Курение приводит к снижению общего уровня метилирования ДНК сперматозоидов. К такому выводу пришла группа исследователей из Германии, Саудовской Аравии и Иордании, исследование которых было опубликовано в журнале Reproductive BioMedicine Online. Поскольку общий уровень метилирования ДНК половых клеток обратно коррелирует с качеством спермы, этот факт еще раз подтверждает пагубное влияние вредной привычки на мужскую фертильность.
Бесплодие признано серьезной проблемой во всем мире, которая в равной степени затрагивает представителей обоих полов. Причинами репродуктивных нарушений могут быть как генетические факторы, так и факторы внешней среды. Последние могут влиять на эпигенетическое состояние генов половых клеток, что приводит к изменению их активности.
Наиболее изученным механизмом эпигенетической регуляции является метилирование ДНК, в ходе которого метильная группа (CH3) добавляется к цитозиновым основаниям ДНК. Этот процесс катализируется ферментами — ДНК-метилтрансферазами. Чаще всего метилирование «выключает» ген, а деметилирование его «включает».
Ранее проведенные исследования показали, что в аномальных образцах спермы обнаруживается тотальное гиперметилирование ДНК половых клеток. А у олигозооспермических мужчин наблюдается тотальное гипометилирование ДНК.
В последние годы также появляется все больше доказательств того, что эпигенетические изменения генов могут передаваться от отцов детям, повышая их восприимчивость к различным заболеваниям. В парах, где мужчины имеют нарушения в профиле метилирования ДНК, отмечаются более высокие риски преждевременных родов, перинатальной смертности, рождения детей с низким весом и аномалиями развития.
В предыдущих исследования было установлено, что на метилирование ДНК сперматозоидов влияют загрязнение окружающей среды, воздействие тяжелых металлов и курение табака. Однако в большинстве работ, подтвердивших связь между курением, метилированием генов и бесплодием, изучались лишь небольшие области ДНК, что могло повлиять на достоверность результатов.
Команда ученых из Германии, Саудовской Аравии и Иордании провела новое исследование, в котором оценила влияние курения на общий уровень метилирования ДНК сперматозоидов и параметры спермы.
Для анализа были взяты образцы спермы у 55 курящих и 54 некурящих мужчин. ДНК экстрагировали из очищенных сперматозоидов, а общий уровень метилирования определяли с помощью иммуноферментного анализа (ELISA).
Общий уровень метилирования ДНК у некурящих оказался значительно ниже, чем у курильщиков (4,85 ± 2,72 и 7,08 ± 1,77 нг/мкл соответственно). Средний уровень общего метилирования ДНК достоверно коррелировал с количеством неконденсированного хроматина в сперматозоидах.
Доля неконденсированного хроматина была выше у курильщиков (29,75 ± 9,38%) по сравнению с некурящими (20,96 ± 11,31%). А общий уровень метилирования ДНК сперматозоидов был отрицательно связан с количеством, подвижностью и жизнеспособностью сперматозоидов.
Авторы заключили, что общий уровень метилирования ДНК сперматозоидов может рассматриваться как маркер фертильности у мужчин.
Источник: Reprod Biomed Online. 2018 Nov;37(5):581-589. doi: 10.1016/j.rbmo.2018.08.016. Epub 2018 Oct 6.