Взаимодействие герпесвирусов со зрелыми сперматозоидами человека в модельной системе in vitro
- Авторы: Малолина Е.А.1,2, Лебедева А.Л.1,3, Кулибин А.Ю.2, Евдокимов В.В.1,4, Курило Л.Ф.3, Сорокина Т.М.3, Тюленев Ю.А.1, Науменко В.А.1, Кущ А.А.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России
- ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова» РАН
- ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»
- ГБУЗ «Московский научно-практический центр дерматовенерологии и косметологии» Департамента здравоохранения г. Москвы
- Выпуск: Том 61, № 3 (2016)
- Страницы: 119-125
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/0507-4088/article/view/118116
- DOI: https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-3-119-125
- ID: 118116
Цитировать
Полный текст
Аннотация
ДНК герпесвирусов человека (ГВЧ), в том числе вируса простого герпеса (ВПГ) и цитомегаловируса (ЦМВ), часто присутствует в эякулятах пациентов с различными заболеваниями урогенитального тракта и бесплодием. Установлено, что по крайней мере часть вирусной ДНК ассоциирована с клеточной фракцией эякулята, однако оставалось неясным, как вирус попадает в эякулят, может ли он находиться внутри гамет, способен ли инфицировать зрелые половые клетки, в том числе подвижные сперматозоиды. Для решения этих вопросов была использована разработанная нами ранее и оптимизированная в настоящей работе модель герпесвирусной инфекции мужских гамет in vitro и проведено исследование взаимодействия ЦМВ и ВПГ со сперматозоидами человека. Анализ иммунофлюоресцентной окраски гамет на вирусные антигены установил, что ЦМВ инфицирует 2% гамет in vitro, в то время как ВПГ – 17,26 ± 2,58% сперматозоидов. Во фракции прогрессивно подвижных сперматозоидов доля инфицированных гамет составляла 13,99 ± 4,64%. Локализацию антигенов ВПГ изучали с помощью конфокальной микроскопии. В части клеток вирусный белок gB обнаружен на мембране сперматозоидов. наряду с этим оптическое сканирование других клеток показало внутриклеточную локализацию вирусных белков. Чаще всего вирусные белки наблюдали в головке и шейке сперматозоидов, реже – в средней части и хвосте, редко – в экваториальной области. в целом антигены ГВЧ при заражении in vitro располагались в тех же участках сперматозоидов, что и в эякулятах инфицированных пациентов. Доля гамет, содержащих ДНК ВПГ по данным ДНК-ДНК-гибридизации in situ составляла 16,94 ± 5,28%, что соответствует данным о степени заражения гамет, полученным с помощью иммунофлюоресценции. Можно заключить, что зрелые мужские гаметы способны инфицироваться ГВЧ при прохождении по половому тракту, прочно связываться с клеточной мембраной и проникать внутрь сперматозоида. взаимодействие ГВЧ с прогрессивно подвижными сперматозоидами указывает на возможность вертикальной передачи вирусов при оплодотворении и целесообразность диагностики герпесвирусной инфекции эякулята.
Об авторах
Е. А. Малолина
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России; ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова» РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: kate.ma85@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3539-6829
Малолина Екатерина Андреевна, канд. биол. наук, научный сотрудник
123098, г. Москва
119334, г. Москва
А. Л. Лебедева
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России; ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»
Email: fake@neicon.ru
123098, г. Москва
115478, г. Москва Россия
А. Ю. Кулибин
ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова» РАН
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5532-6794
119334, г. Москва Россия
В. В. Евдокимов
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России; ГБУЗ «Московский научно-практический центр дерматовенерологии и косметологии» Департамента здравоохранения г. Москвы
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3910-2488
123098, г. Москва
127473, г. Москва Россия
Л. Ф. Курило
ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3603-4838
115478, г. Москва Россия
Т. М. Сорокина
ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»
Email: fake@neicon.ru
115478, г. Москва Россия
Ю. А. Тюленев
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
123098, г. Москва Россия
В. А. Науменко
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
123098, г. Москва Россия
А. А. Кущ
ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3396-5533
123098, г. Москва Россия
Список литературы
- Dejucq N., Jégou B. Viruses in the mammalian male genital tract and their effects on the reproductive system. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2001;65(2): 208–31.
- Kaspersen M.D., Höllsberg P. Seminal shedding of human herpesviruses. Virol. J. 2013; 10: 226.
- Kapranos N., Petrakou E., Anastasiadou C., Kotronias D. Detection of herpes simplex virus, cytomegalovirus, and Epstein–Barr virus in the semen of men attending an infertility clinic. Fertil. Steril. 2003; 79(3): 1566–70.
- Michou V., Liarmakopoulou S., Thomas D., Tsimaratou K., Makarounis K., Constantoulakis P. et al. Herpes virus infected spermato-following density gradient centrifugation for IVF purposes. Andrologia. 2012; 44(3): 174–80.
