Wirkung von COVID-19 auf die mitochondriale Bioenergetik der Blutplättchen, Antioxidantien und oxidativen Stress bei unfruchtbaren Männern. (COVInfertility)

Unfruchtbarkeit ist definiert als das Versagen des Fortpflanzungssystems, nach 12 Monaten ungeschützten Sexuallebens eine Schwangerschaft zu erreichen. Zu den pathobiochemischen Mechanismen männlicher Fertilitätsstörungen gehören reduzierte Spermienmotilität und -qualität, oxidativer Stress, reduzierte antioxidative Kapazität, mtDNA-Fragmentierung und mitochondriale Dysfunktion der Spermien.

Spermien enthalten eine Reihe von Mitochondrien, die spiralförmig um den mittleren Teil des Axoms angeordnet sind. Die Hauptaufgabe der Mitochondrien in Spermien besteht darin, die für ihre Beweglichkeit benötigte Energie zu erzeugen (1, 2). Endogene Quellen – Coenzym Q10 und Carnitin – sind der Schlüssel für die Energieproduktion (ATP) in den Mitochondrien der Spermien. Physiologische Funktionen von Spermien erfordern eine minimale Menge an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), aber eine unkontrollierte ROS-Produktion trägt zu einer verringerten Beweglichkeit und Spermienzahl sowie einer Fragmentierung von mtDNA bei (3).

In den letzten Jahren wurden Blutzellen (Blutplättchen, Lymphozyten und Monozyten) verwendet, um mitochondriale Störungen zu diagnostizieren. Isolierte periphere Blutplättchen sind eine verfügbare Quelle für Mitochondrien, um die mitochondriale Gesundheit zu beurteilen. Blutplättchen erhalten Energie hauptsächlich durch Glykolyse und oxidative Phosphorylierung. Eine Thrombozyten-Mitochondrien-Dysfunktion wurde bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung (4, 5), bei Patienten mit rheumatoider Arthritis (6) und bei Patienten mit akutem COVID-19 (7) nachgewiesen. Ein O2k-Respirometer (Oroboros, Österreich) (8, 9) wird zur respirometrischen Analyse der Thrombozyten-Mitochondrien-Bioenergetik verwendet.

Es liegen keine Informationen über die Auswirkung von Unfruchtbarkeit auf die mitochondriale Funktion der Blutplättchen, keine über die Auswirkung von SARS-CoV-2 auf die mitochondriale Funktion der Blutplättchen bei unfruchtbaren Patienten oder die Auswirkung einer Impfung auf die Spermienfunktion vor. Hodenschäden und nachfolgende Unfruchtbarkeit aufgrund einer SARS-CoV-Infektion sind zu erwarten. -2, direkt über die Bindung von SARS-CoV-2 an ACE2-Rezeptoren oder sekundär in Bezug auf die immunologische und entzündliche Reaktion (10). Das SARS-CoV-2-Virus induziert eine übermäßige Produktion entzündungsfördernder Zytokine, hauptsächlich Interleukin 6 (IL6), Interleukin-1β (IL-1β) und Tumornekrosefaktor α (TNFα). Zytokine können die Spermienbewegung beeinträchtigen und die Spermienzahl verringern. Bei unfruchtbaren Männern (mit Oligozoospermie, Asthenozoospermie, Teratozoospermie) wurden hohe Konzentrationen entzündungsfördernder Zytokine gefunden (11).

Das SARS-CoV-2-Virus kann die Mitochondrienfunktion bei Patienten mit Post-COVID-19-Syndrom manipulieren, das lange bestehen bleiben kann (12). In unserer früheren Studie fanden die Forscher eine Modulation der mitochondrialen Blutplättchenatmung, eine Verringerung der ATP-Produktion durch oxidative Phosphorylierung, eine Verringerung der endogenen Coenzym-Q10-Produktion, eine Neuprogrammierung des Zellstoffwechsels bei Patienten nach 4-7 Wochen, die akutes COVID-19, SARS-CoV-2, überwanden (7). . In einer anderen Studie bestätigten die Forscher einen mitochondrialen bioenergetischen Mangel an Blutplättchen, eine verringerte endogene Coenzym-Q10-Produktion bei Patienten mit Post-COVID-19-Syndrom, 3-6 Monate nach Überwindung von COVID-19 (13, 14, 15). Die Ergebnisse dieser Studie tragen zum Verständnis der pathobiochemischen Mechanismen der Unfruchtbarkeit auf subzellulärer Ebene bei und verifizieren die Hypothese, dass Unfruchtbarkeit und die Wirkung von SARS-CoV-2 auf die Unfruchtbarkeit die mitochondriale Bioenergetik der Blutplättchen und den endogenen Coenzym-Q10-Spiegel beeinflussen können.