Высокопроизводительное секвенирование микробиома яичка у пациентов с необструктивной формой азооспермии и сопутствующим варикоцеле
Автор: Фаниев М.В., Прокопьев Я.В., Фаустова К.В., Кадыров З.А., Водолажский Д.И., Маркелова М.И., Хуснутдинова Д.Р., Григорьева Т.В., Карслян Э.М., Берсанова М.Х., Акобова Р.
Журнал: Экспериментальная и клиническая урология @ecuro
Рубрика: Экспериментальная урология
Статья в выпуске: 2 т.16, 2023 года.
Бесплатный доступ
Введение. Мужской фактор в бесплодных браках составляет около 50% всех случаев, что связано по мнению многочисленных авторов с изменением характеристик микробиоты эякулята и напрямую коррелирует с изменением параметров сперматозоидов, включая количество, подвижность и морфологию. Цель работы: Определить наличие корреляции между таксономическим разнообразием тестикулярного микробиома и микробиома уретры и его роль в развитии инфертильности у пациентов с необструктивной формой азооспермии на фоне имеющегося варикозного расширения вен семенного канатика, с использованием метода высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS). Материалы и методы. С 2020 по 2022 год нами исследован и проанализирован биологический материал 11 инфертильных мужчин с необструктивной азооспермией и сопутствующим варикоцеле. Полученный материал 11 образцов мазков из уретры и 10 образцов тканей яичка был подготовлен и взят для дальнейшего исследования бактериального микробиома с использованием метода высокопроизводительного NGS. Результаты. Анализ исследованной клинической группы наглядно продемонстрировал, что тестикулярная ткань пациентов с азооспермией и сопутствующим варикоцеле имеет собственный уникальный микробиом. Это может свидетельствовать не только о таксономическом разнообразии на уровне как филов, так и ридов, но и о высокой степени значимости нарушения функции гематотестикулярного барьера (ГТБ). Выводы. Тестикулярная ткань инфертильных мужчин с азооспермией и сопутствующим варикоцеле имеет выраженное разнообразие микробиоты не только на уровне филов, но и на уровне ридов, что доказывает значимость микробиоты яичка в регуляции сперматогенеза, а также подтверждает теорию о первоначальной недостаточности ГТБ на фоне имеющегося варикозного расширения вен семенного канатика.
Микробиом, микробиота, тестикулярная ткань, азооспермия, секвенирование, геном, варикоцеле, фертильность, гематотестикулярный барьер
Короткий адрес: https://sciup.org/142239001
IDR: 142239001 | DOI: 10.29188/2222-8543-2023-16-2-38-43
Список литературы Высокопроизводительное секвенирование микробиома яичка у пациентов с необструктивной формой азооспермии и сопутствующим варикоцеле
- Gachet C, Prat M, Burucoa C, Grivard P, Pichon M. Spermatic microbiome characteristics in infertile patients: impact on sperm count, mobility, and morphology. J Clin Med 2022;11(6):1505. https://doi.org/10.3390/jcm11061505.
- Gupta C, Chinchole A, Shah R, Pathak H, Talreja D, Kayal A. Microscopic varicocelectomy as a treatment option for patients with severe oligospermia. Investig Clin Urol 2018;59(3):182-6. https://doi.org/ 10.4111/icu.2018.59.3.182.
- Zhang X, Deng C, Liu W, Liu H, Zhou Y, Li Q, et al. Effects of varicocele and microsurgical varicocelectomy on the metabolites in semen. Sci Rep 2022;12(1):5179. https://doi.org/10.1038/s41598-022-08954-y.
- Madhusoodanan V, Patel P, Blachman-Braun R, Ramasamy R. Semen parameter improvements after microsurgical subinguinal varicocele repair are durable for more than 12 months. Can Urol Assoc J 2020;14(3):E80-E83. https://doi.org/10.5489/cuaj.6047.
- Fang Y, Su Y, Xu J, Hu Z, Zhao K, Liu C, Zet al. Varicocele-mediated male infertility: from the perspective of testicular immunity and inflammation. Front Immunol 2021;12:729539. https://doi.org/ 10.3389/fimmu.2021.729539.
