Искусственное осеменение и роль сперматологических факторов

Метод искусственного осеменения применяется в трех вариантах: 1) интракорпоральное осеменение спермой мужа (гомологичная инсеминация); 2) интракорпоральное осеменение спермой анонимного донора (гетерологическая инсеминация); 3) экстракорпоральное оплодотворение яйцеклетки (инсеминация вне организма) спермой мужа или анонимного донора с. последующей имплантацией эмбриона в полость матки.

Показанием к искусственной инсеминации женщины является выявление у мужа паренхиматозной азооспермии, аспермии или резко выраженной стойкой олиго-, астено- и тератоозооспермии, а также тяжелое аутосомальное доминантное наследственное заболевание мужа или его родственников. Естественно, что супруга в таких случаях должна быть тщательно обследована на предмет возможности зачатия и способности выносить беременность. Для этого производится измерение ее ректальной (базальной) температуры на протяжении трех месяцев для выяснения функции яичников и овуляционного дня. Иногда прибегают к добавочному гормональному провоцированию овуляции с помощью кломифена или гонадотропинов, осуществляется проверка проходимости маточных труб с помощью гистеросальпингографии, микробиологическое обследование влагалищного секрета, определение резус-фактора для профилактики резус-несовместимости и пр.

Интракорпоральное искусственное осеменение спермой мужа или анонимного донора технически может быть осуществлено вагинальным, цервикальным и внутриматочным методами.

Вагинальный метод. Резервуаром для эякулята служит специальное устройство в форме колпачка, в котором может быть создан вакуум (рис. 36). Иногда для этого используют обычные колпачки, применяемые для противозачаточных целей. Колпачок со спермой осторожно вводят во влагалище и накладывают на шейку матки на 24 ч, затем удаляют. Это позволяет большему количеству сперматозоидов проникнуть в полость матки, что повышает вероятность оплодотворения яйцеклетки.

Рис. 36. Техническое оснащение для проведения интракорпорального искусственного осеменения с использованием резервуара для сперматозоидов в виде колпачка: 1 - внешний вид колпачка; 2 - шприц; 3 - зажим; 4 - пластмассовая трубка

Цервикальный метод. Для его проведения целесообразно использовать резервуар в виде тонкого пластмассового капилляра, содержащий необходимую для осеменения дозу сперматозоидов (рис. 37). Донорская сперма вводится в цервикальный канал на глубину 1-2 см в объеме 0,2-0,3 мл. Для этого используются обычный туберкулиновый шприц и длинная слегка согнутая канюля с тупым концом, чтобы избежать повреждения шейки матки. Существует специальный набор, облегчающий "прицельное подведение" сперматозоидов в шейку или полость матки. Содержащий сперматозоиды капилляр помещают внутрь металлической трубки, в которую с другого конца вводят длинный тонкий стилет. Все это помещают в наружную пластмассовую трубку, конец которой тупой и несколько скешен. Это предохраняет влагалище и шейку матки от травмы и облегчает при необходимости проведение трубки в шейку матки. Глубина введения трубки контролируется. Резиновое кольца, помещенное снаружи пластмассовой трубки, позволяет контролировать выведение сперматозоидов по мере продвижения стилета вдоль металлической трубки.

Рис. 37. Техническое оснащение для проведения интракорпорального искусственного осеменения с использованием резервуара для сперматозоидов в виде капиллярной капсулы - "соломки": 1 - внешний вид пластмассового капилляра - "соломки"; 2 - замороженные сперматозоиды внутри капиллярной капсулы; 3 - металлическая трубка, в которую помещается капсула со сперматозоидами; 4 - конец трубки, в который вводится капсула; 5 - стилет для удаления сперматозоидов из капсулы; 6 - наружная пластмассовая трубка; 7 - косой атравматический конец наружной трубки; 8 - резиновое кольцо для маркировки глубины введения трубки

Маточный метод. Сперма вводится катетером в полость матки в область отхождения маточных труб. Внутриматочная инъекция может привести к болезненным спазмам эндометрия, и в настоящее время эта методика считается рискованной и нефизиологичной. Особенно опасно инфицирование матки случайными микроорганизмами эякулята. Поэтому одновременно со спермой вводят антибиотики, лишенные спермиоцидного эффекта.

Принципиальным, психологически важным для бездетной супружеской пары является решение вопроса, какой спермой провести инсеминацию - эякулятом мужа или анонимного донора. Отправным моментом служат сперматологические факторы - требования, предъявляемые к эякуляту для искусственного осеменения, и результаты андрологического обследования супруга.

