Ультраструктурні та функціональні характеристики сперміїв людини після кріоконсервування методом вітрифікації
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo30.01.024Ключові слова:
Ñперматозоїди, кріоконÑервуваннÑ, вітрифікаціÑ, полівінілпіролідон, аÑтенозооÑперміÑАнотація
Низькотемпературне консервування сперматозоїдів широко використовується при лікуванні безпліддя методами допоміжних репродуктивних технологій (ДРТ). Методи кріоконсервування сперматозоїдів із еякулятів при нормозооспермії є рутинними, проте їх неможливо використовувати для сперматозоїдів, отриманих із еякулятів при вадах сперматогенезу. Розробка методів кріоконсервування та оцінка морфофункціональних та ультраструктурних характеристик сперматозоїдів після кріоконсервування є актуальними. У роботі оцінювали вплив кріоконсервування методом вітрифікації з використанням непроникальних кріопротекторів полівінілпіролідону (ПВП) та сахарози на морфофункціональний та ультра-структурний стан сперматозоїдів людини при патоспермії. У (22,3 ± 3,4), (26,8 ± 4,2), (18,6 ± 2,1)% сперміїв після вітрифікації з 0,25 М сахарозою; 10% ПВП та сумішшю 0,25 М сахарози, 10% ПВП, 10% сироваткового альбуміну людини відповідно, спостерігали виникнення вакуолей у хроматині ядер сперматозоїдів. Для свіжовиділених сперматозоїдів цей показник становив (16,6 ± 1,4)%. У досліджувальних групах ультраструктурні характеристики акросоми, аксонеми, периаксонемальних структур та джгутика сперматозоїдів суттєво не відрізнялися від контрольних зразків. Показано, що кріоконсервування сперматозоїдів людини методом вітрифікації з використанням розчинів сахарози та ПВП дозволяє зберегти їх життєздатність та ультраструктурну цілісність та є перспективним для використання у ДРТ.
Probl Cryobiol Cryomed 2020; 30(1): 024–033
Посилання
Afzelius B. Electron microscopy of the sperm tail results obtained with a new fixative. J Bioph Biochem Cytol. 1959;5(2):269-78. CrossRef
Aizpurua J, Medrano L, Enciso M et al. New permeable cryoprotectant-free vitrification method for native human sperm. Hum Reprod. 2017;32(10):2007-15. CrossRef
Bragina EE, Sorokina TM, Arifulin EA, Kurilo LF. [Genetically determined patozoospermia.] Moscow: SOPEK-polygrapfia. 2002. 93 p. Russian.
Chemes HE, Rawe VY. The making of abnormal spermatozoa: cellular and molecular mechanisms underlying pathological spermiogenesis. Cell Tissue Res. 2010;341(3):349-57. CrossRef
Chohan KR, Griffin JT, Carrell DT. Evaluation of chromatin integrity in human sperm using acridine orange staining with different fixatives and after cryopreservation. Androl. 2004;36(5):321-6. CrossRef
Conklin B, Richter E, Kreutziger K et al. Development and evaluation of a novel decellularized vascular xenograft. Med Eng Physics. 2002;24(3):173-83. CrossRef
Isachenko V, Isachenko E, Petrunkina AM, Sánchez R. Human spermatozoa vitrified in the absence of permeable cryoprotectants: birth of two healthy babies. Reprod Fertil. 2012;24(2):323-6. CrossRef
Isachenko V, Isachenko E, Katkov I, et al. Cryoprotectant-free cryopreservation of human spermatozoa by vitrification and freezing in vapor: effect on motility, DNA integrity, and fertilization ability. Biol Reprod. 2004;71(4):1167-73. CrossRef
Isachenko V, Maettner R, Petrunkina AM, et al. Cryoprotectant free vitrification of human spermatozoa in large (to 0.5 mL) volume: novel technology. Clin Lab. 2011;57(9-10):643-50. PubMed
Isachenko EP, Mallmann G, Rahimi J, et al. Vitrification technique-new possibilities for male gamete low-temperature storage. In: Katkov II, editor. Current Frontiers in Cryobiology. InTech Open Access Books; 2012. Chapter 1; p. 41-76. [Cited 01.03.2019]. Available from: https://www.intechopen.com/books/current-frontiers-in-cryobiology/vitrification-of-fish-and-dog-spermatozoa. CrossRef
Fahy GM, Levy DI, Ali SE. Some emerging principles underlying the physical properties, biological actions, and utility of vitrification solutions. Cryobiology. 1987,24(3):196-213. CrossRef
Khayat SSh, Bragina EE, Kurilo LF. [Ultrastructural investigation of human sperm from asthenozoospermic men.] J Andr Genit Surg. 2012,13(4):54-61. Russian.
Mohamed MSA. Slow cryopreservation is not superior to vitrification in human spermatozoa; an experimental controlled study. Int J Reprod Med. 2015;13(10):633-44. PubMed
Nawroth F, Isachenko V, Dessole S et al. Vitrification of human spermatozoa without cryoprotectants. CryoLetters. 2002,23(2):93-102. PubMed
Ozkavukcu S, Erdemli E, Isik A, et al. Effects of cryopreservation on sperm parameters and ultrastructural morphology of human spermatozoa. J Assist Reprod Genet. 2008; 25(8): 403-11. CrossRef
Petrushko MP. [Сurrent state of cryopreservation of reproductive cells and embryos.] Visn Nac Akad Nauk Ukr. 2017;(7):44-52. Ukrainian. CrossRef
Petrushko MP The cytogenetic analysis of unfertilized human oocytes. Tsitol Genet. 2003;37(6): 60-5.
Petrushko МP, Pavlovich EV, Pinyaev VІ et al. Apoptosis and processes of DNA fragmentation in native and cryopreserved human sperm cells at normo- and pathospermia. Tsitol Genet. 2017, 51(4): 278-81. CrossRef
Repin NV, Marchenko LN, Govorukha TP, Mikhailova IP, Manchenko AA, Sandomirsky BP. Ultrastructure of porcine pericardium and aortic valve tissues, devitalized with cryogenic and irradiation exposures. Probl Cryobiol Cryomed. 2015,25(3):246-54. CrossRef
Virant-Klun I, Tomazevic T, Meden-Vrtovec H. Sperm single-stranded DNA, detected by acridine orange staining, reduces fertilization and quality of ICSI-derived embryos. J Assist Reprod Genet. 2002,19(7):319-28. CrossRef
WHO laboratory manual for the Examination and processing of human semen. Fifth edition. World Health Organization, Department of Reproductive Health and Research. 2010. 287p.
Zheng WW, Song G, Wang QL, et al. Sperm DNA damage has a negative effect on early embryonic development following in vitro fertilization. Asian J Androl. 2018;20(1):75-9. CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Olena Pavlovych , Hanna Hapon , Taisiia Yurchuk , Mykola Repin , Larysa Marchenko , Tetiana Govorukha , Maryna Petrushko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
