Вирусное инфицирование сперматозоидов и фертильность - взгляд биолога и врача.

Нормальная спермограмма не обязательно коррелирует с фертильностью мужчины, так как не позволяет оценить функциональное состояние сперматозоидов. Только дополнительные исследования способны выявить причину бесплодия, которой может оказаться вирусное инфицирование сперматозоидов. Об этом - интервью двух ведущих российских специалистов по проблеме фертильности.

- Елизавета Ефимовна, как давно существует проблема влияния вирусных заболеваний на фертильность мужчин, или, вернее, как давно детерминировано, что именно вирусные инфекции влияют на фертильность мужчин?

- Во-первых, это до сих пор еще не очень известно. Многие врачи с этой проблемой не считаются просто потому, что она не очень хорошо изучена. Работы по вирусному инфицированию гамет начались тогда, когда стали развиваться методы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Именно в то время начали обращать внимание на вирусное инфицирование сперматозоидов.

Должна сказать, что в конце 80 - начале 90-х годов, когда я обнаружила вирусы в сперматозоиде, я сделала доклад об этом, но получила отзыв, что это несущественная проблема. Буквально через полгода я прочла доклад зарубежного андрологического симпозиума, в котором поднималась проблема вирусного инфицирования сперматозоида, то есть проблема, что называется, висела в воздухе. На самом деле она и сейчас весьма актуальна. Мы делаем электронную микроскопию сперматозоидов (ЭМИС) при нарушении фертильности мужчин, иногда общаемся с пациентами спустя какое-то время, и они признаются, что лечащий врач не всегда придает особенное значение анализу, показавшему наличие вируса простого герпеса (ВПГ) в ядре сперматозоида.

Проблема вирусного инфицирования сперматозоида двоякая - с одной стороны, фертильность мужчин зависит от состояния спермы, эякулята, который состоит из 2 частей - сперматозоидов и семенной жидкости. То, что вирусы могут находиться в семенной жидкости, признают все дерматовенерологи и все, кто занимается инфекциями, передаваемыми половым путем. Инфицирование семенной жидкости приводит к горизонтальному распространению инфекции (половой партнерше), и эта проблема широко освещается в медицинской литературе.

Вторая сторона проблемы менее известная - вирусы могут находиться непосредственно внутри сперматозоида. Интерес к этой проблеме возник тогда, когда стали разрабатываться методы ВРТ. Наличие вируса внутри сперматозоида является угрозой вертикальной передачи вирусной инфекции, т. е. инфицирования эмбриона через половые клетки. Отдельно стоит подчеркнуть, что фертильность сама по себе из-за вируса не нарушается, т. е. носитель вируса способен к зачатию, а вот на развитие эмбриона вирус может влиять очень даже значительно. Это показано как нашими работами, так и работами других российских и зарубежных авторов.

- Скажите, какие вирусы Вы исследовали? Смею предположить, что ВПГ в силу своей распространенности в популяции Земли исследован наиболее полно.

- Я занимаюсь электронной микроскопией, в том числе ЭМИС. При ультраструктурном исследовании сперматозоидов мы часто видим в сперматозоидах структуры вирусов группы герпеса. То, что это именно ВПГ, мы доказали с помощью иммуноцитохимических и молекулярно-биологических методов. К сожалению, морфологически мы можем видеть в сперматозоидах только вирусы герпеса. Однако есть работы, в которых методами молекулярной биологии продемонстрировано наличие в сперматозоидах и других вирусов - вируса гепатита В и С, вируса папилломы человека, вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Для некоторых вирусов показано, что они могут передаваться вертикальным путем - ВИЧ и гепатит В. С этической точки зрения запрещено ставить эксперименты на яйцеклетках человека, но есть работы с яйцеклетками золотистого хомячка, оплодотворенными сперматозоидами человека (так называемое гетерологическое оплодотворение).

Недавно опубликованы две работы китайских авторов по исследованию вируса гепатита В. Они обследовали 8 пар, в которых мужчина инфицирован, а женщина не инфицирована, и в анамнезе у которых спонтанные аборты. Из абортусов был выделен вирус гепатита В, и молекулярно-биологическими методами была доказана полная идентичность вируса, выделенного у отца, и вируса, выделенного у абортуса, то есть была доказана вертикальная передача вируса.

