Dlaczego plemnik się starzeje?

Męska płodność przez wiele lat była postrzegana jako praktycznie nieograniczona. Dziś wiadomo, że proces starzenia dotyczy również męskiego układu rozrodczego, choć przebiega znacznie bardziej stopniowo niż u kobiet.

Kluczowym procesem jest spermatogeneza — czyli ciągła produkcja plemników w kanalikach nasiennych jądra. W przeciwieństwie do komórek jajowych, plemniki produkowane są przez całe życie mężczyzny.

I właśnie ta biologiczna „ciągłość produkcji” ma swoje konsekwencje.

Komórki spermatogonialne dzielą się nieustannie. Każdy podział oznacza konieczność kopiowania materiału genetycznego, a każde kopiowanie niesie ryzyko błędu. Szacuje się, że u 25-letniego mężczyzny komórki prowadzące do powstania plemników przeszły około 150 podziałów, natomiast u 70-latka liczba ta może przekraczać 1300–1400.

To właśnie dlatego wraz z wiekiem rośnie liczba błędów genetycznych i mutacji pojawiających się w plemnikach.

Dodatkowo nasila się proces fragmentacji DNA plemników

Pojęcie to oznacza uszkodzenia nici DNA znajdujących się w główce plemnika. Plemnik może wyglądać prawidłowo i zachowywać ruchliwość, a mimo to przenosić materiał genetyczny o obniżonej integralności. Szczegółowo objaśnia mechanizmy uszkodzeń poniższy rysunek, wzięty z pracy Jimbo i wsp. Pod rysunkiem jest opis przekształcania guaniny w 8-oxyguaninę i konsekwencji tego procesu.

Najważniejszym mechanizmem prowadzącym do uszkodzeń DNA jest stres oksydacyjny. Wolne rodniki tlenowe uszkadzają materiał genetyczny, a starzejący się organizm coraz gorzej radzi sobie z ich neutralizacją. Plemniki są na to szczególnie wrażliwe.

Badania pokazują, że poziom fragmentacji DNA wyraźnie wzrasta po 40.–45. roku życia. Może to wpływać na:

• czas potrzebny do uzyskania ciąży,
• ryzyko poronienia,
• rozwój zarodka,
• skuteczność procedur IVF i ICSI.

Jednocześnie wiek nie jest jedynym czynnikiem. Znaczenie mają również:

• palenie tytoniu,
• otyłość,
• cukrzyca,
• przewlekły stres,
• brak aktywności fizycznej.

W kolejnej części spróbujemy odpowiedzieć na pytanie, czy uszkodzenia DNA plemników rzeczywiście przekładają się na większe ryzyko poronień i niepowodzeń implantacji zarodka.