- Chen M., Cai L.Y., Kanno N., Kato T., Lu J., Jin F. et al. Detection of human herpesviruses (HHVs) in semen of human male infertile patients. J. Reprod. Dev. 2013; 59(5): 457–62.
- El Borai N., Inoue M., Lef@èvre C., Naumova E.N., Sato B., Yamamura M. Detection of herpes simplex DNA in semen and menstrual blood of individuals attending an infertility clinic. J. Obstet. Gynaecol. Res. 1997; 23(1): 17–24.
- Бочарова Е.Н., Завалишина Л.Э., Брагина Е.Е., Климова Р.Р. и др. Выявление геномной ДНК вируса простого герпеса методом гибридизации in situ в сперматозоидах человека при нарушении фертильности. Доклады Академии наук. 2007; 412(3): 417–21.
- Климова Р.Р., Чичев Е.В., Науменко В.А., Гаджиева З.С., Цибизов А.С., Адиева А.А. и др. Вирус простого герпеса и цитомегаловирус в эякуляте мужчин: вирус простого герпеса чаще встречается при идиопатическом бесплодии и коррелирует со снижением показателей спермы. Вопросы вирусологии. 2010; (1): 27–30.
- Науменко В.А., Тюленев Ю.А., Пушкарь Д.Ю., Сегал А.С., Ковалев В.А., Курило Л.Ф. и др. Влияние вируса простого герпеса на сперматогенез. Урология. 2011; (6): 32–6.
- Бочарова Е.Н., Брагина Е.Н., Гусак Ю.К., Зыкова М.С., Лихаев Д.Н., Зотов В.В. и др. Спонтанное прерывание беременности, неудачи при использовании репродуктивных технологий и герпетическое инфицирование сперматозоидов. Андрология и генитальная хирургия. 2006; (1): 59–65.
- Naumenko V.A., Tyulenev Yu.A., Kurilo L., Shileiko L., Sorokina T., Evdokimov V.V. et al. Detection and quantification of human herpes viruses types 4–6 in sperm samples of patients with fertility disorders and chronic inflammatory urogenital tract diseases. Andrology. 2014; 2(5): 687–94.
- Deture F.A., Drylie D.M., Kaufman H.E., Centifanto Y.M. Herpesvirus type2: study of semen in male subjects with recurrent infections. J. Urol. 1978; 120(4): 449–51.
- Pallier C., Tebourbi L., Сhopineau-Proust S., Schoevaert D., Nordmann P., Testart J. et al. Herpesvirus, cytomegalovirus, human sperm and assisted fertilization. Hum. Reprod. 2002; 17(5): 1281–7.
- Kaspersen M.D., Larsen P.B., Kofod-Olsen E., Fedder J., Bonde J., Höllsberg P. Human herpesvirus-6A/B binds to spermatozoa acrosome and is the most prevalent herpesvirus in semen from sperm donors. PLoS One. 2012; 7(11): e48810.
- Foresta C., Patassini C., Bertoldo A., Menegazzo M., Francavilla F., Barzon L. et al. Mechanism of human papillomavirus binding to human spermatozoa and fertilizing ability of infected spermatozoa. PLoS One. 2011; 6(3): e15036.
- Loskutoff N.M., Huyser C., Singh R., Walker D.L., Thornhill A.R., Morris L. et al. Use of a novel washing method combining multiple density gradients and trypsin for removing human immunodeficiency virus-1 and hepatitis C virus from semen. Fertil. Steril. 2005; 84(4): 1001–10.
- Chrystie I.L., Mullen J.E., Braude P.R., Rowell P., Williams E., Elkington N. et al. Assisted conception in HIV discordant couples: evaluation of semen processing techniques in reducing HIV viral load. J. Reprod. Immunol. 1998; 41(1–2): 301–6.
- Gur Y., Breitbart H. Mammalian sperm translate nuclear-encoded proteins by mitochondrial-type ribosomes. Genes Dev. 2006; 20(4): 411–6.
- Miller D., Ostermeier G.C. Towards a better understanding of RNA carriage by ejaculate spermatozoa. Hum. Reprod. Update. 2006; 12(6): 757–67.
- Feldman L.T., Ellison A.R., Voytek C.C., Yang L., Krause P., Margolis T.P. Spontaneous molecular reactivation of herpes simplex virus type 1 latency in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002; 99(2): 978–83.
- Евдокимов В.В., Ковалык В.П., Курило Л.Ф., Сорокина Т.М., Лебедева А.Л., Тюленев Ю.А. и др. Распространение герпесвирусов и вируса папилломы человека у мужчин с бесплодием и воспалительными заболеваниями урогенитального тракта и их влияние на основные показатели спермы. Урология. 2015; (6): 55–9.
- Dalton A.D., Harcourt-Webster J.N. The histopathology of the testis and epididymis in AIDS–a post-mortem study. J. Pathol. 1991; 163(1): 47–52.
- DeTure F.A., Drylie D.M., Kaufman H.E., Centifanto Y.N. Herpesvirus type 2: isolation from seminal vesicle and testes. Urology. 1976; 7(5): 541–4.
Дополнительные файлы