Есть более поздние работы: обследовали примерно 160 пар, в которых мужчина был инфицирован, а женщина не инфицирована, и у них родились дети, которые не несли вирус гепатита В. Это означает, что, если мужчина передает вирус, то беременность заканчивается абортом, эмбрион не развивается. Если же оплодотворение происходит сперматозоидом, не несущим вирус гепатита В, то эмбрион развивается.

- То есть Вы хотите сказать, что существует эволюционная защита от воспроизводства нездорового потомства?

- Да, существуют так называемые 3 уровня селекции - первый при мейозе, второй касается морфологии самого сперматозоида - он должен быть нормальным, подвижным для того, чтобы встретиться с яйцеклеткой, и третий уровень селекции - развитие эмбриона, то есть защита вида.

В моих работах с коллегами показано, что при отсутствии симптоматики генитального герпеса нет отличий спермограмм мужчин, инфицированных ВПГ, и неинфицированых. Существует гипотетическое объяснение этому явлению: геном сперматозоида инактивирован, так как ДНК сперматозоида сильно конденсирована и связана с особыми белками - протаминами. Так как ВПГ - это вирус ядерный, его размножение происходит в ядре сперматозоида. Вместе с конденсацией хроматина сперматозоида происходит конденсация ДНК вируса, т. е. ДНК вируса также неактивна в ядре сперматозоида, однако при попадании сперматозоида в яйцеклетку при активации ДНК сперматозоида активируется и ДНК вируса. Повторяю, это гипотеза, но на сегодняшний день она хорошо объясняет этот эффект.

Инфицированность сперматозоидов никак не проявляется клинически. В случае вируса гепатита В внутриклеточное инфицирование может никак не подтверждаться серологическими маркерами, то есть это по сути «скрытая бомба» - мужчина живет, никаких клинических проявлений нет, спермограмма нормальная, а у жены постоянные спонтанные аборты. Конечно, это не единственная причина, но вирусное инфицирование, наряду с генети ческими факторами, одна из основных и самых распространенных причин.

Что касается вируса папилломы (ВП) - как известно, есть канцерогенные штаммы этого вируса. Возникла проблема сохранения фертильности у онкологических больных путем криогенизации спермы перед орхиэктомией. По сути, фертильность этого мужчины относительна - да, есть сперматозоиды, они подвижны и т. д., но у многих людей с тестикулярным раком ДНК ВП встроен в ДНК сперматозоида (показано методом гибридизации in situ) т. е. имеется опасность передачи ВП потомству при помощи ВРТ.

- Скажите, какие именно вирусы распространяются с зараженными сперматозоидами?

- ВПГ, ВИЧ, вирусы гепатита В и С, ВП. По цитомегаловирусу (ЦМВ) очень мало работ, но есть работы Института вирусологии, свидетельствующие о том, что инфицированность данным вирусом очень распространена.

В начале 2000-х годов попытки инфицировать сперматозоиды ВПГ in vitro не удавались - брали взвесь зрелых сперматозоидов, инкубировали с вирусом, вирусы адгезировались на поверхности сперматозоида, потом они отмывались, и во время ЭМ оказывалось, что сперматозоиды не инфицированы. Объяснение достаточно простое - у сперматозоида очень плотная головка, туда вообще сложно чему-либо попасть. Инфицирование происходит на уровне незрелых половых клеток. Как это происходит минуя гематотестикулярный барьер, остается вопросом. Мы изучали это на морских свинках, в Институте вирусологии на мышах, но дело в том, что сперматогенез у свинок и человека значительно различается, поэтому этот вопрос остается открытым.

- Скажите, есть ли корреляция между видом вируса и аберрациями генома?

- ВП встраивается в геном сперматозоида, но неизвестно, какие аберрации вызывает. ВПГ не встраивается, так как он не умеет этого делать. ВПГ существует в виде эписом, т. е. отдельно от ДНК хозяина. Вирус гепатита В может встраиваться, но встраивание неспецифиче ское - приводит к ломкости и адгезии хромосом. Провирус ВИЧ встраивается в геном сперматозоида, и это показано гибридизацией in situ. Про мутации ничего не известно.

- Какие генетические аберрации приводят к заболеваниям у новорожденных?

- Таких данных нет.

- Но есть же данные, что ВПГ приводит к астенозооспермии.

