One of the main factors to successfully achieve human reproduction is the integrity of the deoxyribonucleic acid (DNA) of sperm, essential for fertilization and proper development of an organism. Sperm DNA damage is recognized as an important biomarker of male infertility and it is known this can influence both natural and assisted reproduction. The involved mechanisms on the sperm DNA fragmentation (SDF) include abnormal spermatogenesis, oxidative stress damage and apoptosis, among others. The objectives of this study were to investigate the relationship between the DNA fragmentation index (DFI) and seminal quality, as well as to evaluate the quality of sperm chromatin. Regarding DFI and semen quality, 144 males were analyzed: 42 were donors and 102 were infertile patients. For sperm chromatin testing, 100 males were analyzed: 42 were donors and 58 were infertile patients, all of them attended at the Assisted Reproduction Clinic of the Spanish Hospital (HISPAREP, in Spanish Clínica de Reproducción Asistida del Hospital Español), Mexico City. Sperm parameters were performed according to the 2021 edition of the “Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen”, from the World Health Organization (WHO). The DFI were estimated using the sperm chromatin dispersion test (SCD). A significant difference was observed in the DFI between donor and infertile groups, as well as in seminal parameters of concentration, motility, and morphology (p <0.05). Likewise, the relationship between DFI and semen parameters presented significant differences (p <0.05) with negative correlation. On the other hand, when analyzing the quality of sperm chromatin, using aniline blue (AB) and toluidine (TB) stains, high percentages of damaged chromatin were observed in infertile patients compared to fertile males, suggesting that DNA damage is associated with DFI in patients. It is concluded that the determination of sperm DFI can be complemented by chromatin quality analysis for the assessment of male fertility potential. This will provide diagnostic tools for sperm function and integrity in male infertility studies.
Uno de los principales factores para lograr el éxito de la reproducción humana es la integridad del ácido desoxirribonucleico (ADN) de los espermatozoides, esencial para la fertilización y el desarrollo adecuado de un organismo. El daño en el ADN de los espermatozoides se reconoce como un biomarcador importante de la infertilidad masculina y se sabe que influye tanto en la reproducción natural como la asistida. Los mecanismos involucrados en la fragmentación del ADN espermático (SDF; del inglés sperm DNA fragmentation) incluyen espermatogénesis anormal, daño por estrés oxidante y apoptosis, entre otros. Los objetivos del presente estudio fueron investigar la relación entre el índice de fragmentación del ADN (DFI; del inglés DNA fragmentation index) y la calidad seminal, además de evaluar la calidad de la cromatina espermática. Respecto al DFI y calidad seminal, se analizaron 144 varones: 42 fueron donantes y 102 pacientes infértiles. Para las pruebas de la cromatina espermática, se analizaron 100 varones: 42 fueron donantes y 58 pacientes infértiles, todos ellos atendidos en la Clínica de Reproducción Asistida del Hospital Español (HISPAREP), de la Ciudad de México. Los parámetros espermáticos se realizaron de acuerdo con la edición del 2021 del “Manual de laboratorio para el examen y procesamiento del semen humano”, de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los DFI se estimaron mediante el ensayo de dispersión de cromatina espermática (SCD; del inglés sperm chromatin dispersion test). Se observó una diferencia significativa en el DFI entre los grupos donantes e infértiles, así como en los parámetros seminales de concentración, motilidad y morfología (p < 0.05). Asimismo, la relación entre los DFI y los parámetros de semen presentaron diferencias significativas (p < 0.05) con correlación negativa. Por otro lado, al analizar la calidad de la cromatina espermática, mediante las tinciones con azul de anilina (AB; del inglés aniline blue) y de toluidina (TB; del inglés toluidine blue), se observaron porcentajes elevados de cromatina dañada en los pacientes infértiles en relación con los varones fértiles, lo que sugiere que el daño al ADN espermático se asocia con el DFI en los pacientes. Se concluye que la determinación del DFI de los espermatozoides se puede complementar con el análisis de la calidad de la cromatina para la evaluación del potencial de fertilidad masculina. Esto permitirá brindar herramientas diagnósticas de la función e integridad de los espermatozoides en los estudios de infertilidad masculina.
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