W przypadkach poronień często zaleca się wykonanie badania nasienia, jednak nie udowodniono związku pomiędzy oceną budowy i funkcji plemnika, a wystąpieniem poronienia. Obecnie w zalecanych badaniach przyczyn poronień nie bierze się  pod uwagę czynnika męskiego.

Dzieje się tak mimo tego, że prowadzone od ponad 10 lat badania dotyczące integralności chromatyny plemnikowej wskazują  na możliwość takiej zależności.Chromatyna to nić DNA znajdująca się w  jądrze komórki, w naszym przypadku w główce plemnika, a jej integralność to nic innego jak to czy jest cała czy popękana.

Jak dochodzi do pęknięć  nici DNA?  Aby zmieścić DNA w główce plemnika natura nawinęła je na „precelki” które ustawiła w stosy jedne na drugim. Takie ciasne upakowanie powoduje pęknięcia jednej lub obu nici , większość tych uszkodzeń jest  szybko naprawiana. Inną przyczyną  pękania  nici DNA jest zaprogramowana śmierć plemnika, gdzie dochodzi do celowej dezintegracji nici. Dzieje się tak z plemnikami, które nie przeszły kontroli jakości w najądrzach, ale też może dotyczyć zupełnie prawidłowych plemników z przyczyn nie do końca wyjaśnionych.

Wiadomo również, że materiał genetyczny plemnika narażony jest na atak wolnych rodników  tlenowych (reactive oxygen species – ROS). Są one niczym innym jak produktem  przemian energetycznych w komórkach, popiołem metabolicznym. Komórki mają wiele mechanizmów obronnych, jednak gdy te się wyczerpują,  nadmierna ilość  wolnych rodników tlenowych powoduje pęknięcia nici DNA .  Takie zjawisko to nic nadzwyczajnego,  dzieje się tak kilka tysięcy razy w ciągu doby w zwykłej  komórce, która cierpliwie naprawia swoje zniszczenia. Jednak plemnik za zdolność do ruchu  zapłacił  brakiem  cytoplazmy, a  właśnie w niej znajdują się enzymy  buforujące działanie  ROS.  W przypadku nasienia czynniki obronne przed działaniem ROS znajdują się poza plemnikami, w płynie  nasiennym, jednak ich działanie jest znacznie mniej wydajne.

Skoro wiemy, że z różnych przyczyn może dochodzić do pękania DNA, to jakie to ma znaczenie dla wystąpienia poronienia?  Otóż gdy dojdzie do zapłodnienia plemnikiem o niedużej ilości pęknięć, to enzymy naprawcze komórki jajowej są w stanie takie DNA „wyremontować” i zarodek rozwija się  prawidłowo.  Jednak, gdy ilość pęknięć jest znaczna to mimo całego trudu naprawczego komórki jajowej,  na pewnym etapie rozwoju zarodka nagle brakuje ważnej informacji, kluczowej dla jego dalszego rozwoju i dochodzi do obumarcia ciąży.

Jak można badać integralność chromatyny plemnikowej? Obecnie stosuje się kilka metod opartych na dwóch zjawiskach. Pierwsze  z nich to rozwijanie się nici DNA po zniszczeniu otoczki główki plemnika. Jeśli nić jest cała  to po usunięciu ograniczającej jej błony jądrowej wybuchnie jak zwinięta sprężyna ze starego mechanicznego  zegara – tworząc w obrazie mikroskopowym duże halo. Jeśli jednak jest mocno popękana, nie będzie już tak sprężysta i ta świetlista otoczka plemnika nie wystąpi.  Oglądając kilkaset takich plemników pod mikroskopem możemy  ocenić jak wiele z nich ma mocno popękana nić DNA.

Drugą metodą jest barwienie plemników  specjalną substancją, której  cząsteczki przyłączają się do złamanych końców nici DNA.  W wyniku jej działania, plemniki z dużą ilością złamań zabarwią się  na kolor  pomarańczowy, a te z małą ilością złamań są zielone.  Kilka tysięcy tak zabarwionych plemników bada się  w specjalnym urządzeniu, który  cierpliwie zlicza ilość pomarańczowych i zielonych.  Na podstawie tych obliczeń, w wyniku niezbyt skomplikowanego przekształcenia matematycznego  określa się tzw. indeks fragmentacji chromatyny plemnikowej – DFI (DNA fragmentation index). Jego prawidłowe wartości mieszczą się pomiędzy 1 a 15, powyżej piętnastu do 30 rozwija się tzw.  strefa cienia, w której w miarę wzrastania indeksu możemy spodziewać się coraz częściej występujących poronień. Przy DFI powyżej 30 ryzyko poronienia  graniczy z pewnością.

Jaka jest zależność pomiędzy seminogramem, a oceną integralność chromatyny plemnikowej? Podstawowym badaniem nasienia jest wciąż jego opis mikroskopowy w seminogramie.  Niestety nie ma prostej zależności pomiędzy tymi badaniami.  W prawidłowym nasieniu możemy spotkać się z nieprawidłowym indeksem DFI i w słabym nasieniu indeks DFI może być  zupełnie prawidłowy.   Z mojego doświadczenia wynika jednak, że częściej możemy spodziewać się dużej dezintegracji chromatyny plemnikowej w słabym nasieniu niż w prawidłowym.

Kiedy takie badanie powinniśmy wykonać?  Najczęściej zlecam wykonanie tego badania u par, które doświadczyły kilku poronień i to jest moim zdaniem główne wskazanie. Jednak uważam, że jest to również badanie drugiego rzutu w diagnostyce niepłodności, jeśli w podstawowych badaniach obojga partnerów nie wykazano żadnych nieprawidłowości.

dr n.med. Wojciech Pabian,
jest absolwentem krakowskiej Akademii Medycznej. Przez 18 lat kształcił się w Klinice Ginekologii i Położnictwa CM UJ, gdzie obronił doktorat i uzyskał stanowisko adiunkta. Obecnie pracuje w prywatnej praktyce, oraz współpracuje z Centrum Medycznym Ujastek. Jego główne zainteresowania dotyczą leczenia niepłodności małżeńskiej i prowadzenia ciężarnych. Jest autorem kilkunastu publikacji naukowych i popularno-naukowych.

Polecamy również: "Normy nasienia wg WHO analiza" dr Wojciech Pabian