Πως γίνεται ο κατακερματισμός του DNA του σπέρματος;
O κατακερματισμός (SDF) προκαλείται κυρίως από ελαττωματική
ωρίμανση και αποτυχία της απόπτωσης που
συμβαίνει εντός του όρχεως ή από οξειδωτικό στρες (OS) σε όλη την
ανδρική αναπαραγωγική οδό, με αποτελεσμα χαμηλότερα ποσοστά σύλληψης και υψηλότερα αποβολών. Κατά τη
διάρκεια της σπερματογένεσης, η χρωματίνη
συμπυκνώνεται μέσω της ανταλλαγής ιστονών με
μεταβατικές πρωτεΐνες και πρωταμίνες. Αυτό
διευκολύνεται από την ενδογενή νουκλεάση
τοποϊσομεράση ΙΙ, η οποία δημιουργεί θραύσματα στο
DNA, για να μειώσει τη καταπόνηση για
την αποσυναρμολόγηση των ιστονών και τη
συσκευασία της χρωματίνης. Εάν αυτά τα
σπασίματα δεν επιδιορθωθούν, η διαταραχή της
συσκευασίας της χρωματίνης μπορεί να οδηγήσει
σε ελαττωματική ωρίμανση και στην εμφάνιση
σπερματοζωαρίων με αυξημένο κατακερματισμό. Ο κατακερματισμός μπορεί επίσης να προκληθεί
από αποτυχημένη απόπτωση κατά τη διάρκεια της
υποσπερματογένεσης. Η απόπτωση διασφαλίζει ότι δεν
διαφοροποιούνται ελαττωματικά γεννητικά κύτταρα
σε σπερματοζωάρια, ωστόσο η αποτυχία αυτής της
διαδικασίας μπορεί να οδηγήσει στη συσσώρευση
σπερματοζωαρίων που εκφράζουν αποπτωτικούς
δείκτες.
Ποιές είναι οι βιοχημικές οδοί που οδηγούν το DNA στα σπερματοζωάρια σε κατακερματισμό?
Το υψηλό ποσοστό ελευθέρων ριζών μπορεί να προκαλέσει βλάβες
στο DNA και επίσης να ενεργοποιήσουν
αποπτωτικά μονοπάτια στα σπερματοζωάρια.
Επιπλέον, ο κατακερματισμός μπορεί να προκληθεί έμμεσα από
το οξειδωτικό στρες μέσω των υποπροϊόντων της λιπιδικής
υπεροξείδωσης, ιδιαίτερα της μηλονδιαλδεΰδης (MDA)
και της 4-υδροξυ-νεονενάλης (4HNE), τα οποία
μπορούν να εισάγουν προσθετικά προϊόντα του DNA,
όπως η 8-υδροξυ-2′-δεοξυ-γουανοσίνη (8-OHdG), η 1,N6-
αιθενοαδενοσίνη και η 1,N6-αιθενογουανοσίνη, με
αποτέλεσμα την πρόκληση βλάβης στο DNA. Από την άλλη πλευρά, η άμεση οξειδωτική
βλάβη στις βάσεις του DNA έχει ως αποτέλεσμα τη
δημιουργία προσθετικών προϊόντων όπως η 8-υδροξυ-20-δεοξυγουανο- σίνη (8OHdG), ιδιαίτερα σε θέσεις
με φτωχή θωράκιση από πρωταμίνη. Το οξειδωτικό στρες
ενεργοποιεί περαιτέρω το μονοπάτι MAPK,
αυξάνοντας την έκφραση της p53 και της κασπάσης 3
και μειώνοντας την bcl-2, επηρεάζοντας έτσι την
ωρίμανση και προωθώντας την απόπτωση. Το οξειδωτικό στρες
ενεργοποιεί τα ενδογενή αποπτωτικά μονοπάτια στα
σπερματοζωάρια, όπου η εξωτερίκευση της
φωσφατιδυλοσερίνης είναι ένας πρώιμος δείκτης
και η SDF είναι ένας όψιμος δείκτης απόπτωσης. Η διαδικασία αυτή ξεκινά μέσω μιας
μιτοχονδριακής μεσολαβούμενης οδού, όπου το
κυτόχρωμα c απελευθερώνεται στο κυτταρόλυμα με
αποτέλεσμα την πρωτεολυτική ενεργοποίηση των
κασπασών 3, 6 και 7 .
Αν θέλεις να μαθαίνεις τα πάντα για την φυσική γονιμότητα και την εξωσωματική γονιμοποίηση ακολούθησέ με στο Instagram ή κάνε like στη σελίδα μου στο facebook!