Способы хранения спермы, криоконсервация

Статья также проверена Филимоновым Сергеем Федоровичем, заведующим эмбриологической лабораторией сети центров репродукции и генетики Нова Клиник

Донорская или собственная сперма мужчины может оставаться пригодной для использования и годы спустя после донации, если она правильно хранится. В России и во всем мире широко распространены различные методы криоконсервации эякулята. Хранением занимаются банки спермы, которые существуют сами по себе, а также при клиниках, оказывающих бесплодным парам услуги с применением вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) – ЭКО, инсеминацию. Есть ли другие способы сохранить биоматериал без потери его качества и как происходит хранение, мы расскажем в этой статье.

Криоконсервация – один из основных способов хранения половых клеток. Воздействие низких температур позволяет сохранить клетку в жизнеспособном состоянии, просто погрузив ее в своеобразный анабиоз, при котором все обменные процессы внутри клетки замедляются. Акросомный аппарат сперматозоидов под воздействием криопротекторов претерпевает определенные изменения, и это не дает клетке утрачивать свои оплодотворяющие способности.

Следует отметить, что анабиозу сперматозоиды подвергаются и в тестикулах мужчины, ведь до момента эякуляции, когда гаметы смешиваются с семенной жидкостью, половые клетки пребывают в полной неподвижности. Этот анабиоз имеет химическое происхождение: так гаметы ведут себя под воздействием некоторых кислот. Свойство сперматозоидов впадать в анабиоз было замечено учеными еще в середине XX века, тогда же и начали эксперименты по их замораживанию.

Когда эякулят понадобится, его разморозят, очистят от криопротекторов и семенной жидкости и используют в протоколе ЭКО. Это касается как донорской, так и собственной спермы мужчины. Если к донору предъявляются очень высокие требования, то сдать на хранение свой собственный биоматериал может любой совершеннолетний мужчина. Причин для этого у представителей сильного пола может быть сколько угодно. Рассмотрим самые распространенные из них.

• Опасная работа, при которой мужчина, который уже женат, но еще не успел завести детей, может погибнуть. При желании супруга сможет воспользоваться спермой супруга для проведения ЭКО при наличии письменного согласия мужа, доверенности.

• Работа на вредном производстве, в условиях радиации, в контакте с нитратами, солями тяжелых металлов, лакокрасочными материалами, которые разрушительно воздействуют на сперматозоиды в частности и мужскую фертильность в целом.

• Предстоящее лечение от онкологического заболевания (во время химиотерапии гаметы, как клетки, которые ведут себя активнее всего, сильно страдают, что потом может привести к бесплодию).

• Предстоящее хирургическое лечение патологий половых органов или желание мужчины воспользоваться вазэктомией для контрацепции.

• Профессиональный спорт (например, велоспорт или борьба), при котором высок риск травмировать наружные половые органы.

• Травмы спинного мозга и посттравматические параличи (сдать сперму на хранение лучше непосредственно после травмы, поскольку длительная дисфункция спинного мозга отражается на состоянии сперматогенеза. Иногда забор спермы при парализованной нижней части тела возможен только хирургическим путем).

Также в последние годы появляются представители сильного пола, которые планируют воспользоваться программой «отложенного отцовства». Сохранить свой биоматериал мужчина может просто так, без видимых причин, если в ближайшее время он не собирается становиться папой, если еще не встретил любимую и единственную, с которой захотел бы произвести на свет ребенка.

Конечно, мужчина может стать папой и в 70 лет, и история знает немало таких примеров. Но качество эякулята с возрастом мужчины, увы, не повышается, а плохая экология, прием различных лекарств, вредные привычки могут привести к мутационным процессам в ДНК его сперматозоидов. Для того и существует программа отложенного отцовства, чтобы в любом возрасте при необходимости была возможность зачать здорового и полноценного ребенка.

Условия хранения должны быть такими, чтобы после разморозки выжило не менее 30% половых клеток, а основные характеристики эякулята остались неизменными.

