Vliv COVID-19 na mitochondriální bioenergii destiček, antioxidanty a oxidační stres u neplodných mužů. (COVInfertility)

Neplodnost je definována jako selhání reprodukčního systému dosáhnout těhotenství po 12 měsících nechráněného sexuálního života. Patobiochemické mechanismy poruch mužské plodnosti zahrnují sníženou pohyblivost a kvalitu spermií, oxidační stres, sníženou antioxidační kapacitu, fragmentaci mtDNA a mitochondriální dysfunkci spermií.

Spermie obsahují řadu mitochondrií, které jsou spirálovitě uspořádány kolem střední části axomenu. Hlavní úlohou mitochondrií ve spermiích je vytvářet energii potřebnou pro jejich pohyblivost (1, 2). Endogenní zdroje – koenzym Q10 a karnitin – jsou klíčové pro tvorbu energie (ATP) v mitochondriích spermií. Fyziologické funkce spermií vyžadují minimální množství reaktivních forem kyslíku (ROS), ale nekontrolovaná produkce ROS přispívá ke snížení motility a počtu spermií, fragmentaci mtDNA (3).

V posledních letech se k diagnostice mitochondriálních poruch používají krevní buňky (trombocyty, lymfocyty a monocyty). Izolované krevní destičky periferní krve jsou dostupným zdrojem mitochondrií pro hodnocení mitochondriálního zdraví. Krevní destičky přijímají energii především glykolýzou a oxidativní fosforylací. Mitochondriální dysfunkce krevních destiček byla prokázána u pacientů s chronickým onemocněním ledvin (4, 5), u pacientů s revmatoidní artritidou (6), u pacientů s akutním COVID-19 (7). Pro respirometrickou analýzu mitochondriální bioenergetiky krevních destiček se používá O2k-respirometr (Oroboros, Rakousko) (8, 9).

Nejsou dostupné žádné informace o vlivu neplodnosti na mitochondriální funkci krevních destiček, žádné informace o účinku SARS-CoV-2 na mitochondriální funkci krevních destiček u neplodných pacientek nebo o vlivu očkování na funkci spermií. Očekává se poškození varlat a následná neplodnost v důsledku infekce SARS-CoV. -2, přímo prostřednictvím vazby SARS-CoV-2 na receptory ACE2 nebo sekundárně ve vztahu k imunologické a zánětlivé odpovědi (10). Virus SARS-CoV-2 vyvolává nadměrnou produkci prozánětlivých cytokinů, zejména interleukinu 6 (IL6), interleukinu-1β (IL-1β) a tumor nekrotizujícího faktoru α (TNFα). Cytokiny mohou narušit pohyb spermií a snížit počet spermií. Vysoké hladiny prozánětlivých cytokinů byly nalezeny u neplodných mužů (s oligozoospermií, astenozoospermií, teratozoospermií) (11).

Virus SARS-CoV-2 může manipulovat mitochondriální funkce u pacientů s post-COVID-19 syndromem, který může přetrvávat po dlouhou dobu (12). V předchozí naší studii výzkumníci zjistili modulaci mitochondriálního dýchání krevních destiček, snížení produkce ATP prostřednictvím oxidativní fosforylace, snížení produkce endogenního koenzymu Q10, přeprogramování pacientů s buněčným metabolismem po 4-7 týdnech překonání akutního COVID-19, SARS-CoV-2 (7) . V dalších studiích vyšetřovatelé potvrdili mitochondriální bioenergetický deficit krevních destiček, sníženou produkci endogenního koenzymu Q10 u pacientů s post-COVID-19 syndromem, 3-6 měsíců po překonání COVID-19 (13, 14, 15). Výsledky této studie přispívají k pochopení patobiochemických mechanismů neplodnosti na subcelulární úrovni a k ​​ověření hypotézy, že neplodnost a vliv SARS-CoV-2 na neplodnost může ovlivnit mitochondriální bioenergetiku krevních destiček a hladiny endogenního koenzymu Q10.