ارزیابی پارامترهای اسپرم انسانی پس از فرایند انجماد با تیمارآنتی اکسیدان میواینوزیتول در بیماران آستنوتراتوزواسپرمی

محورهای موضوعی : مجله پلاسما و نشانگرهای زیستی

راحیل جنتی فر ¹ , حمید پیروزمنش ² , لیلا ناصر پور ³

1 - گروه پژوهشی بیولوژی تولید مثل، واحد تحقیقات جهاددانشگاهی، قم،ایران
2 - بخش تحقیقات، گروه پژوهشی بیولوژی تولید مثل، مرکز جهاد دانشگاهی، قم، ایران
3 - بخش تحقیقات، گروه پژوهشی بیولوژی تولید مثل، مرکز جهاد دانشگاهی، قم، ایران

تاریخ دریافت : 1400/07/05 تاریخ پذیرش : 1400/08/22 تاریخ انتشار : 1400/12/01

کلید واژه: آنتی اکسیدان, انجماد, میواینوزیتول, آستنوتراتوزواسپرمی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: میواینوزیتول که یکی از اجزای تشکیل دهنده غشای سلول می‌باشد با خاصیت قوی آنتی‌اکسیدانتی خود پتانسیل بالایی در خنثی‌سازی آسیب‌های ناشی از انجماد دارد. هدف ازاین مطالعه بررسی اثر آنتی اکسیدان میواینوزیتول همراه با محیط فریز اسپرم بر پارامترهای اسپرمی می‌باشد. روش کار: نمونه های 20 فرد مبتلا به آستنو تراتوز اسپرمی مراجعه کننده به مرکز درمان ناباروری جهاد دانشگاهی قم در سه گروه: کنترل، اتجمادی، انجمادی+میواینوزیتول mg/mL 2 مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای اسپرمی از قبیل: میزان تحرک، مورفولوژی و قابلیت حیات به ترتیب با استفاده از اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎی(WHO)، تکنیک‌ رنگ آمیزی پاپانیکولا و ائوزین-نکروزین استفاده شد، برای بررسی تمامیت غشای پلاسمایی از تکنیک‌تHOST و هم چنین برای ارزیابی میزان شکستDNA از تکنیک هالو اسپرم در هر سه گروه استفاده شد. یافته‌ها: نتایج مطالعه نشان داد که انکوباسیون میواینوزیتول با محیط فریز اسپرم(انجماد+میواینوزیتول) موجب افزایش میزان تحرک و قابلیت حیات اسپرم ها می شود(0.05>P). هم چنین، افزایش معنی داری در میزان حرکت پیشرونده اسپرم پس از انکوباسیون میواینوزیتول با نمونه اسپرم(انجماد+میواینوزیتول)حاصل گردید(0.05>P). نتایج مطالعه حاضر نشان داد که انکوباسیون میواینوزیتول با محیط فریز اسپرم موجب کاهش معنی دار میزان آسیب DNA می گردد(0.05>P). تمامیت غشای پلاسمایی و پتانسیل غشای میتوکندری اسپرم نیز افزایش معنی داری در گروه انجماد+میواینوزیتول داشت(0.05>P). این درحالی است که مورفولوژی اسپرم ها تفاوت معنی داری را نشان نداد(0.05<P). نتیجه گیری: نتایج ما نشان می‌دهد که میواینوزیتول می‌تواند اثرات مخرب ناشی از فرآیند انجماد-ذوب را کاهش دهد.

چکیده انگلیسی:

Inroduction & Objective: Myoinositol, which is one of the components of cell membranes with its strong antioxidant properties, has a high potential to neutralize the damage caused by freezing. The aim of this study was to evaluate the effect of Myoinositol antioxidant on sperm sperm parameters after cryopreservation process Material and Methods: Samples of 20 patients with asthenotratospermia referred to Qom University Jihad Infertility Treatment Center were evaluated in three groups: before cryopreservation (control), cryopreservation, cryopreservation + myoinositol. The Sperm parameters such as motility, morphology, and viability were assessed using WHO, Papanicolaou, and eosin-necrosin staining, respectively, to evaluate the integrity of the plasma membrane using the HOST technique, as well as to evaluate the degree of DNA fracture by the Halo sperm technique. Results: The results showed that incubation of myoinositol with freezing medium of sperm (cryopreservation + myoinositol) increases sperm motility and viability (P <0.05). Also, a significant increase in sperm motility was achieved after incubation of myoinositol with sperm sample (cryopreservation + myoinositol) (P <0.05). The results of the present study showed that incubation of myoinositol with freezing medium of sperm significantly reduces the amount of DNA damage (P <0.05). Plasma membrane integrity and sperm mitochondrial membrane potential also increased significantly in cryopreservation + myoinositol group (P <0.05). However, sperm morphology did not show a significant difference (P <0.05). Conclusion: Our results show that my inositol can reduce the destructive effects of the freeze-thaw process.

