Морфология спермы в СПб - оценка структуры сперматозоидов

Спермограмма позволяет оценить только общие характеристики эякулята: цвет, вязкость, рН, общее количество и подвижность сперматозоидов. Но чтобы проверить другие изменения — например, строение головки и структуру хвоста — нужна морфология сперматозоидов. Что это такое, как подготовиться и расшифровать результаты.

Что такое морфология сперматозоидов?

Морфология сперматозоидов — это структура, особенности строения мужских половых клеток. Чтобы сперматозоид мог достигнуть яйцеклетки в половых путях женщины или in vitro, он должен соответствовать определенным критериям. Иными словами — не иметь дефектов, которые мешают двигаться. Например, если хвостовая часть сперматозоида окажется слишком изогнутой, он будет двигаться только по кругу, не сможет добраться до яйцеклетки — и зачатие не случится.

Сперматозоид состоит из головки и хвоста. Часть хвоста, более толстая, которая соединена с головкой, содержащая митохондрии, называется средней частью. Остальная часть хвоста состоит из основной части (аксонема, окруженная внешними плотными волокнами, фиброзной оболочки с продольными столбиками) и концевой части. Поскольку концевую часть трудно увидеть с помощью светового микроскопа, можно считать, что сперматозоид состоит из головки (и шейки) и хвоста (средней части и основной части).

Морфологические дефекты сперматозоида, как правило, носят смешанный характер. Аномальные сперматозоиды обычно имеют более низкую способность к оплодотворению, в зависимости от типа аномалий, а также могут иметь аномальную ДНК. Часто морфологические дефекты сперматозоида связаны с повышенной фрагментацией ДНК, повышенной частотой структурных хромосомных аберраций, незрелым хроматином и анеуплоидией. Поэтому особое внимание уделяется форме головки, хотя хвост сперматозоида (средняя и основная части) также важно учитывать для понимания состояния мужской фертильности.

Строгую морфологию сперматозоидов оценивают по критериям Крюгера учитывая все отклонения в структуре сперматозоида. Анализ назначает врач-репродуктолог или андролог при наличии показаний. Анализ можно сдавать вместе со стандартной спермограммой.

Показания для обследования

Вот в каких случаях проводят оценку морфологии сперматозоидов:

• Бесплодный брак. С помощью этого анализа можно обнаружить мужской фактор бесплодия.
• Мужское бесплодие. Анализ назначают в том случае, если уже установлены нарушения фертильности у мужчины и нужно найти причину, а также поставить точный диагноз.
• Подготовка к искусственной инсеминации или ЭКО. Анализ делают перед вступлением пары в цикл ЭКО, чтобы повысить эффективность программы.

Как подготовиться к сдаче анализа

Перед сдачей анализа нужно:

• В течение 1-2 недель не посещать сауну, баню, не принимать горячие ванны.
• За 2-7 дней воздержаться от интимной близости и мастурбации.
• За сутки до исследования не принимать алкоголь, ограничить физические нагрузки и эмоциональное напряжение.
• В день исследования не курить.

Нужно также обсудить с врачом прием лекарственных средств, некоторые из них могут повлиять на качество спермы. Врач может на время отменить препараты, которые ухудшают состояние сперматозоидов.

Обратитесь в Международный центр репродуктивной медицины. Клиника лечит бесплодие в Санкт-Петербурге с 1993 года — с тех пор более 20 000 семей смогли стать родителями, несмотря на трудности.

Расшифровка результатов морфологии спермы

При оценке морфологии сперматозоидов по Крюгеру специалист изучает каждый сперматозоид отдельно и каждую часть сперматозоида — головку, шейку и хвост. Общая длина сперматозоида у человека около 55 мкм: на головку приходится примерно 5,0 мкм, средняя часть и хвост имеют длину примерно 4,5 и 45 мкм соответственно.

Длина и форма хвоста отвечают за траекторию движения, расположение и форма акросомы — за возможность сперматозоида проникнуть через блестящую оболочку яйцеклетки, размер и форма нуклеосомы — нуклеосома несет одиночный набор отцовских хромосом, в шейке содержатся митохондрии, продуцирующие необходимую энергию для движения сперматозоида и т. д.

В норме должны быть такие показатели:

1. Головка — гладкая, овальная, с четкими контурами, длиной 4,5—5 мкм, шириной 2,5—3 мкм (Атлас морфологических форм сперматозоидов / Н.П.Гончаров, А.Д. Добрачева, Г.М. Попова и [др.]. — 2-е изд., доп. — Москва: ООО «Медицинское информационное агентство», 2018. - 104 с.: ил. ISBN 978-5-6040008-2-3).

