Ocena protaminacji w jądrach komórkowych plemników

Ocena protaminacji w jądrach komórkowych plemników pozwala wnioskować czy ich materiał genetyczny jest zorganizowany prawidłowo. Nieprawidłowa jego organizacja może prowadzić do zaburzeń w obrębie budowy materiału genetycznego i funkcjonowania plemnika oraz do problemów z zapłodnieniem (zarówno naturalnym, jak i za pomocą metod rozrodu wspomaganego np. IVF, ICSI).

Na jakiej zasadzie działa test i co pozwala ocenić?

Materiał genetyczny w plemniku ma specjalną, niepodobną do komórek somatycznych (komórek ciała mężczyzny) organizację przestrzenną – musi być bardzo silnie skondensowany (upakowany). W pozostałych ludzkich komórkach organizacja DNA oparta jest na białkach zwanych histonami, natomiast w plemnikach tę samą funkcję pełnią inne białka: protaminy. Dzięki swoim właściwościom takim jak niska masa cząsteczkowa i wysokie pH protaminy zapewniają lepszą kondensację DNA, a przez to mniejsze rozmiary i większą stabilność jądra komórkowego. Proces protaminacji czyli zamiana histonów na protaminy zachodzi w końcowym etapie spermatogenezy, w trakcie dojrzewania gamet męskich (plemników). Plemniki, w których wymiana histonów na protaminy się nie dokonała uważane są za niedojrzałe i nieprawidłowe, a niewłaściwa protaminacja w plemnikach sprzyja m.in. uszkodzeniom DNA i może prowadzić do fragmentacji chromatyny jądrowej oraz apoptozy (programowanej śmierci komórki) plemników.

Wartość referencyjna i interpretacja wyniku

Protaminacja wyrażana jest jako odsetek plemników, w których zaszła wymiana białek histonowych na protaminy (czyli odsetek plemników zawierających w swoich jądrach komórkowych właściwie białka). Wartość referencyjna wynosi ≥ 70% plemników z prawidłowymi nukleoproteinami (plemników, u których protaminacja zaszła prawidłowo).

W przypadku pacjentów z nieprawidłową integralnością chromatyny plemnikowej (podwyższony DFI) wynik oceny protaminacji w plemnikach pozwala odpowiedzieć na pytanie czy fragmentacja chromatyny plemnikowej ma charakter pierwotny (jest spowodowana nieprawidłowym dojrzewaniem gamet), czy wtórny (jest spowodowana czynnikami działającymi na dojrzałe plemniki m.in. podwyższonym stresem oksydacyjnym, obecnością leukocytów, czynnikami toksycznymi, promieniowaniem), w związku z czym może mieć charakter odwracalny i ustąpić po usunięciu czynnika szkodliwego z otoczenia.

Wskazania do wykonania testu

–        podwyższony indeks fragmentacji chromatyny plemnikowej (DFI > 30%);

–        wcześniejsze niepowodzenia w rozrodzie wspomaganym o nieustalonej przyczynie;

–        obniżona ruchliwość plemników – asthenozoospermia (odsetek plemników o ruchu postępowym <32%);

–        zaburzenia budowy plemników – teratozoospermia (odsetek plemników o prawidłowej budowie <4%);

–        przedłużająca się niepłodność w przypadku prawidłowych innych wyników;

–        narażenie na niekorzystne czynniki zewnętrzne: praca w warunkach szkodliwych (narażenie na pestycydy, substancje ropopochodne), palenie tytoniu, przebyte infekcje itp.

–        podejrzenie zaburzeń w procesie produkcji plemników;

Możliwości leczenia

W razie nieprawidłowych wyników oceny protaminacji w plemnikach wskazana jest konsultacja andrologiczna. Możliwości leczenia zależne są od przyczyn nieprawidłowego dojrzewania plemników, których ustalenie wymaga szczegółowego wywiadu oraz wykonania innych badań diagnostycznych i obejmują między innymi leczenie stanów zapalnych, eliminację czynników szkodliwych, a także zaawansowane metody selekcji plemników używanych do metod wspomaganego rozrodu (np. PICSI, separacja magnetyczna plemników apoptotycznych).