ramalho-Santos J, Oliva R. The combined human sperm proteome: cellular pathways and implications for basic and clinical science. Hum Reprod Update. 2014 Jan-Feb;20(1):40-62. doi: 10.1093/humupd/dmt046.

16. Newman L, Chopra J, Dossett C et al. The impact of primary ciliary dyskinesia on female and male fertility: a narrative review. Hum Reprod Update. 2023; 29(3):347-367. doi: 10.1093/humupd/dmad003.

17. Shoemark A, Pinto AL, Patel MP et al. PCD Detect: enhancing ciliary features through image averaging and classification. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2020;319(6):L1048-L1060. doi: 10.1152/ajplung.00264.2020.