منابع و مأخذ:

1. 1. Abdolsamadi, M., Mohammadi, F., Nashtaei, MS., Teimouri, M., Sardar, R., Dayani, M. (2020). Does myoinositol supplement improve sperm parameters and DNA integrity in patients with oligoasthenoteratozoospermia after the freezing–thawing process? Cell Tissue Bank, 21(1); 99-106.

2.Affonso, FJ., Carvalho, HF., Lançoni, R., Lemes, KM., Leite, TG., Oliveira, LZ. (2017). Addition of antioxidants myoinositol, ferulic acid, and melatonin and their effects on sperm motility, membrane integrity, and reactive oxygen species production in cooled equine semen. J. Equine Vet.erinary Sci, 59; 57-63.

3.Anger, JT., Gilbert, BR., Goldstein, M. (2003). Cryopreservation of sperm: indications, methods and results. J. urol. 170(4); 1079-84.

4.Artini, PG., Casarosa, E., Carletti, E., Monteleone, P., Di Noia, A., Di Berardino, O. (2017). In vitro effect of myo-inositol on sperm motility in normal and oligoasthenospermia patients undergoing in vitro fertilization. Gynecol. Endocrinol, 33(2);109-12.

5.Barbagallo, F., La Vignera, S., Cannarella, R., Aversa, A., Calogero, AE., Condorelli, RA. (2020). Evaluation of sperm mitochondrial function: a key organelle for sperm motility. J. Clin. Med, 9(2); 363.

6.Björndahl, L., Söderlund, I., Johansson, S., Mohammadieh, M., Pourian, MR., Kvist, U. (2004).Why the WHO recommendations for eosin‐nigrosin staining techniques for human sperm vitality assessment must change. J. Androl, 25(5); 671-8.

7.Boni, R., Gallo, A., Cecchini, S. (2017). Kinetic activity, membrane mitochondrial potential, lipid peroxidation, intracellular pH and calcium of frozen/thawed bovine spermatozoa treated with metabolic enhancers. Andrology, 5(1); 133-45.

8.Chen, S-J., Gan, L., Guo, Y-C., Tian, L-X., Liu, Y-J. (2020). Changes in growth performance, aflatoxin B1 residues, immune response and antioxidant status of Litopenaeus vannamei fed with AFB1-contaminated diets and the regulating effect of dietary myo-inositol supplementation. Food Chem, 324;126888.

9.Chhetri, DR. (2019). Myo-Inositol and its derivatives: Their emerging role in the treatment of human diseases. Frontiers in Pharmacology, 10; 1172.

10.Condorelli, R., La Vignera, S., Di Bari, F., Unfer, V., Calogero, A. (2011). Effects of myoinositol on sperm mitochondrial function in-vitro. Eur Rev Med Pharmacol Sci., 15(2);129-34.

11.Condorelli, RA., Barbagallo, F., Calogero, AE., Cannarella, R., Crafa, A., La Vignera, S. (2020). D-chiro-inositol improves sperm mitochondrial membrane potential: in vitro evidence. J. Clin. Med., 9(5);1373.

12.Condorelli, RA., La Vignera, S., Bellanca, S., Vicari, E., Calogero, AE. (2012). Myoinositol: does it improve sperm mitochondrial function and sperm motility? Urology, 79(6); 1290-5.

13.Di Santo, M., Tarozzi, N., Nadalini, M., Borini, A. (2012). Human sperm cryopreservation: update on techniques, effect on DNA integrity, and implications for ART. Adv Urol, 2012; 854837.

14.Fernández, JL., Muriel, L., Goyanes, V., Segrelles, E., Gosálvez, J., Enciso, M. (2005). Simple determination of human sperm DNA fragmentation with an improved sperm chromatin dispersion test. Fertil. Steril, 84(4); 833-42.

15.Gillaspy, GE. (2011). The cellular language of myo‐inositol signaling. New Phytologist, 192(4); 823-39.

