Ученые обнаружили новую причину мужского бесплодия

С невозможностью зачать ребенка сталкиваются до 25 процентов пар репродуктивного возраста в мире. Причем исторически сложилось так, что проблемы с фертильностью — способностью производить жизнеспособное потомство — объясняют женскими патологиями, однако примерно половина всех таких случаев связана именно с мужскими факторами. Хотя обычно нарушения репродуктивной функции у «сильного пола» коррелируют с внешним воздействием, причины могут быть генетическими и эндокринными, а также происходить вследствие остановки сперматогенеза, крипторхизма (неопущение яичка в мошонку или расположение вне ее либо неправильное опускание), варикоцеле (варикозное расширение мошоночных вен), закупорки сперматозоидов или генитальных инфекций.

Порядка десяти процентов известных причин бесплодия у мужчин связаны с иммунными состояниями, в том числе орхитом и эпидидимитом. Также инфекция или повреждение мужского репродуктивного тракта способны привести к иммунному нацеливанию на антигены, которые уникальны для половых клеток, семенного эпителия, придатка яичка и/или семявыносящего протока.

Моногенные аутоиммунные заболевания, развивающиеся при дефиците одного гена, встречаются реже. Среди них — аутоиммунный полиэндокринный синдром первого типа (APS-1): он возникает в результате мутаций, нарушающих функцию в гене аутоиммунного регулятора (AIRE), характеризуется грибковым поражением кожи и слизистых оболочек, гипопаратиреозом и первичной хронической надпочечниковой недостаточностью, а также высокими титрами аутоантител в сыворотке крови. Помимо этого, APS-1 нацелен на репродуктивные органы, из-за чего часто оставляет больных бесплодными.

AIRE — ядерный гликопротеин, наиболее заметно экспрессируется в медуллярных эпителиальных клетках тимуса и играет жизненно важную роль в центральной иммунной толерантности благодаря способности индуцировать беспорядочную экспрессию множества антигенов, которые в остальном ограничены одной или несколькими другими тканями. 

Ученые из Университета штата Мичиган (США) решили определить иммунные мишени, способствующие бесплодию при дефиците AIRE. Для этого больных мышей, а также грызунов дикого типа спаривали со здоровыми самками. 

«У самцов с дефицитом AIRE резко снизились частота спариваний и фертильность, наблюдались гипогонадизм (недостаточность яичек) и падение уровня тестостерона в сыворотке крови. Приблизительно у 15 процентов таких мышей была лимфоцитарная инфильтрация в яички, сопровождающаяся атрофией, азооспермией и снижением количества митотически активных половых клеток. Остальные подопытные при этом показали нормальные морфологию яичек, количество сперматозоидов и подвижность. Сперматозоиды всех мышей с дефицитом гликопротеина оказались дефектными по своей способности оплодотворять ооциты самок in vitro. Была очевидна лимфоцитарная инфильтрация в придаток яичка, семенной пузырь и предстательную железу. <…> Наконец, экспрессия AIRE была очевидна в семенном эпителии в зависимости от возраста, а также в предстательной железе. Наши данные свидетельствуют о том, что центральная толерантность, зависящая от AIRE, играет решающую роль в поддержании мужской фертильности», — рассказывается в исследовании, опубликованном в The American Journal of Pathology.

По мнению авторов работы, связь между нарушением центральной иммунной толерантности и фертильностью не только имеет потенциальные последствия для мужчин с APS-1, но может предоставить важную информацию как в целом о мужских аутоиммунных заболеваниях, так и о необъяснимых случаях бесплодия. «Понимая причины бесплодия у мужчин, можно разработать методы лечения и профилактики для сдерживания дегенеративных процессов, влияющих на фертильность», — отметили ученые.