Кріоконсервація сперми – це процес заморожування сперматозоїдів для їх збереження та подальшого використання. Завдяки охолодженню сперми до надзвичайно низьких температур, зазвичай -196°C, клітини залишаються життєздатними навіть протягом багатьох років. Коли сперма потрібна, її можна розморозити та використовувати для лікування в програмах допоміжних репродуктивних технологіях, таких як: екстракорпоральне запліднення (ЕКЗ) або внутрішньоматкова інсемінація (ВМІ).
Кріоконсервація сперми використовується в різних ситуаціях. Деякі медичні процедури, такі як хіміотерапія або променева терапія, можуть негативно вплинути на чоловічу фертильність, пошкоджуючи вироблення сперматозоїів. Для чоловіків, у яких діагностовано рак або інші захворювання, що потребують агресивного лікування, кріоконсервація сперми є одним з методів збереження свого матеріалу перед проведенням цих процедур. Рак яєчок, лімфома Ходжкіна та лейкемія мають вищий ризик чоловічого безпліддя порівняно з іншими типами пухлин. Сперма, зібрана після початку лікування, має вищий, ніж зазвичай, ризик генетичного пошкодження. Для чоловіків, які не можуть нормально еякулювати, сперматозоїди також можна зібрати за допомогою кріоконсервації з попереднім проведенням TESE (екстракція сперматозоїдів з яєчка). Аспірат з яєчка може бути заморожена, якщо процедуру неможливо виконати синхронно з отриманням яйцеклітин під час ЕКЗ. Слід зазначити, що кріоконсервація також рекомендована пацієнтам якість еякуляту яких погіршується. Заморожування матеріалу рекомендовано для війскових або які працюють з токсичними речовинами або піддаються радіаційному опроміненню, через ризики здоров’ю та життю.
Внутрішньоклітинні та позаклітинні кристали льоду, що утворюються під час процесу заморожування-розморожування, спричиняють до різних структурних пошкодженьсперматозоїдів, такі як: плазматична мембрана, пошкодження акросом, ядра, мітохондрій та життєво важливих молекул, включаючи білки, ліпіди та нуклеїнові кислоти (мРНК, мікроРНК та ДНК).
Приблизно 40–50% сперматозоїдів виживають після кріоконсервації. Сперматозоїди більш схильні до загибелі, ніж інші типи клітин, особливо під час кріоконсервації. Це пов'язано з їхнім високощільним хроматином, який не може реагувати на зміни мікрооточення та інші фактори для генерації геномнихвідповідей, що підтримують важливі клітинні функції, такі як синтез АТФ та підтримка окисно-відновного гомеостазу, а також захищають цілісність плазматичної мембрани. Пошкодження сперматозоїдів внаслідок замерзання можна розділити на пошкодження, спричинене внутрішньоклітинними кристалами льоду, та пошкодження, спричинене оксидативним стресом. Фізичне пошкодження плазматичної мембрани сперматозоїдів, спричинене внутрішньоклітинними кристалами льоду, вважається одним з основних факторів, що сприяють низькій якості замороженої-розмороженої сперми. Клінічні дослідження, показали, що процес заморожування-розморожування погіршує рухливість сперматозоїдів, але не має негативного впливу на подальше запліднення та результати вагітності.
Хоча оксидативний стрес є багатофакторним, він є важливим механізмом, що лежить в основі кріопошкодженнясперматозоїдів. Індукція оксидативного стресу є результатом збільшення утворення активних форм кисню (АФК) та азотоактивних форм (АФН). Сперматозоїди особливо чутливі до окислення, індукованого АФК, через велику кількість поліненасичених жирів у плазматичній мембрані. Перекисне окислення ліпідів змінює плинність та проникність клітинної мембрани з втратою цілісності мембрани, а також негативно впливає на рухливість. Пошкодження клітинних структур, включаючи акросому та плазматичну мембрану, також можезгодом проявлятися як знижена здатність до заплідненняяйцеклітини. Це може впливати на подальшу тактику лікування, зокрема, бути показанням для запліднення методом ІCSІ. Роль, яку відіграють активних форм кисню, залежить від їх концентрації в сперматозоїдах; лише коли концентрації знаходяться на відповідному рівні, сперматозоїди можуть виконувати нормальні фізіологічні функції. За фізіологічних умов АФК забезпечують стабільність хроматину та захищають ДНК від пошкодження під час розвитку та дозрівання сперматозоїдів. Однак, коли рівень АФК підвищується, сперматозоїди зазнають оксидативного стресу, що спричиняє перекисне окислення ліпідів плазматичної мембрани та пошкодження мітохондрій. Дослідження показали, що оксидативний стрес підвищується в кріоконсервованій спермі, що призводить до епігенетичних змін (включаючи модифікації гістонів, метилювання ДНК та некодуючих РНК). Ці модифікації призводять до зниження рухливості сперматозоїдів та потенціалу запліднення, впливають на розвиток ембріона.
Зразки еякуляту збирають шляхом мастурбації після 2–5 днів утримання та розріджують при кімнатній температурі. Після сдачі зразка ембріолог аналізує еякулят, оцінюючи кількість, рухливість та морфологію сперматозоїдів. Ця інформація допомагає визначити, чи можливе проведення процедури, а чи потрібні подальші кроки, такі як промивання або концентрування матеріалу. Після аналізу біологічний матеріал розбавляють розчином кріопротектора, який захищає сперму від утворення кристалів льоду, що може виникнути під час заморожування. Еякулят з нормальними показниками більш стійкий до пошкодження від заморожування, ніж низької якості. Сперма з кріопротектором розподіляється між кріопробірками. Такий підхід забезпечує використання одного матеріалу на декілька процедур. Кріоконсервовані зразки можна надійно зберігати в рідкому нітрогені (азоті) при стабільній температурі -196°C.
Враховуючи, що всі метаболічні реакції та біологічні процеси призупинені, кріоконсервовану сперму теоретично можна зберігати необмежений час. Це підтверджують повідомлення про вагітності після ДРТ з використанням сперми, замороженої щонайменше протягом кількох десятиліть.
Якщо Ви розглядаєте можливість кріоконсервації сперми, консультація з лікарем-репродуктором та лікарем-андрологомзабезпечить персоналізований підхід, стратегію лікування на збереження Вашого репродуктивного потенціалу.