- В Институте вирусологии приводятся такие статистические данные по астенозооспермии, но мы таких данных не получили. Есть литературные данные, что при инфицировании ЦМВ подвижность сперматозоида даже увеличивается. Что касается развития инфицированного эмбриона, то как раз его инфицированность является методом отсева таких эмбрионов на ранних стадиях развития. Кстати, вирусное заболевание новорожденных может возникнуть при прохождении плода через половые пути матери при рождении, и гинекологи называют это вертикальной передачей инфекции, хотя по сути это передача инфекции не через половые клетки. Например, при активном генитальном герпесе матери рекомендуют кесарево сечение, дабы спасти новорожденного от инфицирования.

- Чтобы Вы посоветовали как ученый в качестве профилактики, выявления, лечения данных заболеваний? Какие процедуры можно рекомендовать пациентам?

- Для выявления вирусов есть метод ПЦР, но в случае со сперматозоидами ПЦР работает несколько иначе, чем с обычными клетками, потому что в сперматозоида очень плотный конденсированный хроматин. Обычный метод ПЦР не показывает ВПГ в сперматозоиде, но стоит видоизменить метод подготовки ДНК сперматозоида, и ВПГ легко определяется.

Что касается лечения ВПГ - заболевание поддается лечению, но так как инфицирование происходит на уровне незрелых сперматозоидов, то есть вероятность, что до конца от вируса не избавиться. Но на время, достаточное для зачатия, его можно элиминировать. В герпетическом центре хорошо лечат пациентов с ВПГ валтрексом по схеме супрессивной терапии в течение 3 месяцев, чтобы все незрелые половые клетки, которые формируются в течение этого срока, «съели» свой валтрекс. У нас есть совместная работа с кафедрой клинической андрологии РУДН, результаты которой опубликованы в журнале «Андрология и генитальная хирургия», показывающая соотношение случаев наступ ления б еременностей и родов при помощи ВРТ: п осле лечения наступление родов возросло в 5 раз по сравнению с группой мужчин, которые отказались от лечения ВПГ.

- Существует мнение, что ВПГ влияет на рождение детей с сахарным диабетом.

- Не могу этого утверждать. Но то, что ВПГ обостряет течение СПИДа, это точная информация - у ВПГ есть механизмы активации, которые «хорошо» влияют на развитие ВИЧ.

- Каковы, на Ваш взгляд, перспективы развития данного направления - выявление вирусных инфекций, влияние вирусных инфекций на эмбрионы и т. д.

- Прежде всего, просветительская деятельность. Затем развитие диагностики - создание новых методов, модификация уже существующих методов (особенности выделения ДНК сперматозоида для метода ПЦР). Например, в приказе Минздрава по проведению ВРТ написана рекомендация обследовать на наличие антител к ВПГ методом ПЦР, и то только у женщин. Но это вообще бессмысленная вещь! Наличие антител к ВПГ неинформативно, так как они есть у 95 % населения. Метод ЭМИС тоже и спользуется в диагностике, но так как он достаточно дорогой, трудоемкий, то он делается в редких случаях.

- Хотите ли Вы сказать, что надобность в диагностике возникает тогда, когда врачи сталкиваются со спонтанными абортами и начинают искать причину? Стоит ли в центрах планирования семьи, допустим, ввести обязательное диагностирование на ВПГ всех, кто хочет иметь детей и у кого не наступила беременность в течение первого года брака?

- Вы знаете, есть еще такой интересный и тонкий момент - мы стали спрашивать пациентов в парах, бывают ли у них задержки наступления менструаций в несколько дней и как часто они бывают. Почти все отвечают утвердительно. Это так называемая биохимическая беременность, то есть происходит оплодотворение, беременность наступает, но развития эмбриона не происходит. Это называется первичное бесплодие. Поэтому во всех случаях так называемого идиопатического бесплодия, при всех неудачах ВРТ, абортах на ранних сроках нужно искать вирусы. Были работы в 70-х годах прошлого века, в которых приводилась статистика, что только 1 / 3 оплодотворений заканчивается родами. В основном это связывают с генетическими проблемами, но никто не исследовал роль вирусов в этом явлении.

Реваз Ревазович Харчилава К.м.н., зав. отделом репродуктивного здоровья НИИ Уронефрологии и репродуктивного здоровья человека ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова dr.revaz@gmail.com

Дополнения к спермограмме

О взгляде врача-практика на влияние вирусных заболеваний на фертильность мужчин рассказывает Харчилава Реваз Ревазович, зам. директора Учебного центра врачебной практики «PRAXI MEDICA».

- Как давно Вы начали заниматься проблемой вирусных инфекций сперматозоида, и что стало отправной точкой?

