Effect van COVID-19 op bloedplaatjes mitochondriale bio-energetica, antioxidanten en oxidatieve stress bij onvruchtbare mannen. (COVInfertility)

Onvruchtbaarheid wordt gedefinieerd als het falen van het voortplantingssysteem om zwangerschap te bereiken na 12 maanden onbeschermd seksleven. De pathobiochemische mechanismen van mannelijke vruchtbaarheidsstoornissen omvatten verminderde spermamotiliteit en -kwaliteit, oxidatieve stress, verminderde antioxidantcapaciteit, mtDNA-fragmentatie en mitochondriale disfunctie van sperma.

Sperma bevat een aantal mitochondriën die spiraalvormig zijn gerangschikt rond het middelste deel van de axomen. De belangrijkste rol van mitochondria in spermatozoa is het opwekken van de energie die nodig is voor hun beweeglijkheid (1, 2). Endogene bronnen - co-enzym Q10 en carnitine - zijn essentieel voor energieproductie (ATP) in mitochondriën van sperma. Fysiologische functies van sperma vereisen een minimale hoeveelheid reactieve zuurstofspecies (ROS), maar ongecontroleerde ROS-productie draagt ​​bij aan verminderde beweeglijkheid en spermatelling, fragmentatie van mtDNA (3).

In de afgelopen jaren zijn bloedcellen (bloedplaatjes, lymfocyten en monocyten) gebruikt om mitochondriale aandoeningen te diagnosticeren. Geïsoleerde perifere bloedplaatjes zijn een beschikbare bron van mitochondriën om de mitochondriale gezondheid te beoordelen. Bloedplaatjes ontvangen energie voornamelijk door glycolyse en oxidatieve fosforylering. De mitochondriale disfunctie van de bloedplaatjes is aangetoond bij patiënten met chronische nierziekte (4, 5), bij patiënten met reumatoïde artritis (6), bij patiënten met acute COVID-19 (7). Een O2k-respirometer (Oroboros, Oostenrijk) (8, 9) wordt gebruikt voor respirometrische analyse van mitochondriale bio-energetica van bloedplaatjes.

Er is geen informatie beschikbaar over het effect van onvruchtbaarheid op de mitochondriale functie van bloedplaatjes, geen informatie over het effect van SARS-CoV-2 op de mitochondriale functie van bloedplaatjes bij onvruchtbare patiënten, of het effect van vaccinatie op de spermafunctie. Testiculaire schade en daaropvolgende onvruchtbaarheid als gevolg van SARS-CoV-infectie wordt verwacht. -2, rechtstreeks via SARS-CoV-2-binding aan ACE2-receptoren of secundair, in relatie tot de immunologische en ontstekingsreactie (10). SARS-CoV-2-virus induceert overmatige productie van pro-inflammatoire cytokines, voornamelijk interleukine 6 (IL6), interleukine-1β (IL-1β) en tumornecrosefactor α (TNFα). Cytokines kunnen de beweging van het sperma belemmeren en het aantal zaadcellen verminderen. Hoge niveaus van pro-inflammatoire cytokines zijn gevonden bij onvruchtbare mannen (met oligozoöspermie, asthenozoöspermie, teratozoöspermie) (11).

Het SARS-CoV-2-virus kan de mitochondriale functie manipuleren bij patiënten met het post-COVID-19-syndroom, dat lange tijd kan aanhouden (12). In onze vorige studie vonden de onderzoekers modulatie van de mitochondriale ademhaling van bloedplaatjes, vermindering van ATP-productie via oxidatieve fosforylering, vermindering van endogene co-enzym Q10-productie, herprogrammering van patiënten met cellulair metabolisme na 4-7 weken overwinnen van acute COVID-19, SARS-CoV-2 (7) . In een ander onderzoek bevestigden de onderzoekers mitochondriale bio-energetische deficiëntie van bloedplaatjes, verminderde endogene co-enzym Q10-productie bij patiënten met post-COVID-19-syndroom, 3-6 maanden na het overwinnen van COVID-19 (13, 14, 15). De resultaten van deze studie dragen bij tot het begrip van de pathobiochemische mechanismen van onvruchtbaarheid op subcellulair niveau en om de hypothese te verifiëren dat onvruchtbaarheid en het effect van SARS-CoV-2 op onvruchtbaarheid de mitochondriale bio-energetica van bloedplaatjes en endogene co-enzym Q10-niveaus kunnen beïnvloeden.