Wpływ COVID-19 na bioenergetykę mitochondrialną płytek krwi, przeciwutleniacze i stres oksydacyjny u niepłodnych mężczyzn. (COVInfertility)

Niepłodność definiuje się jako niezdolność układu rozrodczego do zajścia w ciążę po 12 miesiącach współżycia bez zabezpieczenia. Patobiochemiczne mechanizmy zaburzeń płodności u mężczyzn obejmują zmniejszoną ruchliwość i jakość plemników, stres oksydacyjny, zmniejszoną zdolność antyoksydacyjną, fragmentację mtDNA i dysfunkcję mitochondriów plemników.

Plemniki zawierają pewną liczbę mitochondriów, które są ułożone spiralnie wokół środkowej części aksomenu. Główną rolą mitochondriów w plemnikach jest generowanie energii potrzebnej do ich ruchu (1, 2). Źródła endogenne - koenzym Q10 i karnityna - są kluczowe dla produkcji energii (ATP) w mitochondriach plemników. Fizjologiczne funkcje plemników wymagają minimalnej ilości reaktywnych form tlenu (ROS), ale niekontrolowana produkcja RFT przyczynia się do zmniejszenia ruchliwości i liczby plemników, fragmentacji mtDNA (3).

W ostatnich latach komórki krwi (płytki krwi, limfocyty i monocyty) są wykorzystywane do diagnozowania zaburzeń mitochondrialnych. Izolowane płytki krwi obwodowej są dostępnym źródłem mitochondriów do oceny stanu mitochondriów. Płytki krwi otrzymują energię głównie poprzez glikolizę i fosforylację oksydacyjną. Dysfunkcję mitochondriów płytek wykazano u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek (4, 5), u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów (6), u pacjentów z ostrym COVID-19 (7). Respirometr O2k (Oroboros, Austria) (8, 9) służy do respirometrycznej analizy bioenergetyki mitochondriów płytek krwi.

Brak dostępnych informacji na temat wpływu niepłodności na czynność mitochondriów płytek krwi, brak informacji na temat wpływu SARS-CoV-2 na czynność mitochondriów płytek krwi u niepłodnych pacjentów lub wpływu szczepienia na czynność plemników. Spodziewane jest uszkodzenie jąder i późniejsza bezpłodność z powodu zakażenia SARS-CoV. -2, bezpośrednio poprzez wiązanie SARS-CoV-2 z receptorami ACE2 lub wtórnie, w związku z odpowiedzią immunologiczną i zapalną (10). Wirus SARS-CoV-2 indukuje nadmierną produkcję cytokin prozapalnych, głównie interleukiny 6 (IL6), interleukiny-1β (IL-1β) oraz czynnika martwicy nowotworów α (TNFα). Cytokiny mogą upośledzać ruch plemników i zmniejszać liczbę plemników. Wysoki poziom cytokin prozapalnych stwierdzono u niepłodnych mężczyzn (z oligozoospermią, astenozoospermią, teratozoospermią) (11).

Wirus SARS-CoV-2 może manipulować funkcją mitochondriów u pacjentów z zespołem po COVID-19, który może utrzymywać się przez długi czas (12). W poprzednim naszym badaniu badacze stwierdzili modulację oddychania mitochondrialnego płytek krwi, zmniejszenie produkcji ATP poprzez fosforylację oksydacyjną, zmniejszenie produkcji endogennego koenzymu Q10, przeprogramowanie metabolizmu komórkowego pacjentów po 4-7 tygodniach przezwyciężenia ostrego COVID-19, SARS-CoV-2 (7) . W innym badaniu badacze potwierdzili niedobór bioenergetyczny mitochondriów płytek krwi, zmniejszoną produkcję endogennego koenzymu Q10 u pacjentów z zespołem post-COVID-19, 3-6 miesięcy po pokonaniu COVID-19 (13, 14, 15). Wyniki tego badania przyczyniają się do zrozumienia mechanizmów patobiochemicznych niepłodności na poziomie subkomórkowym oraz do weryfikacji hipotezy, że niepłodność i wpływ SARS-CoV-2 na niepłodność może wpływać na bioenergetykę mitochondriów płytek krwi i poziom endogennego koenzymu Q10.