- Проблемой инфицирования вирусами мужских половых клеток я заинтересовался около 12 лет назад, когда впервые стал обращать внимание на бесплодие у пар с отсутствием патологических изменений при рутинных методах обследования. Примерно в это же время я познакомился с работами Елизаветы Ефимовны Брагиной, которая совместно с сотрудниками НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского обнаружила вирусные капсиды, морфологически идентичные капсидам ВПГ, в ядре и в цитоплазматической капле сперматозоидов, применив трансмиссионную электронную микроскопию (ТЭМ). Я стал интересоваться работами, посвященными ЭМИС, где были представлены возможности данного метода в изучении гамет на уровне внутриклеточных структур. Это и стало отправной точкой для начала совместных клинических исследований, направленных на изучение влияния инфицирования ВПГ сперматозоидов на фертильность.

- Есть ли у Вас данные, какой процент бесплодных пар или бесплодных мужчин приходит к Вам на прием? Кто их направляет к Вам? Какие проявления болезни позволяют направить больных именно к Вам?

- В ходе изучения данной проблемы стало известно, что примерно у 40 % мужчин с проблемами фертильности в сперматозоиде выявляется ВПГ, причем в 20 % вирус обнаруживается в морфологически нормальных сперматозоидах. Также было обращено внимание и на то, что инфицирование сперматозоида вирусом чаще встречалось у пациентов, в анамнезе которых были спонтанные аборты.

Дело в том, что невынашивание беременности является одной из главных проблем акушер ства. Несмотря на значительные успехи, достигнутые наукой в последнее время, частота самопроизвольного прерывания беременности составляет15-25 %, не имеет тенденции к снижению и мало зависит от фармакотерапии, а обследование мужчин при нарушении фертильности производится в тех случаях, когда не наступает зачатие. Причем основным методом обследования мужчин при бесплодии является изучение основных показателей спермы: концентрация и количество, подвижность и морфология сперматозоида, тогда как только дополнительные тесты позволяют исследовать функции компонентов сперматозоида, как ответственных за собственно оплодотворение, так и принимающих участие в эпигенетичес кой регуляции раннего эмбриогенеза. И одним из таких методов является ЭМИС.

Таких пациентов ко мне направляют врачирепродуктологи, гинекологи-эндокринологи и другие специалисты, у которых те или иные ВРТ не привели к положительным результатам при отсутствии видимых причин для «неудач». Клинические проявления инфицирования сперматозоидов ВПГ могут вовсе отсутствовать, однако, наличие герпетических высыпаний в анамнезе заставляет с большей уверенностью подозревать наличие вируса в эякуляте.

- Какие вирусные заболевания чаще встречаются и как они влияют на фертильность мужчин?

- В настоящее время еще продолжается научно-исследовательская работа, целью которой является показать роль герпетического инфицирования сперматозоида как в развитии осложнений беременности (спонтанный аборт, замершая беременность), так и в неудачах применения методов ВРТ (инсеминация, ЭКО / ИКСИ и т. д.).

- Какие методы лечения существуют?

- Учитывая чрезвычайно высокую инфицированность населения Земли вирусами (в том числе ВПГ), меры профилактики в настоящее время малоэффективны. Однако, если речь идет о лечебных мероприятиях, направленных на улучшение фертильности при выявлении ВПГ в сперме, то мы придерживаемся исключительно стандартов лечения герпетической инфекции, опираясь на принципы доказательной медицины. Подход к лечению данных пациентов должен быть индивидуальным, и схемы лечения подбираются в зависимости от результатов обследования.

- Ваш прогноз в лечении данных заболеваний?

- В настоящее время еще рано прогнозировать прорыв в улучшении фертильности у пациентов с вирусным инфицированием сперматозоида, так как мы только в начале пути, а в медицине, как Вы знаете, не бывает легких и быстрых побед. В настоящее время примерно у 30-40 % пролеченных пар наступила беременность.

- И последнее - каковы перспективы и пожелания Вашим коллегам?

- Коллегам, занимающимся проблемами бесплодия, хочу еще раз сказать, что нормальная спермограмма не обязательно коррелирует с фертильностью, так как она не позволяет оценить функциональное состояние сперматозоидов. Только дополнительные методы исследования могут помочь выявить причину бесплодия. Кроме того, бесплодие - это мультидисциплинарная проблема, которую нужно решать совместно с врачами смежных специальностей, биологами, фармакологами и др. И только совместными усилиями мы сможем выявить причины и определить верную тактику в диагностике и лечении данного заболевания.