Обычно к интракорпоральному осеменению спермой мужа (гомологичной инсеминации) прибегают в тех случаях, когда имеется идиопатический бездетный брак или наблюдается стойкое отклонение в составе эякулята (уменьшение плотности сперматозоидов, умеренная гипокинезия половых клеток, малое количество спермы). Гомологичная инсеминация в значительной степени является андрологической проблемой, так как в успехе искусственного оплодотворения решающее значение имеет улучшение качества эякулята мужа.

Искусственное осеменение позволяет путем предварительного воздействия на собранный эякулят добиваться улучшения отдельных показателей и этим повышать его фертильные свойства. Особенно перспективно накопление эякулята мужа и возможность его обогащения сперматозоидами за счет центрифугирования и седиментирования. Однако существует потенциальная опасность, что мужские половые клетки могут оказаться при этом поврежденными и вызвать пороки развития у потомства. Практический опыт показал, что такие поврежденные клетки теряют способность проникать и оплодотворять яйцеклетку. Аналогичная ситуация возникает со сперматозоидами, имеющими с самого начала патологическую структуру. Опасались также, что в процессе обогащения спермы вместе с увеличением количества сперматозоидов механически возрастает в них количество патологических форм и, следовательно, усилится риск получения неполноценного потомства.

Мольнар [98] приводит статистические данные, согласно которым у 14% супругов, чьи жены страдают выкидышами, наблюдается патоспермия. Известно также, что одной из причин ранних выкидышей может быть уменьшение содержания ДНК в мужской половой клетке. Наши наблюдения показывают, что жены мужчин, страдающих варикоцеле, имеют склонность к выкидышам, не находящим объяснения в их гинекологическом статусе. 'Между тем на сегодняшний день большинство андрологов приходят к мнению, что патологические сперматозоиды в силу сниженной жизнеспособности не в состоянии вызвать оплодотворения и явиться причиной появления неполноценного потомства. Нам кажется, что настороженность и недоверие в отношении отклоняющихся от нормы показателей спермы у андрологов должны существовать, особенно когда эякулят предполагают использовать для искусственного осеменения. При обследовании даже на уровне электронной микроскопии нельзя быть абсолютно уверенным, что мы идентифицируем нормальную половую клетку с неповрежденным генетическим аппаратом, который является решающим фактором в воспроизведении здорового потомства.

При интракорпоральном осеменении спермой анонимного донора, или гетерологической инсеминации, качество эякулята, как правило, высокое. Определяется это тем, что всегда существует возможность провести отбор донорской спермы и выбрать лучшую для каждого конкретного случая. Практика гетерологической инсеминации выработала следующие требования, предъявляемые к анонимному донору эякулята: он должен быть физически и умственно здоров; являться безупречной личностью в моральном отношении; находиться в репродуктивном возрасте (не старше 40 лет); иметь нормальную спермограмму; желательно, чтобы была доказана его способность к зачатию; не страдать наследственными болезнями; не иметь в анамнезе таких заболеваний, как вирусный гепатит, сифилис, гонорея, трихомониаз, хламидиоз, хронический простатит и других хронических неспецифических воспалительных заболеваний мочеполового тракта.

В связи с распространением нового заболевания - СПИД, передающегося половым путем и через кровь, совершенно обязательно специальное обследование на носительство вируса СПИД.

Хотя донор эякулята является анонимным, некоторые сведения о мужчине должны быть обязательно включены в паспортную характеристику эякулята, в частности рост донора, национальность, цвет волос и глаз и ряд других характерных фенотипичных признаков. Перед искусственным осеменением каждый эякулят подвергается тщательному бактериальному контролю. Обязательным условием по морально-этическим и юридическим соображениям, является отказ донора эякулята от знакомства с женщиной, подвергнутой искусственному осеменению, и от сведений о результатах лечения.

Доноров обычно подбирают в воинских частях или среди студентов-медиков, мужей из многодетных семей. Каждый донор проходит тщательное общемедицинское, урологическое и андрологическое обследование, бактериологическое исследование простатического сока, мочи и эякулята. Кроме того, определяют группу крови, кариотип и проводят иммунологические исследования на антиспермальные антитела.

