The impact of L-carnitine on human semen quality upon cryopreservation, its association with sperm fatty acids, and assessment of a novel analytical tool for DNA fragmentation in mammals

Sammendrag

Redusert mannlig fertilitet er forbundet med nedsatt sædkvalitet og kan ha ulike årsaker som medisinske tilstander, som infeksjoner eller blokkeringer i reproduktive organer, eller livsstilsfaktorer som fedme. Hos rundt 50% av menn med nedsatt fertilitet er årsaken fortsatt ukjent. Selv om en sædanalyse utgjør en sentral og innledende del av undersøkelsen av mannlig infertilitet, er den alene ikke tilstrekkelig for å stille en fullstendig diagnose. Nyere forskning antyder at oksidativt stress kan være en medvirkende faktor til mannlig infertilitet. Oksidativt stress oppstår som følge av en ubalanse mellom produksjon av reaktive oksygenforbindelser (ROF) og kroppens antioksidantforsvar, noe som kan føre til DNA-skader i sædceller i ulike stadier av spermieutviklingen. Fettsyrer er viktige for sædfunksjonen, mens L-karnitin spiller en sentral rolle ved å transportere langkjedede fettsyrer for β-oksidasjon og styrke antioksidantforsvaret. Høye nivåer av L-karnitin fra epididymis finnes i sædplasma og viser en positiv sammenheng med sædkonsentrasjon og motilitet. Tilsetning av L-karnitin i frysemedia har vist å forbedre kvaliteten på opptint sæd ved å redusere ROF-nivåer og DNA-skader. Hovedmålet med dette prosjektet var å undersøke effekten av endogent seminalt L-karnitin på sædparametere i både ferske og tinte sædprøver hos mennesker. I tillegg ble alternative metoder for å vurdere DNA-fragmentering testet ved bruk av sædceller fra okse som dyremodell. Vår studie viste en positiv sammenheng mellom endogene nivåer av L-karnitin i sædplasma og fettsyrer som palmitinsyre, docosahexaensyre og totale n-3 flerumettede fettsyrer. Det ble ikke funnet noen sammenheng mellom L-karnitin-nivåer og BMI, noe som antyder at redusert sædkvalitet assosiert med fedme er uavhengig av L-karnitin. Funnene våre bekrefter rollen til epididymis i spermiemodning. Studien viste også at både endogene nivåer og tilsatt L-karnitin forbedret sædmotilitet, reduserte oksidativt stress og beskyttet mot fryseindusert skade. Videre testet vi alternative metoder til Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA) test for å oppdage DNA-skader i oksesæd. Resultatene viste at både SCSA og Sperm Chromatin Dispersion (SCD) tester effektivt identifiserte økt DNA-skade i prøver eksponert for høye H₂O₂-konsentrasjoner, mens Sensitive Recognition of Individual DNA Ends (dSTRIDE) test ikke gjorde det. Dette indikerer at SCD er et lovende alternativ til SCSA for å vurdere DNA-skader, mens dSTRIDE krever videre utvikling av metoden.