Фрагментация ДНК сперматозоидов человека

Содержание

Слайд 2

Этиология мужского бесплодия 20% До 20% случаев идиопатического бесплодия связано с

Этиология мужского бесплодия

20%

До 20% случаев идиопатического бесплодия связано с нарушением целостности

ДНК сперматозоидов

SCSA Diagnostic Business Briefing. Sperm DNA Fragmentation. The role of the Urologist // Male Infertility.- 2005. – 4p.

Слайд 3

Фрагментация ДНК определяется наличием однонитевых и двунитевых разрывов Причины, приводящие к

Фрагментация ДНК определяется наличием однонитевых и двунитевых разрывов

Причины, приводящие к

возникновению разрывов в ДНК сперматозоида:

нарушение компактизации хроматина в процессе спермиогенеза
окислительный стресс
апоптоз

TUNEL assay

Слайд 4

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ХРОМАТИНА СПЕРМАТОЗИОДА ЧЕЛОВЕКА замена гистоновых белков на протамины

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ХРОМАТИНА СПЕРМАТОЗИОДА ЧЕЛОВЕКА

замена гистоновых белков на протамины
10-15% остаточных

гистонов
по сравнению с ДНК соматической клетки ДНК сперматозоида менее сверхспирализована
доменная организация хроматина: структура тороидов и линкерные области

R.E. Braun. Packaging Paternal Chromosomes with Protamine // Nature Genetics.- 2001.- V.21.- p.10-12.

Слайд 5

НАРУШЕНИЕ КОМПАКТИЗАЦИИ ХРОМАТИНА СПЕРМАТОЗОИДА В СПЕРМИОГЕНЕЗЕ В процессе замены гистонов на

НАРУШЕНИЕ КОМПАКТИЗАЦИИ ХРОМАТИНА СПЕРМАТОЗОИДА В СПЕРМИОГЕНЕЗЕ

В процессе замены гистонов на более

основные белки для снятия торсионного напряжения требуется работа эндонуклеазы – топоизомеразы II

Протамины P1 и P2

Seychelle M. Vos, Elsa M. Tretter, Bryan H. Schmidt & James M. BergerAll tangled up: how cells direct, manage and exploit topoisomerase function // Nature Reviews Molecular Cell Biology.- 2012.- V.12.- p.827-841.

Слайд 6

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС 8-гидрокси-2’деоксигуанозин (8-OHdG) – модифицированное основание

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС

8-гидрокси-2’деоксигуанозин (8-OHdG) – модифицированное основание

Слайд 7

АПОПТОЗ Апоптоз представляет собой результат реализации генетически запрограммированной клеточной гибели Схема

АПОПТОЗ

Апоптоз представляет собой результат реализации генетически запрограммированной клеточной гибели

Схема отбора сперматозоидов

с использованием Аннексин V - меченых микросфер

Основной путь запуска апоптоза

Слайд 8

В норме в 50-60% мужских половых клеток, вступающих в первое деление

В норме в 50-60% мужских половых клеток, вступающих в первое деление

мейоза, запускается процесс апоптоза

Связь между концентрацией сперматозоидов в эякуляте (*106 ) и долей Fas-поизитвных сперматозиодов

Слайд 9

МЕТОДЫ ДЕТЕКЦИИ ФРАГМЕНТАЦИИ ДНК СПЕРМАТОЗОИДА Прямые методы исследования Непрямые методы исследования

МЕТОДЫ ДЕТЕКЦИИ ФРАГМЕНТАЦИИ ДНК СПЕРМАТОЗОИДА

Прямые методы исследования

Непрямые методы исследования

Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated

deoxyuridine triphosphate-nick-end labelling assay (TUNEL)

Comet assay

окрашивание с помощью акридинового оранжевого

Sperm Chromaitn Structure Assay (SCSA)

Слайд 10

Метод Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick-end labelling assay (TUNEL) Сперматозоиды с

Метод Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick-end labelling assay (TUNEL)

Сперматозоиды с

а) интактной ДНК б) фрагментированной ДНК
TUNEL assay

а)

а)

б)

б)

б)

Схема TUNEL assay

In Situ Cell Death Detection Kit, Fluorescein, Roche (Germany)

Слайд 11

Метод Comet Assay Comet assay

Метод Comet Assay

Comet assay

Слайд 12

ядра сперматозоидов с фрагментированной ДНК не развивают ореол дисперсии или ореол

ядра сперматозоидов с фрагментированной ДНК не развивают ореол дисперсии или

ореол минимален

петли ДНК формируют ореол дисперсии хроматина

Слайд 13

Оценка целостности ДНК сперматозоида с помощью окрашивания красителем акридиновым оранжевым Метод Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA)

Оценка целостности ДНК сперматозоида с помощью окрашивания красителем акридиновым оранжевым
Метод Sperm

Chromatin Structure Assay (SCSA)
Слайд 14

Прогностическое значение фрагментации ДНК Тип повреждения ДНК Участки ДНК, в которых

Прогностическое значение фрагментации ДНК

Тип повреждения ДНК

Участки ДНК, в которых произошло

нарушение целостности

Метод оценки целостности ДНК

SCSA

COMET assay

TUNEL assay

Слайд 15

Выбор сперматозоида для оплодотворения Маркеры целостности ДНК сперматозоида Степень повреждения ДНК

Выбор сперматозоида для оплодотворения

Маркеры целостности ДНК сперматозоида
Степень повреждения ДНК единичного сперматозоида

WHO,

2010

Репарация повреждений ДНК сперматозоида ферментами ооцита

Повреждения ДНК, происходящие при предобработке спермы для оплодотворения

Слайд 16

ВЛИЯНИЕ ФРАГМЕНТАЦИИ ДНК СПЕРМАТОЗОИДОВ НА ИСХОД ПРОГРАММ ВРТ Внутриматочная инсеминация Sperm

ВЛИЯНИЕ ФРАГМЕНТАЦИИ ДНК СПЕРМАТОЗОИДОВ НА ИСХОД
ПРОГРАММ ВРТ

Внутриматочная инсеминация

Sperm Chromatin. Edited

by Zini A., Agarwal A. // Springer.- 2011.- 512pp.
Слайд 17

ЭКО vs. ЭКО/ICSI Sperm Chromatin. Edited by Zini A., Agarwal A. // Springer.- 2011.- 512pp.

ЭКО vs. ЭКО/ICSI

Sperm Chromatin. Edited by Zini A., Agarwal A. //

Springer.- 2011.- 512pp.
Слайд 18

Фрагментация ДНК сперматозоидов и прерывание беременности Robinson L., Gallos I., Corner

Фрагментация ДНК сперматозоидов и прерывание беременности

Robinson L., Gallos I., Corner S.,

et al. The effect of sperm DNA fragmentation on miscarriage rates: a
systematic review and meta-analysis // HumRep.- 2012.- V.0. -№0.- p.1-10.