Зная, что выживут далеко не все гаметы, мужчине следует подготовиться к сдаче спермы, чтобы повысить ее количественные и качественные показатели. Так, за 4-5 дней не рекомендуется заниматься сексом и мастурбировать. В течение пары недель перед сдачей не стоит посещать баню и сауну, носить тесное нижнее белье или обтягивающие модели брюк, которые утягивают таз и могут вызывать нарушения кровообращения в нем.

Мужчина перед сдачей спермы должен питаться полноценно, в его рационе должны присутствовать мясо и рыба, молочные продукты, свежая зелень. Алкоголь противопоказан, а никотин крайне нежелателен. Стоит избегать приема антибиотиков, гормональных препаратов.

Полученную сперму врачи сначала подвергают разжижению, а потом помещают в центрифугу, чтобы добиться получения чистой фракции гамет. Около четверти часа материал обрабатывают с помощью криопротекторов при комнатной температуре. Это необходимо для того, чтобы защитить половые клетки при шоковой заморозке.

Полученную фракцию помещают в специальные контейнеры для заморозки, чаще всего криопробирки. Сначала их охлаждают в морозильной камере, затем помещают в жидкий азот, понижая температуру до минус 196 градусов по Цельсию. И только потом, спустя полчаса, контейнеры помещают в сосуд Дьюара для хранения, температура в котором поддерживается на уровне минус 196 градусов.

Хранить в криобанке сперму положено именно при такой температуре. Срок хранения не ограничен. Любое колебание, даже на 1-2 градуса, может привести к нарушениям функции клеток после разморозки. Именно по этой причине не стоит даже пытаться заморозить сперму самостоятельно.

Ни в морозильнике, ни в холодильнике она храниться не будет. Внутриклеточная жидкость просто превратится в кристаллы льда и порвет оболочки сперматозоида, убив его. Только шоковая заморозка с последующим соблюдением условий, при которых хранят замороженную сперму, может гарантировать, что гаметы сохранят свои свойства, и мужчина сможет стать папой, пусть даже через несколько лет.

Размораживание происходит строго в обратном порядке с соблюдением временных интервалов и температурных изменений. После разморозки сперма должна быть использована в течение 3-4 часов.

Этот способ хранения не подразумевает воздействия низких температур на гаметы, но и не гарантирует длительного хранения. Консервация происходит в безэлектролитной среде. Например, спермии могут быть помещены в водный раствор глюкозы. Как и почему половые клетки поддерживают свои основные функции при такой консервации, науке и медицине пока до конца не ясно, но факт остается фактом.

Большой и важный плюс по сравнению с криоконсервацией заключается в том, что во время хранения таким способом не нарушается целостность калиевых и кальциевых каналов. Сперматозоиды практически не погибают при таком хранении.

Однако применять метод можно только тогда, когда спермой планируется воспользоваться в ближайшее время. Длительного хранения этот способ не предусматривает. Обычно метод может быть применен, если ЭКО с использованием биоматериала назначено через несколько дней после сдачи эякулята. Врачи отмечают, что иногда сперматозоиды в такой среде сохраняют поступательные движения даже после двух недель хранения.

Ученые не раз пытались разработать и другие способы сохранить мужские половые клетки, например, в высушенном состоянии, но ни один из экспериментов пока не увенчался успехом. Таким образом, пока существует всего два способа, о которых мы рассказали выше.

Женщин (да и мужчин тоже) волнует, не отразится ли обычная заморозка или безэлектролитная консервация на качестве полученных эмбрионов и на успешности процедуры ЭКО. Криоконсервированная сперма имеет все те же характеристики, что и свежая, с той лишь разницей, что часть сперматозоидов погибают при размораживании. От того, насколько правильно была проведена процедура замораживания, и от того, соблюдались ли все требования при разморозке биоматериала, зависит, каким будет процент потерь.

Оплодотворенная размороженной спермой яйцеклетка ничем не отличается от ооцита, который оплодотворили свежими сперматозоидами. Процент успешности ЭКО никак не меняется.

О тонкостях криоконсервации сперматозоидов смотрите в следующем видео.