Это актуально и для людей, и для других животных
Британские, канадские и немецкие исследователи провели метаанализ публикаций по теме, который показал, что длительное хранение спермы в отсутствие эякуляций приводит к ее старению и ухудшению качества у человека и других животных. Отчет о работе опубликован в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
У самцов человека и других животных зрелые сперматозоиды хранятся в семенниках между сперматогенезом и эякуляцией, а у самок некоторых видов — в половых путях между спариванием и оплодотворением. Это дает определенные преимущества: самцам помогает накопить сперму, чтобы избежать ее дефицита при возможности спариваться, а у самок снижает потребность в повторных спариваниях, предотвращает дефицит спермы при нехватке самцов, стимулирует конкуренцию сперматозоидов и позволяет выбрать предпочтительный субстрат для откладывания яиц.
При этом длительное хранение может приводить к постмейотической сенесценции спермы (постепенному ухудшению функций отдельных сперматозоидов), потенциально влияя на успех оплодотворения и качество эмбрионов. Ее потенциальные причины могут включать отсутствие транскрипции и минимальный объем цитоплазмы у покоящихся зрелых сперматозоидов (что способствует окислительному стрессу) и высокую метаболическая активность при недостатке источников энергии. Степень, механизмы и последствия такого ухудшения остаются недостаточно изученными.
Криш Сангхви (Krish Sanghvi) из Оксфордского университета с коллегами провели систематический поиск по базам данных SCOPUS и Web of Science. В отдельные метаанализы со смешанными эффектами включили 115 исследований у людей (в сумме почти 54,9 тысячи мужчин из 31 страны, 453 размера эффектов) и 56 исследований у животных (30 видов, 235 размеров эффектов). Влияние отдельных модераторов и их совокупности на эффекты хранения спермы in vivo оценивали методом метарегрессий.
Метаанализ показал, что у людей хранение спермы оказывает слабое, но существенное негативное влияние на общие исходы (r Пирсона = –0,093). У данных была высокая гетерогенность (I2 = 97,593; p < 0,001), которая в основном была обусловлена различиями в размерах эффектов, но не истинными различиями между исследованиями. Во время хранения существенно снижались подвижность и жизнеспособность сперматозоидов и усугублялись окислительный стресс и повреждение ДНК.
Скорость и морфология сперматозоидов, частота оплодотворения и качество эмбрионов при этом не были значимо затронуты. Эффекты хранения были более тяжелыми в исследованиях, где за участниками наблюдали люнгитюдно, чем в кросс-секционных исследованиях, где разные когорты мужчин представляли разные продолжительности хранения (R2 = 5,649 процента; p < 0,001). Ни специфический период воздержания от эякуляций, ни состояние здоровья участников не вносили вклада в гетерогенность.
В исследованиях у животных также наблюдалась высокая гетерогенность (I2 = 82,782; p < 0,001), 43,104 процента которой были обусловлены истинными различиями между работами, 4,513 процента — межвидовыми различиями и ноль процентов — различиями между когортами или филогенетической принадлежностью. Хранение спермы у обоих полов приводило к умеренному, но существенному ухудшению ее качества (r Пирсона = –0,198; z = –4,057; p < 0,001).
Хранение негативно влияло на жизнеспособность, подвижность, скорость и морфологию сперматозоидов, частоту оплодотворения и качество эмбрионов, но значимо не затрагивало окислительный стресс, повреждение ДНК и качество потомства. Более продолжительное хранение спермы сильнее отражалось на ее качестве у самцов, чем у самок, а менее продолжительное — наоборот. Негативные эффекты были более выраженными у лабораторных животных, чем у диких, отловленных для содержания в неволе и домашних. Статистических признаков систематических ошибок в исследованиях у человека и других животных выявлено не было.
Полученные результаты уточняют степень, механизмы и эффекты ухудшения качества спермы при хранении и могут быть использованы при использовании вспомогательных репродуктивных технологий у человека и скрещивании и осеменении животных. Рекомендуемое время воздержания от эякуляции может варьироваться в зависимости от необходимости оптимизировать количество спермы, ее качество или оба этих показателя, заключают авторы работы.
Проведенные ранее исследования показали, что хронический стресс нарушает эпигенетическую регуляцию сперматозоидов, ношение трусов-боксеров улучшает качество спермы, а микрогравитация сбивает направленное движение сперматозоидов. Мы рассказывали, что дефекты спермы связаны с повышенным риском преэклампсии и преждевременных родов при ЭКО, а за 40 лет среднее количество сперматозоидов в сперме мужчин из развитых стран снизилось почти на 60 процентов. Кроме того, при лучшем качестве спермы продолжительность жизни мужчин в среднем больше.