Коллектив авторов из Саудовской Аравии, ОАЭ, Катара и Германии опубликовали статью, в которой стараются дать ответ на вопрос: Связаны ли профили фосфолипазы C zeta (PLCf) спермы с качеством эмбриогенеза и вероятностью наступления беременности? С их выводами я сегодня хочу вас познакомить.
Итак, на сегодняшний момент известно, что хотя причинные факторы, лежащие в основе мужского бесплодия, многовариантны, всё чаще встречаются случаи связаные с эффективностью активации ооцитов, которая у млекопитающих происходит в ответ на определенные профили колебаний кальция (Ca2+) , вызываемые спермоспецифическими PLCf. Хотя недостаток PLCf сперматозоидов во многом связан с мужским бесплодием, при котором активация ооцитов недостаточна, менее ясно лежат ли уровни или локализация PLCf в сперматозоидах в основе случаев дефектного эмбриогенеза и неудачной беременности после лечения бесплодия.
В ходе проведения исследования была набрана группа из 54 пар, проходящих лечение от бесплодия, в лаборатории ВРТ в больнице и исследовательском центре имени короля Фейсала, Эр-Рияд, Королевство Саудовская Аравия. Критерием отбора для мужчин была минимальная концентрация сперматозоидов 5 млн/мл, в то время как все пациентки женского пола должны были иметь не менее пяти ооцитов. Анализ PLCf спермы проводился в исследовательских лабораториях, а оценка спермы и получение временных морфокинетических данных проводились в клинике репродуктивной медицины в рамках рутинного лечения. Система CRISPR/Cas9 одновременно использовалась для индукции инделей и однонуклеотидных мутаций в гене Plcf для создания штаммов мутантных мышей Plcf . PLCf спермы оценивали с помощью иммунофлуоресценции и иммуноблоттинга с антителом подтвержденной постоянной специфичности против PLCf.
Авторы исследования оценили профили PLCf в образцах спермы от 54 человеческих пар, проходящих лечение от бесплодия, в контексте покадрового морфокинетического анализа полученных эмбрионов, сопоставляя такие профили со статусом беременности. Одновременно они создали две линии мутантных мышей Plcf , используя CRISPR/Cas9, и выполнили ЭКО с ооцитами дикого типа (WT) и используя WT или мутантную сперму Plcfдля создания эмбрионов. И также был оценен статус PLCf в сперме мышей дикого типа и мутантных мышей в контексте покадрового морфокинетического
анализа и результатов размножения.
Авторами были представлены следующие результаты: наблюдалась значимая (P ≤ 0,05) положительная взаимосвязь между относительной флуоресценцией и относительной плотностью PLCf и временем, затраченным как на второе деление клеток (CC2) (r = 0,26 и r = 0,43 соответственно), так и на третье деление клеток (S2) (r = 0,26). Изучение закономерностей локализации также выявило значимую корреляцию между наличием или отсутствием PLCf в сперматозоидах и CC2 (r = 0,27 и r = -0,27 соответственно; P ≤ 0,025). Уровни PLCf в сперматозоидах человека были самыми высокими в идеальное время CC2 (8-12 часов) по сравнению с временными интервалами за пределами идеальных временных рамок (<8 и >12 часов), когда уровни PLCfв человеческой сперме были ниже. После определения пороговых значений уровня PLCf количественный анализ выявил значительно более высокую (Р ≤ 0,05) частоту успешной беременности при значениях, превышающих установленный порог, как для относительной флуоресценции (19% против 40% соответственно), так и для относительной плотности (8% против 54% соответственно). Иммуноблоттинг выявил единственную полосу для PLCf при 74 кДа в сперме мышей дикой линии, в то время как единственная полоса также наблюдалась в сперматозоидах гетерозиготных мышей-мутантов Plcf, но с меньшей интенсивностью. Иммунофлуоресцентный анализ показал ранее описанные (Kashir et al., 2021) закономерности флуоресценции в сперматозоидах мышей дикой линии, в то время как сперматозоиды мышей-мутантов Plcf демонстрировали значительно уменьшенную и рассеянную структуру в акросомальной области головки сперматозоида. Эксперименты по разведению
показали, что размер выводка мутантных мышей-самцов Plcf значительно уменьшился по сравнению с мышами дикой линии.
Резюмируя итоги исследования авторы отмечают, что минимальные уровни PLCf в определенном диапазоне необходимы для оптимального раннего эмбриогенеза, что коррелирует с увеличением наступления беременности. Уровни PLCf спермы ниже определенных пороговых значений связаны с неэффективным эмбриогенезом и более низкими показателями наступления беременности, несмотря на успешное оплодотворение как у мышей, так и у людей. В тоже время, это первый отмеченный случай, когда уровни PLCf в сперме коррелируют с прогностическими показателями эмбриогенной эффективности и частоты наступления беременности у людей. Данные авторов впервые предполагают, что клиническое использование PLCf может принести пользу не только для определенной популяции пациентов с мужским бесплодием, где активация ооцитов полностью отсутствует (где PLCf полностью дефектен/аннулирован), но, возможно, и для большого числа других пар, обращающихся за лечением бесплодия.
