Аномалии контакта радиальных спиц с дублетными микротрубочками в сперматозоидах человека с дефицитом CFAP58 и успешное оплодотворение при ИКСИ

Введение: Множественные морфологические аномалии жгутиков (MMAF) — рецессивная причина мужского бесплодия, характеризующаяся тяжёлыми дефектами жгутиков. CFAP58 — известный ген, ассоциированный с MMAF, однако лежащий в основе этого заболевания молекулярный механизм остаётся неясным.

Цель: Определить молекулярную функцию CFAP58 и выяснить, как утрата этого белка приводит к MMAF.

Материалы и методы: Для выявления патогенных вариантов у трёх не состоящих в родстве мужчин с бесплодием проводили секвенирование экзома. Подвижность сперматозоидов, экспрессию и локализацию белка, а также ультраструктуру оценивали с помощью компьютеризированного анализа спермы (CASA), иммуноблоттинга, иммунофлуоресцентного анализа и просвечивающей электронной микроскопии. Для оценки способности к оплодотворению проводили интрацитоплазматическую инъекцию сперматозоида (ИКСИ).

Результаты: Выявлены три ранее не описанных варианта CFAP58 с утратой функции. Сперматозоиды с дефицитом CFAP58 имели типичные признаки MMAF и резко сниженную подвижность. Ультраструктурный анализ выявил нарушение строения аксонемы типа 9+2, отсутствие центральной пары и дезорганизацию вспомогательных структур. По-видимому, CFAP58 участвует в структурном соединении радиальных спиц с дублетными микротрубочками; его отсутствие приводит к повреждению радиальных спиц и нестабильности аксонемы. Несмотря на выраженные структурные дефекты, с помощью ИКСИ удалось добиться оплодотворения и наступления беременности при использовании сперматозоидов с дефицитом CFAP58.

Обсуждение и выводы: Дефицит CFAP58 ассоциирован с нарушением контакта радиальных спиц с дублетными микротрубочками и дефектами сборки жгутика, что может приводить к MMAF. Однако сохранённая способность таких сперматозоидов к оплодотворению при ИКСИ указывает на эффективность вспомогательных репродуктивных технологий для этих пациентов.