Поскольку не существует каких-либо специальных проб, определяющих способность сперматозоидов к оплодотворению, приходится руководствоваться лишь количественной характеристикой спермы. Некоторые специалисты рекомендуют при подборе оптимального эякулята включать пробу на проникновение сперматозоидов в цервикальную слизь. Абсолютно противопоказано применять для осеменения эякулят мужа или анонимного донора, содержащий лейкоциты и бактерии, так как это может привести к развитию цервицита, эндометрита или сальпингита с тяжелыми последствиями для женской репродуктивной функции. Учитывая все эти моменты, врачи совместно с семейной парой решают вопрос о характере интракорпорального осеменения с использованием спермы мужа или анонимного донора.

Эякулят обычно получают путем мастурбации. Сама техника интракорпоральной инсеминации при использовании спермы мужа или анонимного донора не имеет каких-либо особенностей и уже была описана выше. Отметим лишь, что шансы на успех при интракорпоральном осеменении значительно возрастают, если его проводить 2-3 раза в сроки, близкие к овуляции. На период проведения осеменения половые сношения должны быть прекращены.

Предпочтительно использовать свежий эякулят в течение первых 2 ч после забора. В этом случае больше вероятности оплодотворения яйцеклетки. Однако на практике чаще используется криоконсервированная сперма.

Первооткрывателями в разработке метода криоконсервации были Бунге и Шерман [77], которые доказали, что мужские половые клетки, охлажденные до -70° С, сохраняют жизнеспособность. В настоящее время для криоконсервации спермы используют жидкий азот и охлаждение осуществляется до температуры-196° С. С целью предотвращения разрыва клеточных мембран применяют криопротектор; обычно это глицерин, защитный эффект которого заключается в связывании воды в половой клетке. Кроме криопротектора к сперме добавляют вещества, обеспечивающие питание сперматозоидов и сохранение постоянного рН и осмотического давления (яичный желток, фруктоза, ферменты, лимонно-кислый натрий и др.) Это улучшает результаты при размораживании спермы. Клинический опыт показал, что консервация сперматозоидов холодом не представляет какого-либо риска для потомства, хотя сроки хранения замороженного эякулята достигают уже 10 лет [104].

Андрологический анализ результатов искусственного осеменения позволяет считать, что высокий показатель частоты зачатия прямо не коррелирует с увеличением числа сперматозоидов в эякуляте. Как свидетельствует медицинский и ветеренарный опыт беременность может быть достигнута даже в том случае, когда используется суспензия, содержащая всего 1 % от нормального количества сперматозоидов в эякуляте. Не рекомендуется производить смешивание спермы анонимного донора и мужа, так как клинический эффект может снизиться в результате наличия спермоагглютинирующих или спермомобилизирующих факторов в одной из них. При соблюдении всех вышеизложенных андрологических требований у 65% женщин интракорпоральное осеменение спермой анонимного донора ведет к зачатию.

Экстракорпоральное оплодотворение яйцеклетки (инсеминация вне организма) спермой мужа или анонимного донора с последующей трансплантацией эмбриона в матку является достижением последних лет. Этот метод был разработан английскими учеными Стептоу и Эдвардом, которые в 1978 г. сообщили о рождении первого ребенка, зачатого вне организма [109]. После их сообщения экстракорпоральное оплодотворение стало быстро распространяться, в том числе в нашей стране, и к 1986 г. было уже отмечено рождение более 1000 детей.

Применяется этот метод у женщин, которые не могут забеременеть естественным способом или путем интракорпорального искусственного осеменения в результате непроходимости маточных труб или наличия спермальных антител.

Метод зачатия вне организма с последующей трансплантацией эмбриона в матку включает ряд гинекологических и спермиологических этапов, направленных на получение половых клеток и разработку методов консервативной терапии с целью подготовки женской и мужской половых клеток к оплодотворению вне организма. Детальное описание осеменения женщин с помощью этого метода содержится в специальных гинекологических руководствах и вряд ли необходимо здесь на нем подробно останавливаться.

Для общего понимания метода экстракорпорального оплодотворения отметим, что он включает такие важные гинекологические этапы, как отбор женщин, стимуляцию их яичников, изъятие яйцеклетки во время естественного менструального цикла, обработку изъятой яйцеклетки и ее культивирование, а после оплодотворения - перенос эмбриона в матку, подтверждение беременности и контроль за ней. Остановимся на рассмотрении андрологических аспектов этой методики. Сюда входит получение эякулята (от мужа или анонимного донора), проверка его качества, подготовка сперматозоидов и осуществление ими оплодотворения яйцеклетки вне организма.

