Sperm DNA Fragmentation Types and Their Differential Associations with Male Fertility Parameters – A Cohort Study

بالنسبة للعديد من الأزواج الذين يعانون من أجل تكوين أسرة، يبدأ الطريق نحو الأبوة باختبار بسيط: نظرة على الحيوانات المنوية تحت المجهر. يقوم الأطباء بعد الخلايا، والتحقق من سرعة سباحتها، وفحص شكلها. وإذا كانت هذه الأرقام تبدو طبيعية، فغالبًا ما يُقال للرجل إن خصوبته جيدة. ومع ذلك، في عدد كبير من الحالات، لا يحدث الحمل، أو ينتهي بفقدان مبكر. وهنا يكمن خلل خفي، غير مرئي للمجهر التقليدي. فداخل رأس الحيوان المنوي، يمكن أن يكون المخطط الجيني تالفًا، مثل كتاب ذي صفحات ممزقة أو فصول مفقودة. يسمي العلماء هذا "تجزؤ الحمض النووي للحيوانات المنوية". إنه انقطاع في شريط الحمض النووي الطويل والملتف الذي يحمل تعليمات الحياة. يمكن أن تحدث هذه الانقطاعات بطريقتين: قطع واحد في الشريط، أو تمزق كامل حيث ينفصل جانبا السلم عن بعضهما. وبينما قد يكون القط الواحد قابلًا للإصلاح من قبل البويضة، فإن التمزق الكامل أكثر خطورة، وغالبًا ما يؤدي إلى فشل الحمل. لقد أصبح فهم الفرق بين هذين النوعين من الضرر، وعلاقته بالصحة المرئية للحيوانات المنوية، سؤالًا حاسمًا في الطب الحديث.

قام فريق من الباحثين في جامعة سيجد في المجر بمحاولة لفك هذا اللغز من خلال النظر في حالة 352 رجلًا كانوا يسعون للحصول على مساعدة بسبب العقم. كان هؤلاء الرجال يعانون من تحديات متنوعة، بما في ذلك ضعف جودة الحيوانات المنوية، أو محاولات فاشلة متكررة للتلقيح الاصطناعي (In Vitro Fertilization)، أو تاريخ من الإجهاض. لم يعتمد الباحثون على طريقة واحدة فقط للتحقق من الضرر؛ بل استخدموا ثلاث أدوات مختلفة لقياس الصحة الجينية للحيوانات المنوية. قاست اثنتان من هذه الأدوات إجمالي كمية الضرر، حيث عدتا كل من القط الواحد والتمزقات الكاملة. أما الأداة الثالثة فقد صُممت لتكون أكثر تحديدًا، حيث بحثت فقط عن التمزقات الكاملة، وهي كسور الشريط المزدوج الأكثر عرضة للتسبب في المشاكل. ومن خلال مقارنة النتائج من هذه الاختبارات الثلاثة مع عمر الرجال، ومستويات الهرمونات لديهم، والحركات التفصيلية لحيواناتهم المنوية، أمَل الفريق في إيجاد صورة أوضح لما يدفع العقم في الواقع.

كشفت الدراسة أنه بينما اتفقت الاختبارات المختلفة غالبًا مع بعضها البعض، إلا أنها لم ترَ دائمًا نفس الرجال على أنهم يعانون من مشكلة. فعندما طبق الباحثون المعايير القياسية لتحديد من لديهم ضرر "مرتفع"، تداخلت مجموعات الرجال التي حددها كل اختبار بشكل جزئي فقط. فبعض الرجال تم تصنيفهم على أن لديهم ضرر مرتفع بواسطة اختبار واحد، بينما بدا أنهم بخير تمامًا بواسطة اختبار آخر. وهذا يشير إلى أنه لا يوجد اختبار واحد يروي القصة بأكملها. ووجد الباحثون أن الرجال الذين يعانون من أعلى مستويات تلف الحمض النووي يتشاركون سمات جسدية معينة. فكلما تقدم الرجال في السن، مال مقدار الضرر في حيواناتهم المنوية إلى الارتفاع. كما كان لحجم السائل في العينة أهمية أيضًا؛ حيث ارتبطت الأحجام الأصغر بارتفاع مستويات الضرر. والأهم من ذلك، أن القدرة على سباحة الحيوانات المنوية كانت مرتبطة بعمق بصحة حمضها النووي؛ فالرجال الذين يعانون من مستويات عالية من الضرر كانت لديهم حيوانات منوية تتحرك بفعالية أقل، مع عدد أقل من الخلايا التي تسبح للأمام وعدد أكبر من الخلايا الساكنة تمامًا.

نظر الباحثون أيضًا في شكل الحيوان المنوي ووجدوا رابطًا بين الشكل الفيزيائي والسلامة الجينية. فالرجال الذين يعانون من أعلى مستويات النوع الأكثر خطورة من الضرر، وهو كسور الشريط المزدوج، كانوا أكثر عرضة لامتلاك حيوانات منوية ذات رؤوس غير طبيعية. وهذا أمر منطقي بيولوجيًا، حيث أن رأس الحيوان المنوي هو المكان الذي يتم فيه تعبئة الحمض النووي بإحكام. فإذا كانت عملية التعبئة معيبة، فمن المرجح أن تتضرر المادة الجينية بالداخل. ومن المثير للاهتمام أن الدراسة وجدت أن كمية خلايا الدم البيضاء في السائل المنوي، والتي تشير عادة إلى الالتهاب، لم تتنبأ مباشرة بمستوى تلف الحمض النووي. وهذا يشير إلى أنه بينما يعد الالتهاب مشكلة، إلا أنه ليس السبب الوحيد لكسر الحمض النووي. كما لاحظ الباحثون أن الوقت الذي ينتظره الرجل بين عمليات القذف لعب دورًا صغيرًا؛ حيث ارتبطت فترات الانتظار الأطول بزيادة طفيفة في الضرر، ويرجع ذلك على الأرجح إلى بقاء الحيوانات المنوية في التخزين وتراكم آثار الاستهلاك بمرور الوقت.

ولتفسير كل هذه العوامل، استخدم الباحثون نموذجًا حاسوبيًا لمعرفة أي المتغيرات كانت أقوى المتنبئات المستقلة للضرر. وأكد النموذج أن العمر، وحجم القذف، ونسبة الحيوانات المنوية التي لم تستطع الحركة كانت أكثر العلامات اتساقًا لارتفاع تجزؤ الحمض النووي عبر جميع الاختبارات. ومع ذلك، سلط النموذج الضوء أيضًا على أن الاختبار المصمم لإيجاد كسور الشريط المزدوج كان فريدًا في أمر مهم واحد: فقد كان الوحيد الذي ربط بقوة بين الضرر المرتفع وتاريخ الإجهاض السابق. وتدعم هذه النتيجة الفكرة القائلة بأن كسور الشريط المزدوج هي بالذات الضارة لبقاء الحمل. وتخلص الدراسة إلى أن النظر فقط إلى إجمالي كمية الضرر قد يؤدي إلى تفويت أنماط محددة قد تكون حاسمة للتنبؤ بالنجاح. ومن خلال إضافة اختبار يحدد تحديدًا الكسور الأكثر خطورة، يمكن للأطباء من المحتمل تحديد الرجال الذين يحتاجون إلى علاجات أو استشارات مختلفة، مما يوفر مسارًا أكثر دقة للأزواج الذين يحاولون بناء أسرة.