Increased oxidative deoxyribonucleic acid damage in the spermatozoa of infertile male patients

Kodama, Hiroyuki; Yamaguchi, Raizo; Fukuda, Jun; Kasai, Hiroshi; Tanaka, Toshinobu

doi:10.1016/s0015-0282(97)00236-7

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“…Oxidative stress has also been correlated with high frequencies of single and double DNA strand breaks (72,74). Strong evidence suggests that high levels of ROS mediate the DNA fragmentation commonly observed in spermatozoa of infertile men (75)(76)(77)(78). This information has important clinical implications, particularly in the context of ARTs.…”

Section: Oxidative Stress-induced Dna Damagementioning

confidence: 98%

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Role of reactive oxygen species in the pathophysiology of human reproduction

Agarwal

Saleh

Bedaiwy

2003

Fertility and Sterility

1,276

909

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Objective: To summarize the role of reactive oxygen species (ROS) in the pathophysiology of human reproduction. Design: Review of literature. Setting: Fertility research center and obstetrics and gynecology department in a tertiary care facility. Result(s): ROS plays an essential role in the pathogenesis of many reproductive processes. In male-factor infertility, oxidative stress attacks the fluidity of the sperm plasma membrane and the integrity of DNA in the sperm nucleus. Reactive oxygen species induced DNA damage may accelerate the process of germ cell apoptosis, leading to the decline in sperm counts associated with male infertility. ROS mediated female fertility disorders share many pathogenic similarities with the ones on the male side. These similarities include a potential role in the pathophysiology of endometriosis and unexplained infertility. High follicular fluid ROS levels are associated with negative IVF outcomes, particularly in smokers. Moreover, oxidative stress may be responsible in hydrosalpingeal fluid mediated embryotoxicity as well as poor in vitro embryonic development. Conclusion(s):High levels of ROS are detrimental to the fertility potential both in natural and assisted conception states. (Fertil Steril 2003;79:829 -43.

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Section: Oxidative Stress-induced Dna Damagementioning

confidence: 98%

“…Spermatozoa selected for ARTs most likely originate from an environment experiencing OS, and a high percentage of these sperm may have damaged DNA (45,77). The question of OS-induced DNA damage is especially relevant during the ICSI procedure.…”

Section: Reactive Oxygen Species In the Ivf Mediamentioning

confidence: 99%

Role of reactive oxygen species in the pathophysiology of human reproduction

Agarwal

Saleh

Bedaiwy

2003

Fertility and Sterility

1,276

909

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“…Only four of these studies [28][29][30][31] found little or no effect on semen parameters, whereas beneficial effects were reported in the remaining 18 studies. 8,19,[32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47] In vitro studies. Two studies by Aitken et al 8,32 on the effects of vitamin E showed that 10 mmol l 21 suppressed lipid peroxidation, leading to preserved motility in vitro, with a dose-dependent effect.…”

Section: Vitamin Ementioning

confidence: 99%

The role of antioxidant therapy in the treatment of male infertility: an overview

Lombardo¹,

Sansone²,

Romanelli³

et al. 2011

Asian J Androl

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In recent years, many studies have focused on the effect of oxidative stress, reactive oxygen species (ROS) and antioxidants on the male eproductive system. Under physiological conditions, sperm produces small amounts of ROS, which are needed for fertilisation, acrosome reaction and capacitation. However, if an increased production of ROS is not associated with a similar increase in scavenging systems, peroxidative damage of the sperm plasma membrane and loss of DNA integrity typically occur, which leads to cell death and reduced fertility. Furthermore, since there is no linear correlation between sperm quality and pregnancy rates, an improvement in semen parameters should not be the sole outcome considered in studies of antioxidant therapies. A definitive conclusion regarding the benefit of these therapies is difficult to obtain, as most of the previous studies lacked control groups, considered different antioxidants in different combinations and doses, or did not evaluate pregnancy rates in previously infertile couples. Even if beneficial effects were reported in a few cases of male infertility, more multicentre, double-blind studies performed with the same criteria are necessary for an increased understanding of the effects of various antioxidants on fertility.

