COVID-19:n vaikutus verihiutaleiden mitokondrioiden bioenergeettiseen, antioksidanttiseen ja oksidatiiviseen stressiin hedelmättömillä miehillä. (COVInfertility)

Lapsettomuus määritellään lisääntymisjärjestelmän epäonnistumiseksi tulla raskaaksi 12 kuukauden suojaamattoman seksielämän jälkeen. Miesten hedelmällisyyshäiriöiden patobiokemiallisia mekanismeja ovat heikentynyt siittiöiden liikkuvuus ja laatu, oksidatiivinen stressi, vähentynyt antioksidanttikapasiteetti, mtDNA-fragmentaatio ja siittiöiden mitokondrioiden toimintahäiriö.

Siittiöt sisältävät useita mitokondrioita, jotka on järjestetty spiraalimaisesti aksomenin keskiosan ympärille. Mitokondrioiden tärkein tehtävä siittiöissä on tuottaa niiden liikkuvuuteen tarvittavaa energiaa (1, 2). Endogeeniset lähteet - koentsyymi Q10 ja karnitiini - ovat avainasemassa sperman mitokondrioiden energiantuotannossa (ATP). Siittiöiden fysiologiset toiminnot vaativat minimaalisen määrän reaktiivisia happilajeja (ROS), mutta hallitsematon ROS-tuotanto vähentää osaltaan liikkuvuutta ja siittiöiden määrää sekä mtDNA:n pirstoutumista (3).

Viime vuosina verisoluja (verihiutaleita, lymfosyyttejä ja monosyytit) on käytetty mitokondriohäiriöiden diagnosoimiseen. Eristetyt ääreisveren verihiutaleet ovat saatavilla oleva mitokondrioiden lähde mitokondrioiden terveyden arvioimiseksi. Verihiutaleet saavat energiaa pääasiassa glykolyysin ja oksidatiivisen fosforylaation kautta. Verihiutaleiden mitokondrioiden toimintahäiriö on osoitettu potilailla, joilla on krooninen munuaissairaus (4, 5), potilailla, joilla on nivelreuma (6), potilailla, joilla on akuutti COVID-19 (7). O2k-respirometriä (Oroboros, Itävalta) (8, 9) käytetään verihiutaleiden mitokondrioiden bioenergeetiikan respirometriseen analyysiin.

Tietoja ei ole saatavilla hedelmättömyyden vaikutuksesta verihiutaleiden mitokondrioiden toimintaan, SARS-CoV-2:n vaikutuksesta verihiutaleiden mitokondrioiden toimintaan hedelmättömillä potilailla tai rokotuksen vaikutuksesta siittiöiden toimintaan. Odotettavissa on SARS-CoV-infektion aiheuttamaa kivesvauriota ja sitä seuraavaa hedelmättömyyttä. -2, suoraan SARS-CoV-2:n sitoutumisen kautta ACE2-reseptoreihin tai toissijaisesti suhteessa immunologiseen ja tulehdusvasteeseen (10). SARS-CoV-2-virus indusoi liiallista proinflammatoristen sytokiinien, pääasiassa interleukiini 6:n (IL6), interleukiini-1β:n (IL-1β) ja tuumorinekroositekijä α:n (TNFα) tuotantoa. Sytokiinit voivat heikentää siittiöiden liikettä ja vähentää siittiöiden määrää. Hedelmättömillä miehillä (oligozoospermia, asthenozoospermia, teratozoospermia) on havaittu korkeita tulehdusta edistäviä sytokiinejä (11).

SARS-CoV-2-virus voi manipuloida mitokondrioiden toimintaa potilailla, joilla on COVID-19:n jälkeinen oireyhtymä, joka voi jatkua pitkään (12). Aiemmassa tutkimuksessamme tutkijat havaitsivat verihiutaleiden mitokondrioiden hengityksen modulaatiota, ATP-tuotannon vähentämistä oksidatiivisen fosforylaation kautta, endogeenisen koentsyymi Q10:n tuotantoa, soluaineenvaihduntapotilaiden uudelleenohjelmointia 4–7 viikon kuluttua akuutin COVID-19:n, SARS-CoV-2:n voittamisesta (7) . Toisessa tutkimuksessa tutkijat vahvistivat verihiutaleiden mitokondrioiden bioenergeettisen puutteen, vähentyneen endogeenisen koentsyymi Q10 -tuotannon potilailla, joilla oli COVID-19:n jälkeinen oireyhtymä, 3–6 kuukautta COVID-19:n voittamisen jälkeen (13, 14, 15). Tämän tutkimuksen tulokset auttavat ymmärtämään hedelmättömyyden patobiokemiallisia mekanismeja subsellulaarisella tasolla ja vahvistamaan hypoteesin, että hedelmättömyys ja SARS-CoV-2:n vaikutus hedelmättömyyteen voivat vaikuttaa verihiutaleiden mitokondrioiden bioenergetiikkaan ja endogeenisen koentsyymi Q10 -tasoihin.