Вопрос об источниках забора эякулята (от мужа или анонимного донора) решается, исходя из конкретной ситуации и определяется показаниями, сформулированными выше для гомологичной и гетерологичной инсеминации. Предпочтительно использовать свежий, а не консервированный эякулят, разведенный в той же среде, в которой будет находиться яйцеклетка (например раствор типа Тироде, содержащий пируват, альбумин и антибиотики). Семенную плазму отделяют от половых клеток путем центрифугирования, и надосадочную жидкость удаляют. Оставшийся комочек сперматозоидов вновь разбавляют тем же раствором, определяют концентрацию и подвижность сперматозоидов и доводят эти параметры до стандартных значений. Оплодотворение осуществляют в той же среде, в которой находились сперматозоиды и извлеченная яйцеклетка (рис. 38).

Рис. 38. Оплодотворение яйцеклетки вне организма (экстракорпоральная инсеминация): 1 - аспирация яйцеклетки из питательного раствора; 2 - планшет для оплодотворения, содержащий сперматозоиды

Для инсеминации вне организма используют 1,0-1,5X10⁶ сперматозоидов в 1 мл. Яйцеклетку оставляют в суспензии сперматозоидов на 6-18 ч при температуре +37°С рН = 7,6 в атмосфере, содержащей 5% СO₂, 5% O₂ и 90% N. Как свидетельствуют клинические наблюдения, экстракорпоральное оплодотворение яйцеклетки может быть успешно осуществлено в 70-80% случаев. С помощью микроскопа можно определить признаки происшедшего оплодотворения, ориентируясь на такие морфологические признаки в яйцеклетке, как наличие в ее цитоплазме элементов сперматозоида, сжатие цитоплазмы яйцеклетки, выталкивание второго полярного тельца в желточное пространство, появление в цитоплазме спустя 12-18 ч после инсеминации мужского и женского проядра. Оплодотворенная яйцеклетка содержится в культуральной среде в течение 3-4 сут и на стадии 8-16 клеток переносится в полость матки. По мнению авторов метода, перенос эмбриона лучше производить вечером.

Накопленный опыт экстракорпорального оплодотворения яйцеклетки спермой мужа или анонимного донора с последую щей имплантацией гаметы в матку показал, что беременность наступает не всегда, а лишь в 10% случаев каждого месячного цикла. Поэтому в последние годы стали производить пересадку гаметы непосредственно в область воронки маточной трубы (гаметоинтрафаллопиевая трансплантация, или ГИФТ). Такая методика считается более физиологичной, так как позволяет оплодотворенной яйцеклетке пройти естественным путем через всю трубу прежде, чем попасть в полость матки. Имплантация гаметы осуществляется с помощью лапароскопа или производится микролапаротомией. Частота беременности при такой методике возрастает до 40%.

Развивая эту идею, Сильбер предложил в 1987 г. ряд оригинальных приемов, позволивших добиться искусственного оплодотворения супруги спермой мужа при врожденном двухстороннем отсутствии семявыносящих протоков. Для этого в качестве первого этапа производится аспирация спермы из канальца придатка путем его микрокатетеризации. Полученные сперматозоиды отмываются, центрифугируются и помещаются в культуральную среду. В условиях термостата при 37° С подвижность сперматозоидов удается сохранить на протяжении 72 ч.

За этот период у женщины извлекается яйцеклетка, которая затем оплодотворяется экстракорпорально забранными сперматозоидами, и гамета имплантируется по методике ГИФТ.

Как указывает автор, возможно также раздельное введение неоплодотворенной яйцеклетки и сперматозоидов мужа в воронку фаллопиевой трубы. В таком случае оплодотворение происходит в самой маточной трубе, что максимально приближается к физиологическим условиям.

Эти новые варианты искусственного осеменения значительно расширяют возможности фертилизации и позволяют использовать искусственное осеменение в более широких диапазонах.

В тесной связи с искусственным осеменением и планированием семьи стоят такие операции, как создание искусственного сперматоцеле и вазэктомия. По своей природе их целевая направленность взаимно противоположна. Создание искусственного сперматоцеле преследует цель получить мужские половые клетки, когда нарушен естественный путь их выведения, например при резкой гипоплазии семявыносящего протока, рубцовом перерождении, врожденном отсутствии или нарушении связи протока с придатком. Вазэктомия, напротив, ставит задачей искусственно создать препятствие в семявыносящих путях с целью мужской стерилизации. Обе эти операции отражают современные возможности управления репродуктивной функцией мужчин путем использования хирургического метода.