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“…Longtemps considéré comme un simple tuyau, l'épididyme apparaît clairement maintenant comme un tissu essentiel à la fertilité mâle. Les phénomènes mis en exergue ici trouvent leur écho en clinique, comme en témoigne une littérature pléthorique qui atteste qu'une fraction importante des infertilités mâles est corrélée à des dommages oxydants des spermatozoïdes affectant la mobilité progressive, perturbant la capacité à réaliser la réaction acrosomique et conduisant à un niveau élevé de fragmentation nucléaire [24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37] …”

Section: Discussionunclassified

Protection post-testiculaire des gamètes mâles contre les dommages radicalaires

2012

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> Lorsqu'ils quittent le testicule, les spermatozoïdes sont fonctionnellement immatures et disposent de moyens de défense intrinsèques limités. Ils deviendront mobiles et fécondants après leur descente et leur maturation progressive dans le tubule épididymaire. L'épididyme assure aussi la survie et la protection des gamètes mâles pendant cette phase de maturation posttesticulaire et pendant la période de stockage entre deux éjaculations. Parmi les agressions communes auxquelles les spermatozoïdes sont soumis, le stress oxydant occupe une place particulière et ambiguë. Les événements de la maturation épididymaire requièrent un certain niveau d'oxydation alors que le gamète mâle y est, par ailleurs, particulièrement sensible. Un équi-libre très fin entre oxydation ménagée bénéfique et stress oxydant délétère est ainsi maintenu dans l'environnement épididymaire. Les enzymes antioxydantes de la famille des peroxydases à glutathion à activité thiol peroxydase jouent un rôle clé dans le contrôle de cet équilibre. < Fonctions de l'épididyme dans la maturation et la protection des spermatozoïdes L'épididyme est un organe accolé au testicule, formé d'un très long tubule, fortement contourné, qui met en communication le testicule en amont via le rete testis et les canaux efférents avec le canal déférent en aval. C'est un dérivé du mésonéphros embryonnaire apparu chez les amniotes (reptiles, oiseaux, mammifères) qui atteint son plein déve-loppement chez les mammifères. Chez ces derniers, l'épididyme est impliqué dans le transport et la maturation des spermatozoïdes ainsi que, dans sa partie terminale (queue ou cauda), dans le stockage des spermatozoïdes entre deux éjaculations [1][2][3] (Figure 1). La maturation post-testiculaire des spermatozoïdes recouvre un ensemble de processus complexes qui vont progressivement modifier structurellement et fonctionnellement les gamètes en transit et ainsi leur conférer leurs aptitudes fécondantes, c'est-à-dire l'expression de leur motilité et la capacité à reconnaître la zone pellucide de l'ovule et à fusionner avec ce dernier. L'épithélium composite pseudostratifié du tubule épididymaire assure ces rôles essentiellement grâce à ses multiples activités de sécrétion et de réabsorption qui changent localement et séquentiellement la composition du fluide épididymaire dans lequel baignent les gamètes (pour une revue récente voir [4]). Une expérience simple qui illustre l'importance de ce tissu dans la fertilité mâle chez les mammifères consiste à tester les capacités fécondantes de gamètes prélevés dans différentes régions du tubule Un couple sur six dans le monde consulte en raison de difficultés à concevoir. Quand on retrace les origines de ces infertilités, un tiers mettent en cause les deux partenaires, un tiers sont uniquement d'origine féminine et un tiers uniquement d'origine masculine. Dans ce dernier groupe, il apparaît que, dans 50 % des cas, l'infertilité mâle est associée à un défaut de la spermatogenèse testiculaire. Pour l'autre moitié de ces infertilités mâles idiopathiques...

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Increased oxidative deoxyribonucleic acid damage in the spermatozoa of infertile male patients

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The role of antioxidant therapy in the treatment of male infertility: an overview

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