Диагностика причин мужского бесплодия с помощью электронной микроскопии сперматозоидов (ЭМИС) — перспективное направление в медицине. В статье описаны показания для этого обследования, правила подготовки к сдаче биоматериала, основные принципы интерпретации результатов. Электронная микроскопия позволяет оценить не только внешний вид сперматозоидов, но и состояние внутриклеточных структур.
ЭМИС является наиболее точным способом исследования мужского эякулята, с помощью которого можно выявить причины бесплодия, не определяемые другими анализами. Недостатком этого метода может считаться его относительно высокая стоимость и невозможность рутинного выполнения.
Когда нужна ЭМИС — показания к электронной микроскопии сперматозоидов
Традиционные методы исследования спермограммы пока еще остаются основным методом обследования мужчин с нарушенной фертильной функцией. Ключевые показатели, такие как общее количество сперматозоидов, а также количество морфологически нормальных клеток и их подвижность, не всегда позволяют ответить на вопрос.
Достаточно часто при нормальных показателях спермограммы мужчина бесплоден. Поэтому мы активно внедряем в диагностику более “глубокие” методы исследования, позволяющие заглянуть в глубь клеток и обнаружить патологию на субклеточном уровне. Это позволяет осуществить ЭМИС — электронная микроскопия сперматозоидов, показаниями к которой служат:
- Идиопатическое бесплодие, когда другие методы исследования не показывают никаких отклонений от нормы.
- Обследование мужчин, у половых партнерш которых отмечались спонтанные аборты в первом триместре беременности или в анамнезе имеются неудачные ЭКО.
- При подготовке к методикам искусственных репродуктивных технологий: инсеминация, ЭКО и ИКСИ.
- Для дифференциальной диагностики генетических и функциональных форм патозооспермии.
Понимание характера патологии помогает определиться с тактикой лечения бесплодия, выбрать более подходящий конкретной паре метод вспомогательных репродуктивных технологий, а также предупредить пациентов о возможном наследственном характере заболевания. Перед ЭМИС рекомендуется расширенная спермограмма цена на которую значительно ниже, но и информативность ее несколько уступает электронной микроскопии.
Ограничением к применению электронной микроскопии сперматозоидов является азооспермия, когда в сперме полностью отсутствуют сперматозоиды. При олигозооспермии и криптозооспермии метод применяется с некоторыми ограничениями — требуется предварительная обработка эякулята для повышения концентрации в нем целевых клеток (сперматозоидов).
Как готовиться к исследованию
Для анализа необходимо небольшое количество эякулята, который получается путем мастурбации. Собирать биоматериал следует только после предварительной подготовки, которая заключается в половом воздержании сроком в 3-4 дня, но не более 5. В этот же временной интервал полностью исключается употребление алкоголя, прием лекарств (кроме тех, что принимаются по жизненным показаниям). Во время подготовительного периода подвергаться гипертермическим нагрузкам — посещать баню, сауну. От занятий тяжелыми видами спорта также следует воздержаться. Следует придерживаться полноценного питания и достаточного питьевого режима. В случае возникновения лихорадочного состояния рекомендуется перенести исследование на другое время.
Непосредственно перед сдачей биоматериала нужно помочиться, после чего после мастурбации собрать эякулят в стерильный контейнер. Одновременно с ЭМИС спермограммой проводится и светооптическая микроскопия эякулята — одновременное проведение этих исследований позволяет соотнести результаты и повышает точность диагностики. Если у пациента на руках имеются результаты предыдущей световой микроскопии, выполненные за 1-3 месяца, то результаты его необходимо предоставить в лабораторию.
Как быстро делается ЭМИС
Средний срок выполнения анализа составляет 12 дней — это время требуется для обработки материала, выполнения непосредственно микроскопии и анализа полученных данных. В случаев возникновения технических сложностей иногда возникает задержка сроком до 6 дней. При этом представители клиники, где сдается анализ обязаны поставить пациента в известность о задержке.
Интерпретация результатов
Изучение эякулята под электронным микроскопом с увеличением в 100 000 раз позволяет очень тщательно оценить состояние сперматозоидов, в ЭМИС спермограмме каждый сперматозоид оценивается более чем по 45 критериям. Оценивается доля сперматозоидов с нормальным и аномальным строением каждой органеллы. Ниже приведены нормальные значения ЭМИС.
Общие показатели:
- Концентрация сперматозоидов — нормой считается показатель не менее 15 млн/мл.
- Доля сперматозоидов, способных к поступательному движению — не менее 40%.
- Доля клеток нормальной морфологии (строения) — более 30%.
- Наличие незрелых половых клеток — менее 5%.
Критерии, отражающие состояние акросомы (секреторный пузырек, расположенный на переднем полюсе ядра):
- Наличие акросомы — более чем у 80% сперматозоидов.
- Первично отсутствующая акросома — менее чем у 10%.
- Прореагировавшая акросома — менее чем у 20%.
- Нормальное положение акросомы — более чем у 40%.
- Имеется постакросомная пластина — более чем у 90%.
- Акросома нормального размера — более чем у 40%.
- Содержимое акросомы имеет компактный размер — более чем у 40%.
