Gli aborti ripetuti possono essere causati dalla frammentazione del DNA dello sperma

Autore: Zhang Xing, primario dell'ospedale di medicina tradizionale cinese di Yangzhou

Revisore: Chen Yun, primario, Ospedale provinciale di medicina tradizionale cinese di Jiangsu

Il signor Zhang, che è in età fertile, è sposato con sua moglie da tre anni. Durante questo periodo, sua moglie è rimasta incinta due volte, ma entrambe le volte si sono concluse con un aborto spontaneo, cosa che ha creato grande angoscia nella coppia.

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I due si sono recati insieme in ospedale per un controllo. Non si sono riscontrati problemi con gli indicatori della moglie e anche la conta degli spermatozoi, la motilità e altri parametri di routine del signor Zhang erano normali, ma l'indice di frammentazione del DNA spermatico superava il 30%. Quando il signor Zhang sentì questo termine, rimase confuso. Cosa sono i frammenti di DNA dello sperma? Tutto il mio sperma è frantumato?

1. La frammentazione del DNA dello sperma è davvero frammentazione dello sperma?

Negli ultimi anni, la rilevazione della frammentazione del DNA spermatico, come importante integrazione all'analisi di routine del liquido seminale, è stata considerata un indicatore importante per la valutazione dello sperma e la previsione della fertilità.

La frammentazione del DNA spermatico è il danno al DNA spermatico originariamente intatto causato da vari fattori nocivi durante il processo di formazione degli spermatozoi.

Durante la fase iniziale di formazione dello sperma, gli istoni composti principalmente da lisina vengono gradualmente sostituiti da protamine ricche di arginina. Sotto l'azione della protamina, la cromatina si ripiega notevolmente e viene immagazzinata nella testa dello spermatozoo per garantire la stabilità del materiale genetico. Se la conversione di entrambi viene bloccata, si verificherà un impaccamento anomalo della cromatina e difetti di riparazione, che causeranno danni al DNA, con conseguenti rotture di singoli o doppi filamenti di DNA e quindi la generazione di frammenti di DNA.

La percentuale di spermatozoi il cui DNA è stato danneggiato a causa di vari fattori avversi è chiamata "indice di frammentazione del DNA spermatico", che viene utilizzato principalmente per valutare l'integrità del DNA spermatico. L'indice di frammentazione del DNA spermatico riflette la funzionalità del materiale genetico dello sperma, che influenza direttamente l'integrità della struttura dei cromosomi fetali e influisce anche sulla fertilità maschile.

In generale, l'indice di frammentazione del DNA dello sperma di un uomo normale non sarà superiore al 15%. Se questo indice supera il 30%, significa che la fertilità maschile è ridotta.

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2. Perché un indice di frammentazione anormale del DNA spermatico porta all'aborto spontaneo?

L'integrità del DNA dello sperma influirà sulla motilità e sulla capacità di fecondazione degli spermatozoi, avrà un impatto sulla fecondazione dell'ovulo, sulla morfologia e sull'impianto dell'embrione e potrebbe anche causare azoospermia nella prole. Inoltre, è una condizione necessaria per la normale fecondazione degli ovuli, l'impianto degli ovuli fecondati e lo sviluppo embrionale e svolge un ruolo chiave.

Gli studiosi hanno condotto analisi statistiche sulla relazione tra danni al DNA dello sperma maschile e aborto spontaneo femminile. I risultati hanno dimostrato che il danno al DNA dello sperma maschile aumenterebbe significativamente il rischio di aborto spontaneo nelle donne. In altre parole, un aumento dell'indice di frammentazione del DNA dello sperma maschile influenzerà la combinazione di sperma e ovulo, provocando anomalie, che a loro volta influenzeranno l'impianto dell'ovulo fecondato e lo sviluppo precoce dell'embrione, portando infine a un corrispondente aumento del tasso di gravidanza femminile e del tasso di aborto spontaneo, e persino causando aborti spontanei ricorrenti.

3. Cosa causa i danni al DNA dello sperma?

Secondo le ricerche attuali, le principali cause del verificarsi o dell'aggravamento del danno al DNA dello sperma sono:

1. Assemblaggio anomalo della cromatina e apoptosi anomala degli spermatozoi

La cromatina è un corpo a forma di bastoncino formatosi a spirale dalle fibre proteiche del DNA durante la produzione dello sperma ed è il trasportatore dei geni. Se si verifica un'anomalia nel processo di assemblaggio della cromatina, si verificherà un aumento della frammentazione del DNA spermatico.

L'organizzazione anomala della cromatina è causata principalmente da malattie, farmaci e tossine ambientali. Tra questi, il varicocele è strettamente correlato alla quantità di frammenti di DNA spermatico.

Dati di ricerche pertinenti dimostrano che il tasso di gravidanza naturale tra coppie di pazienti con varicocele aumenta dopo l'intervento chirurgico, mentre il tasso di aborto spontaneo e il tasso di fallimento delle tecniche di riproduzione assistita diminuiscono. Ciò è dovuto in gran parte al miglioramento del danno al DNA dello sperma nei pazienti dopo l'intervento chirurgico, in particolare nei pazienti affetti da varicocele grave e danni al DNA dello sperma. L'effetto è particolarmente significativo.

Inoltre, gli studi hanno dimostrato che il danno al DNA dello sperma è strettamente correlato all'invecchiamento, all'inquinamento atmosferico, al fumo, all'alcolismo, ecc. Questi fattori possono causare un'apoptosi anomala dello sperma, aggravando così il grado di frammentazione del DNA dello sperma.

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2. La risposta allo stress ossidativo dello sperma è troppo forte

Una quantità adeguata di radicali liberi reattivi dell'ossigeno può mantenere la normale funzionalità dello sperma. Tuttavia, troppi radicali liberi reattivi dell'ossigeno possono avere effetti negativi sui testicoli e sugli spermatozoi. Questa condizione è chiamata "risposta eccessiva allo stress ossidativo degli spermatozoi", ed è anche una patogenesi dell'infertilità maschile.

Lo stress ossidativo può influire sulla funzionalità degli spermatozoi in diversi modi. I radicali liberi reattivi dell'ossigeno possono non solo reagire con le membrane cellulari, indebolendo la motilità e la capacità di fecondazione degli spermatozoi, ma anche con il DNA dello sperma, danneggiandolo e modificando lo sperma delle generazioni future, che è il colpevole dell'azoospermia.

Anche l'eccessiva risposta allo stress ossidativo degli spermatozoi è strettamente correlata all'elevata temperatura testicolare. Per questo motivo, agli uomini non è consigliabile fare la sauna o indossare pantaloni attillati, ecc., e cercare di non stare seduti per lunghi periodi di tempo.

Riferimenti

Italiano: Wu Jian, Li Lipeng. Progressi della ricerca sulla rilevazione della frammentazione del DNA dello sperma nella riproduzione assistita[J]. Medicina di laboratorio e clinica, 2020, 17(21): 3216-3220.

[2] Sole Yinghao. Italiano: Urologia[M]. Pechino: People's Medical Publishing House, 2019.

[3] Zhao Junzhao. Decodificare i misteri della medicina riproduttiva[M]. Pechino: People's Medical Publishing House, 2019.