Andrologie
Soňa Kloudová
sona.kloudova@med.muni.cz
2.5.2023
• Epigenetika –obor genetiky, který studuje změny v genové expresi beze změn v
nukleotidové sekvenci DNA, tyto změny mohou být děděny (mitóza, meióza)
• změny zahrnují interakce mezi DNA a různými regulačními proteiny (regulace
replikaci a při procesech genové exprese v různých fázích během vývoje
organismu )
• Každý typ buňky má specifický epigenetický podpis odrážející vývojovou historii a
environmentální účinky ve fenotypu buňky a organismu
Epigenetické změny ve spermiích
• Rozsáhlé epigenetické modifikace během diferenciace
• DNA metylace, modifikace histonů a remodelace chromatinu –podstatné regulátory
spermatogeneze
• DNA hypermetylace – genový silencing
• DNA hypometylace –asociace s expresí genů (u spermií typicky promotory vývojových
genů)
• Správná metylace klíčová pro vývoj embrya
• Modifikace hisotnů- chemické modifikace → změna vazebné kapacity histonů a
přístupnosti regulačních faktorů k DNA → změna exprese DNA - fosforylace, metylace,
acetylace, ubiquitinace (primárně modifikují lysinová a serinová residua na řetězcích
histonů)
• < než 15% DNA vázané na histony
• Běžné somatické histony a histony specifické pro varlata; H2B - maturované spermie
• Náhrada histonů protaminy- hyperacetylace histonů- ztráta sktruktury chromatinu,
usnadnění vzniku topoisomerásou infukovanýc zlomů DNA → histony jsou nahrazeny
tranzitními proteiny → náhrada protaminy → kompaktace DNA spermií
• Epigenetický podpis spermií –profil metylace DNA, proteiny asociované s DNA, poměr
protaminu 1:protaminu 2, vzor rozložení nukleozomů, postranslační modifikace histonů,
uložená RNA, nehistonové a neprotaminové proteiny
• Plasticita, vliv podmínek prostředí – životní styl otce včetně fyzické aktivity, expozice
nebezpečnám látkám → změny epigenomu, vliv na zdraví dětí; transgenerační účinek
epigenomu
• Epigeneticky zprostředkované účinky mužské stravy na kvalitu spermií- fytochemikále,
minerály, vitamíny –nutriční podpora pro muže v subfertilním věku
• Vývoj mužských zárodečných buněk – odlišné fáze s ohledem na časové okno náchylnosti
k epigenetickým změnám → změny u potomků a jejich fenotypů
• Vyšší věk muže je asociován s delší dobou
nutnou k otěhotnění a se sníženou
pravděpodobností dosažení těhotenství
• Vyšší riziko neuropsychiatrických onemocnění
• Byl prokázán epigenetický vliv procesu
stárnutí
• Model predikce věku
• Somatické buňky: s věkem obecně ztráta
metylace DNA; v regionech DNA měnících se
s věkem dohází ke zvýšení metylace
• Spermie: s věkem se metylace DNA zvyšuje,
sklon ke ztrátě metylace v regionech DNA
ovlivněných stárnutím
(Jenkins et al., 2018)
• epigenom spermií je dynamicky reaktivní
• stresory životního prostředí a životního stylu
• funkční důsledek na embryogenezi a fenotyp příští generace neznámý
• metylace DNA zesílená v oblastech bohaných na CG, u histonů a u repetitivních
oblastí DNA
• modifikace histonů ovlivněna faktory životního prostředí nebo nutričním stresem
• exprese sRNA (tRNA, miRNA a piRNA) ovlivněna životním stylem a stresem ze
životního rostředí
(Donkin a Barrés, 2018)
• Předpokládá se, že ke změnám metylace DNA dochází výhradně před ejakulací,
ale enzymy modifikujících metylaci DNA se nacházejí i ve zralých spermiích…
• sRNA může být dodávána spermiím okolními somatickými buňkami…
epigenetické modifikace zralých spermií vlivem faktorů semenné plazmy nebo
buňkami ženského genitálního traktu ?
Předpokládá se, že ne všechny epigenetické modifikace jsou při procesu oplození
vymazány
Andrologická laboratoř
• Identifikace pacienta, důsledné značení vzorků, prevence záměny
(kontrolní mechanismy, práce vždy pouze s jedním vzorkem)
• Matcher systémy (RFID nebo bar kódy/QR kódy), nebo kombinace
• Vysoké hygienické standardy –ochranné pomůcky, sanace plochy a
pomůcek po každém pacientovi
• Tkáňová legislativa – zpracování pro použití k léčbě – IUI, IVF, kryo
spermií
• LIS (NIS), management kvality (aktuální dokumenty), uchování dat
(elektronické, papírové)
Vyšetření ejakulátu – interpretace
• Důležité je zjistit vstupní informace:
- Pohlavní abstinence (počítá se i poluce)
- Prodělané nemoci a užívané léky v posledních 3 měsích
- Chronická onemocnění a léky
- Odběr do vhodné nádobky
- Expozice chemikáliím, ionizujícímu / neionizujícímu záření
- Nezdařený odběr –chybí „split“ ejakulát
- Příušnice v dětství, Anabolické steroidy, nádorová onemocnění, absolvovaná
léčba
- Opakování spermiogramu (min 2-3x)
Domácí vyšetření ejakulátu
• často hodnotí pouze některý z
parametrů, není kladen důraz na
důkladnou homogenizaci vzorku →
nepřesné, nevypovídající, zavádějící
koncentrace, motilita
koncentrace
• ExSeed uses advanced fertility
technology to track your
sperm volume, motility, and
concentration — all on your
smartphone. No need to send
anything away!
• https://www.youtube.com/wa
tch?v=XIQuv8GTI48