- Горпинченко И.И., Стусь В.П.,Малышкин Д.С., Полион Н.Ю. Мужское бесплодие: этиология, патогенез, классификация, диагностика и методы лечения. Днепр: ООО «Акцент ПП», 2016. 344 с. [Gorpinchenko I.I., Stus V.P., Malyshkin D.S., Polion N.Yu. Male infertility: etiology, pathogenesis, classification, diagnosis and treatment methods. Dnipro: Accent PP, 2016. 344 p. (In Russian)].
- Gerdprasert O, O'Bryan MK, Muir JA, Caldwell AM, Schlatt S, de Kretser DM, et al. The response of testicular leukocytes to lipopolysaccharide-induced inflammation: further evidence for heterogeneity of the testicular macrophage population. Cell Tissue Res 2002;308(2):277–85. https://doi.org/10.1007/s00441-002-0547-6.
- Райцина С.С., Курносов А.В., Яровая И.М., Гладкова Н.С., Давыдова А.И. Аутоиммунная природа нарушений сперматогенеза в моделях варикоцеле у крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 1979;87(1):44–8. [Raitsina S.S., Kurnosov A.V., Yarovaya I.M., Gladkova N.S., Davydova A.I. Autoimmune nature of spermatogenesis disorders in rat varicocele models. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 1979;87(1):44–8. (In Russian)].
- Zhang H, Yin Y, Wang G, Liu Z, Liu L, Sun F. Interleukin-6 disrupts blood-testis barrier through inhibiting protein degradation or activating phosphorylated ERK in Sertoli cells. Sci Rep 2014;4:4260. https://doi.org/10.1038/srep04260
- Santacroce L, Imbimbo C, Ballini A, Crocetto F, Scacco S, Cantore S, et al. Testicular immunity and its connection with the microbiota. Physiological and clinical implications in the light of personalized medicine. J Pers Med 2022;12(8):1335. https://doi.org/10.3390/jpm12081335
- Willey J., Sherwood L., Woolverton C. Prescott's Microbiology (9th ed.). 2013; New York: McGraw Hill. P. 713–21.
- Pasolli E, Asnicar F, Manara S, Zolfo M, Karcher N, Armanini F, et al. Extensive unexplored human microbiome diversity revealed by over 150,000 genomes from metagenomes spanning age, geography and lifestyle. Cell 2019;176 (3):649-62. https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2019.01.001
- Ventimiglia E, Pozzi E, Capogrosso P, Boeri L, Alfano M, Cazzaniga W, et al. Extensive assessment of underlying etiological factors in primary infertile men reduces the proportion of men with idiopathic infertility. Front Endocrinol 2021;12:801125. https://doi.org/ 10.3389/fendo.2021.801125.
- Farahani L, Tharakan T, Yap T, Ramsay JW, Jayasena CN, Minhas S. The semen microbiome and its impact on sperm function and male fertility: A systematic review and meta-analysis. Andrology 2021;9(1):115-44. https://doi.org/ 10.1111/andr.12886..
- Lundy SD, Sangwan N, Parekh NV, Selvam MKP, Gupta S, McCaffrey P, et al. Functional and taxonomic dysbiosis of the gut, urine, and semen microbiomes in male infertility. Eur Urol 2021;79(6):826-36. https://doi.org/ 10.1016/j.eururo.2021.01.014.
- Boitrelle F, Shah R, Saleh R, Henkel R, Kandil H, Chung E, et al. The Sixth edition of the WHO manual for human semen analysis: a critical review and SWOT analysis. Life (Basel) 2021;11(12):1368. https://doi.org/10.3390/life11121368.
- Doroftei B, Ilie OD, Dabuleanu AM, Hutanu D, Vaduva CC. A retrospective narrative mini-review regarding the seminal microbiota in infertile male. Medicina 2022;58(8):1067. https://doi.org/ 10.3390/medicina58081067.
- Quigley E.M. Gut bacteria in health and disease. Gastroenterol Hepatol 2013;9(9):560–9.
- Alfano M, Ferrarese R, Locatelli I, Ventimiglia E, Ippolito S, Gallina P, et al. Testicular microbiome in azoospermic men-first evidence of the impact of an altered microenvironment. Hum Reprod 2018;33(7):1212-7. https://doi.org/10.1093/humrep/dey116.
- Chen H, Luo T, Chen T, Wang G. Seminal bacterial composition in patients with obstructive and non-obstructive azoospermia. Exp Ther Med 2018;15(3):2884-90. https://doi.org/10.3892/etm.2018.5778.
