Повышенное метилирование ДНК генов, регулирующих сперматогенез, связано с бесплодием

Гиперметилирование ДНК генов SPATA4, SPATA5 и SPATA6, вовлеченных в регуляцию сперматогенеза, коррелирует с олигозооспермическим бесплодием. К такому заключению пришли специалисты из Центрального института исследования лекарственных средств и Бенаресского индуистского университета в Индии, работа которых была опубликована в журнале Andrology.

Исследования, проведенные в последние годы, показали, что наряду с генетическими эпигенетические изменения вносят существенный вклад в развитие идиопатического мужского бесплодия.

По современному определению, под эпигенетическими подразумевают молекулярные механизмы регуляции экспрессии генов, при реализации которых не затрагивается нуклеотидная последовательность ДНК, но происходят специфические конформационные изменения структуры хроматина. Эти изменения могут быть индуцированы внешней средой, в том числе экологическими факторами, образом жизни и питанием.

Основным эпигенетическим механизмом, играющим ключевую роль в развитии и дифференцировке половых клеток, является метилирование ДНК. Статус метилирования влияет на упаковку хроматина в головке сперматозоидов и экспрессию импринтированных и неимпринтированных генов.

Исследования среди бесплодных мужчин выявили у них изменения профиля метилирования главным образом в импринтированных генах, таких как H19, IGF2, MEST, PEG3, LIT1, SNRPN, и в меньшей степени — в неимпринтированных (MTHFR и DAZ). Была обнаружена связь между установленными изменениями и аномальными параметрами спермы. Однако до сих пор не была изучена корреляция между мужской фертильностью и статусом метилирования генов семейства SPATA, играющих важную роль в сперматогенезе и созревании сперматозоидов.

Индийские специалисты провели исследование, в котором сопоставили характер метилирования ДНК в промоторных областях генов SPATA4, SPATA5 и SPATA6 у бесплодных мужчин с олигозооспермией и фертильных мужчин с нормозооспермией. В первую (экспериментальную) группу вошли 30, во вторую (контрольную) — 19 мужчин. Уровень метилирования ДНК определяли методом глубокого секвенирования ампликонов с помощью системы MiSeq.

Результаты показали, что гены SPATA4 (p < 0,0008), SPATA5 (p = 0,009) и SPATA6 (промотер, p < 0,0005; экзон 1, p = 0,0128) были существенно гиперметилированы у пациентов с олигозооспермией по сравнению с контрольной группой.

Это исследование стало первым, в котором подтвердилась связь статуса метилирования генов семейства SPATA с олигозооспермическим бесплодием.

Источник: S. K. Mohanty et al. Andrology. 2019. PMID: 31838782