Množství a pohyblivost nejsou všechno.

„Vavroch měl tak nízkou hemživost, až mě to nad mikroskopem rozesmálo!“ praví doktor Vypich v Cimrmanově Záskoku. To autor tehdy ještě nevěděl, že četnost nebo pohyblivost spermií není zdaleka jediné, co lze v ejakulátu považovat za známky oplození schopnosti. O vzniku nového života rozhoduje celá řada dalších ukazatelů. Většina z nich patří však do kategorie „molekulárních“ a tudíž pod mikroskopem neviditelných. Současná medicína ale již s touto zapeklitou kategorií pracovat umí a také podle ní pro oplození v podmínkách tzv. asistované reprodukce dovede vybrat spermii, která má ve vínku tu správnou konstelaci markerů svědčících o skutečné kvalitě spermie. Jak ale takový jedinečný souhrn vlastností vyjádřit jedním slovem nebo číslem? Nabízí se určovat spermiím jejich „opravdový reprodukční věk“.

Vědci na University of Utah School of Medicine v laboratoři dr. Tima Jenkinse mají již delší dobu spadeno na kuřáky a tzv. epigenetické změny v jejich spermiích. Epigenetika postihuje genetickou informaci, ale nikoliv změnou zápisu nukleotidů, nýbrž modifikacemi DNA pomocí metylace cytosinu, jednoho z nukleotidů DNA. Metylace DNA je spojena s utlumením genů a tak ve skutečnosti odpovídá za projev genů. Na druhou stranu je metylovaná DNA stabilnější a odolnější vůči různým vlivům. V pohlavních buňkách rodičů navíc epigenetika disponuje jakousi pamětí, která ovlivňuje také potomky. Břemeno, které si do epigenetické paměti buněk (včetně pohlavních) zapsal otec, mnohdy zdědí syn a nezřídka i vnuk či pravnuk. Takové břemeno se může projevit vysokým krevním tlakem a metabolickými problémy.

Někdy na věku záleží. Kredit: Juergen Berger/SPL

Dr. Jenkins a jeho spolupracovníci byli k  „výpočtu“ kvality spermií motivovaní nikoliv rozmarem, ale závažnými problémy, které jsou s epigenetickou kvalitou pohlavních buněk spojeny. Přestože se za rozhodující faktor úspěšnosti početí zdravého potomka považuje spíše věk matky a tedy kvalita vajíčka, kvalita spermie je stejně důležitá. A právě metylace DNA v tomto drží taktovku, kdy u starších otců dochází ke snížené metylaci DNA na více jak stovce genů či jejich promoterů! Často to jsou geny, kdy poruchy jejich exprese jsou spojeny s velmi těžkými projevy; stále více studií tak potvrzuje, že děti starších otců trpí ve vyšší míře schizofrenií, autismem, Huntingtonovou chorobou nebo svalovou dystrofií. U starších otců lze očekávat rovněž poruchy imprintingu genů, za který je rovněž odpovědná egenetika. Imprinting odpovídá za mono-alelickou expresi některých genů v našem těle a je nezbytné, aby byl tento imprinting oběma pohlavními buňkami při početí respektován. Pokud si spermie či vajíčko postaví hlavu a gen neutichne pomocí metylace DNA, dochází k závažným problémům, v případě chybějícího imprintingu spermie k projevu Prader-Williho syndromu.

Věková kalkulačka ale cílí nikoliv primárně na starší otce, ale na otce v reprodukčním věku, kteří ale mají „starší“ spermie, než by odpovídalo jejich biologickému věku. A právě v tom tkví užitečnost takového nástroje. U mladých otců je problém nevhodných spermií plíživější, než u starců u nichž je očekávaný a kliniky asistované reprodukce to patřičně berou v potaz.

Pracoviště a kontakt na autora.

Lze říci, že „kalkulačka“ představuje jakési ukazovátko na bonviány a flamendry, oddávající se alkoholu, nikotinismu a zahálce. Ale nejen to, bere v potaz i ty nešťastníky, kteří jsou v tom takříkajíc nevinně a za jejichž předčasným stárnutím spermií je znečištěné životní prostředí, stres i genetická a epigenetická zátěž, coby dědictví praotců.

Určování parametru označovaného jako „věk spermie“, je nástroj pro odhad možných problémů potomků, ale rovněž vypovídá o zátěži životního stylu mladých mužů a zahrnující jak jeho neřesti, tak i negativní vlivy k nimž se dostává bez vlastního přičinění. Případy, kdy muž není obézní, netrpí hypertenzí, neměl infarkt, nejeví známky choroby a přesto má problém s početím dítěte, jsou stále častější. Ve světle nových skutečností lze takovou neplodnost považovat za civilizační chorobu. „Věk spermií“ tak lze využít pro odhad skutečného stavu, v němž se zdraví mužů nachází. Otázkou zůstává, kdy se podobné kalkulačky dočkají také ženy a děti.

Literatura
Timothy G. Jenkins, et.al.: Age-Associated Sperm DNA Methylation Alterations: Possible Implications in Offspring Disease Susceptibility, PLOS ONE, https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1004458
Timothy G. Jenkins, et.al.: Decreased Fecundity and Sperm DNA Methylation Patterns. Fertil Steril. 2016 Jan; 105(1): 51–7.e1-3.

New Scientist