Критерии, отражающие состояние ядра и генетического материала:
- Нормальная форма ядра — более чем у 30% сперматозоидов.
- Нормальная концентрация хроматина — более чем у 70%.
- Наличие вакуолизации ядер — менее чем у 10%.
- Наличие интактной головки с нормальной структурой хроматина и акросомы — более чем у 20%.
Критерии, отражающие состояние жгутика, в том числе митохондрии и аксонемы (центральной оси жгутика):
- Нормальная структура митохондрий — более чем у 80% сперматозоидов.
- Дезорганизация аксонемы — менее чем у 20%.
- Отсутствие в аксонеме центральных микротрубочек — менее чем у 20%.
- Отсутствие периферических трубочек аксонемы — менее чем 20%.
- Изменение нормальной структуры микротрубочек — менее чем у 20%
- Двойная аксонема — менее чем у 5%.
- Жгутик нормальной формы — более чем у 80%.
- Нормальная структура динеиновых ручек (особые структуры жгутика, ответственные за его вращение) — более чем у 80%.
- Нормальная структура фиброзной оболочки жгутика — более чем у 80%.
- Нормальная структура центральной центриоли жгутика — более чем у 90%.
Прочие критерии:
- Наличие бактериальных клеток — в норме отсутствуют.
- Признаки вирусной инфекции — менее чем у 3% сперматозоидов.
- Присутствие цитоплазматических капель на шейке или на головке — менее чем у 20% клеток.
Несмотря на кажущуюся простоту результатов, интерпретировать их должен исключительно специалист, соотнося данные с результатами других методов исследования и клинической картиной патологии.
Виды патологии, выявляемые с помощью ЭМИС, и перспективы их лечения
Изменения сперматозоидов на субклеточном уровне можно разделить на несколько видов, каждый из которых имеет свои особенности и прогнозы по вылечиванию.
Аномалии жгутиковой системы
В этой группе патологий различают:
- Первичная цилиарная дискинезия — определяется в том случае, если более чем у 90% сперматозоидов выявлена однотипная патология аксонемы жгутика. Вызвано это состояние генетической патологией, проявляется снижением подвижности. Терапевтические методы лечения безрезультатны — рекомендуется ИКСИ для решения проблемы бесплодия.
- Дискинезия фиброзной оболочки — диагностируется в случае поражения более чем 90% половых клеток однотипной аномалией фиброзной оболочки. Также проявляется снижением двигательной активности, проблема решается только с помощью ИКСИ. Есть вероятность передачи этой патологии по наследству.
- Морфологическая аномалия митохондрий жгутика у более чем 90% сперматозоидов — характеризуется также снижением их двигательной активности. Справиться с этой патологией консервативными методами невозможно, положительный эффект отмечается только при ИКСИ.
- Разнообразные аномалии строения аксонемы и околоаксонемных структур жгутика — проявляется снижением подвижности сперматозоидов. Возможно терапевтическое лечение бесплодия, но лишь после исключения иммунологических факторов.
Аномалии акросомы
- Тотальная акросомальная недостаточность — проявляется невозможностью сперматозоидов проникнуть сквозь оболочку яйцеклетки. Лечить терапевтическими методами бесполезно — проблема бесплодия в этом случае решается исключительно с помощью ИКСИ.
- Большое количество сперматозоидов с прореагировавшей акросомой (свыше 20%) — относительно благоприятное состояние, которое часто вызывается воспалением органов репродуктивной системы. Возможна терапевтическая коррекция патологии.
Аномалии конденсации хроматина
При содержании в эякуляте сперматозоидов с аномалиями конденсации хроматина свыше 30% от общего числа высок риск наступления спонтанного аборта после оплодотворения. Провоцируется эта патология как генетическими причинами, так и воздействием других факторов (воспаление или гормональная недостаточность). В последних случаях возможно консервативное лечение.
Аномалии центриоли
Это одна из самых неблагоприятных аномалий, выявляемых с помощью электронной микроскопии. При наличии более 90% половых клеток с аномалией центриоли даже при успешном оплодотворении развитие эмбриона останавливается уже на 2-3 сутки.
Вирусное инфицирование
Обнаружение вирусного инфицирования более чем 3% сперматозоидов свидетельствует о высоком риске спонтанного аборта. Возможно терапевтическое лечение данной патологии.
Заключение
Будущее в лечении разных форм бесплодия заключается в молекулярной биологии. Однако лечение любой патологии невозможно без точной диагностики. На данном этапе развития медицины важное значение в установлении причин нарушения фертильной функции у мужчин принадлежит морфологическим методам исследований — световой и электронной микроскопии. При этом электронная микроскопия — более углубленный метод изучения сперматозоидов, позволяющий оценивать не просто форму клеток, а состояние внутриклеточных структур.
С помощью ЭМИС выявляются такие патологические состояния, которые с помощью других методов выявить невозможно. Результат электронной микроскопии позволяет в ряде случаев сделать точный прогноз об эффективности того или иного метода ВРТ (вспомогательных репродуктивных технологий). Специалистам репродуктивных технологий ЭМИС дает важную информацию, позволяющую решать множество проблем репродуктивного здоровья!