У головки есть два отдела:

• Акросома (передняя часть головки сперматозоида) занимает 50–70% головки, видоизмененная лизосома с литическими ферментами — веществами, растворяющими оболочку яйцеклетки для облегчения проникновения сперматозоида в яйцеклетку. Акросома содержит около 15 литических ферментов, таких как гиалуронидаза, акрозин и другие.
• Нуклеосома (расположена за акросомой) имеет ядро, несущее единичный набор хромосом. После слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота с двойным набором хромосом, несущая материнские и отцовские хромосомы. При сперматогенезе образуются сперматозоиды двух типов: несущие Х-хромосомы и Y-хромосомы. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом образуется женский эмбрион, при оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется мужской эмбрион.

2. Позади головки сперматозоида находится так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки средняя часть отделена небольшим сужением — «шейкой». Шейка — тонкая, ровная, отчетливо выраженная, находится на одной оси с головкой. Длина шейки и головки должна быть примерно одинаковой, ширина шейки не менее 1 мкм.

В средней части находится митохондрион — большая митохондрия сперматозоида. Митохондрион имеет спиралевидную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика (хвоста). Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

3. Хвост (жгутик) расположен за средней частью, тоньше средней части и намного длиннее ее, примерно в десять раз больше головки. Его строение типично для жгутиков эукариотических клеток. Предназначен для передвижения сперматозоида. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси и может достигать скорости 0,1 мм в секунду или более 30 см в час.

На сегодняшний день норма морфологии по Крюгеру составляет 4%. Это значит, что при оценке сперматозоидов по строгим критериям доля морфологически нормальных сперматозоидов составляет не меньше 4%. (Лабораторное руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека, шестое издание [WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen, sixth edition] 2023).

При обследовании могут выявляться различные дефекты сперматозоидов:

• Дефекты головки: головки большие, маленькие, конические, грушевидные, круглые, аморфные, с вакуолями в области нуклеосомы, с маленькой акросомальной областью (меньше 40% площади головки), вакуолизированной акросомой, несимметрично расположенной акросомой, двойные и множественные головки, с компактным строением хроматина в виде ядра.
• Дефекты шейки и средней части: «склоненная» шейка (шейка и хвост образуют угол 90 градусов к длинной оси головки), асимметричное прикрепление средней части к головке, утолщенная или неравномерная средняя часть, патологически тонкая средняя часть, а также любая комбинация данных признаков.
• Дефекты хвоста: хвосты короткие, множественные, в виде шпильки, сломанные, наклонные (угол больше 90 градусов), неравномерная толщина хвоста, тонкая средняя часть, закрученный конец, а также любая комбинация данных признаков (Кондрашова, А.С., Морфология сперматозоидов.: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.art-ivf.ru/info/articles/morfologicheskoe-stroenie-spermatozoidov/ - 04.12.2020).

Причины отклонений от нормы

Существует множество состояний, нарушающих морфологию сперматозоидов. Вот самые частые из них:

• хронические воспалительные заболевания половых органов;
• гормональные нарушения;
• последствия перенесенных травм и операций;
• опухоли репродуктивных органов;
• злоупотребление алкоголем;
• курение;
• воздействие вредных факторов окружающей среды;
• работа на вредном производстве;
• тепловое воздействие;
• прием некоторых лекарств;
• стресс;
• наследственность;
• возрастные изменения.

Частые вопросы и ответы о морфологии спермы

Собрали самые частые вопросы про анализ на морфологию сперматозоидов и даем на них ответы.

Зачем проводить морфологию сперматозоидов?

Стандартного анализа спермограммы во многих случаях бывает недостаточно — ведь она не показывает строение сперматозоида и количество нормальных и аномальных сперматозоидов. Поэтому в дополнение к спермограмме врач может назначить анализ на морфологию сперматозоидов.

Где сдать спермограмму?

Сдать спермограмму и анализ для оценки морфологии сперматозоидов можно в специализированной клинике или лаборатории с оборудованным кабинетом, где пациент может в комфортных условиях собрать материал и сразу передать его в лабораторию для анализа.

Какие патологии можно обнаружить при анализе?

При обследовании можно обнаружить изменение структуры всех частей сперматозоидов, выявить аномалии, которые мешают продвижению половых клеток, затруднению проникновения в яйцеклетку и не дают зачать ребенка.

Как улучшить качество спермы?

В некоторых случаях можно улучшить качество спермы. Для этого рекомендуется:

• устранить бытовые и производственные вредные факторы, которые влияют на состояние мужских половых клеток;
• наладить режим дня, обеспечить полноценный сон и отдых;
• пересмотреть ежедневный рацион и правильно питаться;
• поддерживать регулярную физическую активность.

В некоторых случаях врач может назначить витамины или препараты для улучшения качества спермы.