16.Hezavehei, M., Sharafi, M., Kouchesfahani, HM., Henkel, R., Agarwal, A., Esmaeili, V. (2018). Sperm cryopreservation: A review on current molecular cryobiology and advanced approaches. Reprod. Biomed. Online, 37(3);327-39.

17.Hoornstra, D., Andersson, MA., Johansson, T., Pirhonen, T., Hatakka, M., Salkinoja-Salonen, MS. (2004). Mitochondrial toxicity detected in a health product with a boar spermatozoan bioassay. ATLA, 32(4);407-16.

18.Justice, T., Christensen, G. (2013). Sperm cryopreservation methods. Spermatogenesis: Springer, p. 209-15.

19.Kumar, A., Prasad, J., Srivastava, N., Ghosh, S. (2019). Strategies to minimize various stress-related freeze–thaw damages during conventional cryopreservation of mammalian spermatozoa. Biopreservation and Biobanking, 17(6); 603-12.

20.Kurkowska, W., Bogacz, A., Janiszewska, M., Gabryś, E., Tiszler, M., Bellanti, F. (2020). Oxidative Stress is Associated with Reduced Sperm Motility in Normal Semen. AJMH, 14(5);1557988320939731.

21.Li, Y-x., Zhou, L., Lv, M-q., Ge, P., Liu, Y-C., Zhou, D-x. (2019). Vitrification and conventional freezing methods in sperm cryopreservation: A systematic review and meta-analysis. Eur.J.Obstet.Gynecol, 233;84-92.

22.Majzoub, A., Agarwal, A. (2020). Antioxidants in sperm cryopreservation.  Male Infertility: Springer; p. 671-8.

23.Martins, AD., Agarwal, A., Henkel, R. (2019). Sperm cryopreservation. In vitro fertilization: Springer; p. 625-42.

24.Medeiros, C., Forell, F., Oliveira, A., Rodrigues, J. (2002). Current status of sperm cryopreservation: why isn't it better? Theriogenology, 57(1);327-44.

25.Mohammadi, F., Varanloo, N., Nasrabadi, MH., Vatannejad, A., Amjadi, F., Masroor, MJ. (2019). Supplementation of sperm freezing medium with myoinositol improve human sperm parameters and protects it against DNA fragmentation and apoptosis. Cell Tissue Bank, 20; 86-177.

26.Montanino Oliva, M., Minutolo, E., Lippa, A., Iaconianni, P., Vaiarelli, A. (2016). Effect of myoinositol and antioxidants on sperm quality in men with metabolic syndrome. Int. J.Endocrinol, 2016.

27.Organization, WH. (2010). World health statistics 2010: World Health Organization; 2010.

 

28.Palmieri, M., Papale, P., Della Ragione, A., Quaranta, G., Russo, G., Russo, S. (2016). In vitro antioxidant treatment of semen samples in assisted reproductive technology: effects of myo-inositol on nemaspermic parameters. Int. J.Endocrinol, 2016.

29.Perez-Llano, B., Lorenzo, J., Yenes, P., Trejo, A., Garcia-Casado, P. (2001). A short hypoosmotic swelling test for the prediction of boar sperm fertility. Theriogenology, 56(3);387-98.

30.Perros, C. (2017). Oxidative stress challenges during the sperm cryopreservation in dogs. Journal of Veterinary Andrology, 2(1);1-7.

31.Rahiminia, T., Hosseini, A., Anvari, M., Ghasemi-Esmailabad, S., Talebi, AR. (2017). Modern human sperm freezing: effect on DNA, chromatin and acrosome integrity. Taiwan. J.Obstet Gynecol, 56(4);472-6.

32.Saleh, R., Assaf, H., Abd El Maged, W., Fawzy, M., Elsuity, M. (2017). Positive effects of in-vitro Myo-inositol supplementation of cryopreserved human sperm on the outcome of cryopreservation: a randomized controlled trial. Fertil. Steril, 108(3);e309.

33.Singh, S., Sharma, S., Jain, M., Chauhan, R. (2011). Importance of papanicolaou staining for sperm morphologic analysis: comparison with an automated sperm quality analyzer. Am. J. Clin. Pathol, 136(2); 247-51.

34.Vander Borght, M., Wyns, C. (2018). Fertility and infertility: Definition and epidemiology. Clin.Biochem, 62; 2-10.