مقايسه ماركرهاي آپوپتوزي و كمبود پروتامين در اسپرم افراد نابارور دچار واريكوسل با افراد بارور

Comparison of apoptotic markers and protamine deficiency in sperm of infertile individuals with varicocele and fertile men

زمينه به نظر مي رسد كه استرس گرمايي و استرس اكسيداتيو فاكتورهاي اصلي پاتوفيزيولوژي واريكوسل هستند. يكي از مهم ترين مسيرهاي مولكولي كه در اثر آن ها به راه مي افتد، آپوپتوز است و با نشانگرهاي مختلفي مانند خروج فسفاتيديل سرين و قطعه قطعه شدن DNA قابل شناسايي است. كمبود پروتامين از ديگر پديده هاي مرتبط با واريكوسل است. لذا هدف از انجام اين مطالعه بررسي نشانگرهاي آپوپتوز در افراد نابارور با واريكوسل و ارتباط اين نشان گرها با پارامترهاي اسپرمي و بلوغ كروماتين بود. روش كار در اين مطالعه از نمونه مايع مني 15 مرد نابارور با واريكوسل و 15 مرد بارور مراجعه كننده به مركز باروري و ناباروري اصفهان، استفاده شد. ابتدا پارامترهاي اسپرمي (غلظت، تحرك و مورفولوژي اسپرم) بر اساس راهبردهاي سازمان جهاني بهداشت (2010) ارزيابي شد. سپس به ترتيب جابه جايي فسفاتيديل سرين با فلوسايتومتري، قطعه قطعه شدن DNA با روش TUNEL و كمبود پروتامين با رنگ آميزي كرومومايسين A3 (CMA3) بررسي شدند. يافته ها نتايج نشان داد كه پارامترهاي اسپرمي به طور معني داري در گروه واريكوسل نسبت به گروه بارور كاهش يافته است. خروج فسفاتيديل سرين تفاوتي بين دو گروه نشان نداد اما درصد قطعه قطعه شدن و كمبود پروتامين در گروه مورد نسبت به گروه شاهد به طور معني داري بيشتر بود. نتيجه گيري در افراد نابارور با واريكوسل، افزايش سطح آسيب DNA، كمبود پروتامين و كيفيت پايين اسپرم مي تواند به علت اختلال در تنظيم دمايي بيضه اي باشد. مطالعات بيشتري براي تاييد اين نتايج مورد نياز است. همچنين تفاوتي بين ميزان خروج فسفاتيديل سرين بين گروه ها ديده نشد كه شايد به خاطر تعداد محدود افراد شركت كننده در اين مطالعه و يا عبور اسپرم ها از مراحل اوليه آپوپتوز و ورود آن ها به مراحل انتهايي مرگ سلولي باشد.

Abstract Background: Heat and oxidative stress are the main pathophysiological elements of varicocele. One of the most important molecular pathways which is triggered by them is apoptosis and can be identified by various markers such as phosphatidylserine externalization and DNA fragmentation. Protamine deficiency is another phenomenon associated with varicocele. Therefore, the aim of this study was to evaluate apoptotic markers in infertile men with varicocele and correlation of these markers with sperm parameters and chromatin maturation. Methods: In the current study, semen samples of 15 infertile men with varicocele and 15 fertile men who referred to Isfahan fertility and infertility center were used. Firstly, sperm parameters (sperm concentration, motility and morphology) were assessed based on World Health Organization guidelines (2010). Phosphatidylserine translocation, DNA fragmentation and protamine deficiency were evaluated by flow cytometry, TUNEL assay and chromomycin A3 (CMA3) staining, respectively. Results: The results showed that mean values of sperm parameters have reduced significantly in varicocele group compared to fertile group. Phosphatidylserine externalization showed no difference between two groups but percentage of DNA fragmentation and protamine deficiency was significantly higher in study group compared to control group. Conclusion: In infertile men with varicocele, increase in levels of DNA fragmentation, protamine deficiency and low quality of sperm parameters may be due to disturbance of testicular thermos-regulation. Further studies are needed to confirm these results. Moreover, no difference was observed in phosphatidylserine externalization which can be due to the small sample size of this study or result of transition of sperm from early to late stages of apoptosis.