جدال نابرابر میکروبیوتا و پاتوژن‌ها در ناباروری

میکروبیولوژی

پیش گفتار

ناباروری یکی از مشکلات مهم امروزی جوامع بشری است که هزینه‌های بسیار زیادی را به جامعه تحمیل می‌کند. بررسی نقش میکروبیوم دستگاه تولیدمثلی و پاتوژن هایی مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها در ناباروری می‌تواند در درک بهتر علل ناباروری و همچنین درمان ناباروری ناشی از عوامل عفونی در بخش قابل‌توجهی از زوج‌های نابارور مؤثر باشد.

عوامل داخلی و خارجی که تعادل میکروبیومی بدن فرد را بر هم می‌زنند و برخی از عوامل عفونی با مکانیسم‌های مختلفی مانند تغییر در فاکتورهای اسپرم، تأثیر بر تخمک و یا تغییر شرایط رحم می‌توانند باعث ایجاد ناباروری در زوجین شوند. معمولاً این افراد با وجود نداشتن زمینه‌های ژنتیکی دچار ناباروری شده‌اند. آموزش‌های لازم برای افراد جامعه و یا افراد در معرض خطر مانند اشخاصی که یکی از افراد خانواده آنها به این عوامل عفونی آلوده هستند می‌تواند به‌عنوان یک اقدام پیشگیرانه مفید واقع شود.

میکروبیوتای دستگاه تولیدمثلی زنان

بزرگ‌ترین جمعیت میکروبیوتای واژینال و رحمی مربوط به جنس لاکتوباسیلوس می‌باشد. در زنان در سنین باروری وجود مقادیر بالای استروژن در خون باعث رسوب گلیکوژن در اپیتلیوم واژن شده و باعث رشد گونه‌های لاکتوباسیلوس می‌شود که گونه‌های میکروبی متابولیز کننده‌ی گلیکوژن به گلوکز، مالتوز و اسیدلاکتیک به شمار می‌روند. وجود اسیدلاکتیک محیط واژن را اسیدی کرده و محیطی نامطلوب برای رشد پاتوژن ها ایجاد می‌کند. استفاده مکرر از ژل‌ها، شوینده‌ها و سایر محصولات بهداشتی نامناسب با تغییر PH واژن می‌تواند به میکروبیوم تناسلی زنان آسیب جدی وارد کند.

میکروبیوم واژن کاملاً پویاست و تحت تأثیر نوسانات هورمونی در سیکل ماهیانه و دوران بارداری تغییر می‌کند. این باکتری‌ها شناور نیستند و به شکل بیوفیلم با ترکیبات متغیر میکروبیال با واژن، فالوپ ها، گامت‌ها، رحم، و در دوران بارداری با بافت‌های جنینی به اندازه بافت‌های مادری، در تعامل‌اند و تمامیت لایه‌های مخاطی محافظت‌کننده‌ی دستگاه تولیدمثلی زنان را تحت تاثیر قرار می دهند. عدم تعادل میکروبیتای آندومتریال رحمی یکی از دلایل مهم در ناباروری زنان است؛ چرا که میکروبیوم آندومتر رحم در آغاز بارداری نقش کلیدی ایفا می‌کند.

  عدم تعادل در میکروبیوتای تناسلی زنان باعث بروز واژینوز باکتریایی می‌شود. بسیاری از زنانی که دچار ناباروری‌های آیدوپاتیک می شوند به این شرایط دچار اند؛ زیرا این عفونت معمولا بدون نشانه است و فرد اطلاعی از وجود آن ندارد و این اختلال می تواند موجب افزایش احتمال ابتلا به بیماری های انتقالی جنسی دیگر شود.

استرس و فشار های روانی با تاثیر بر پاسخ ایمنی و هورمونی می توانند بر میکروبیوم سیستم تولیدمثلی زنان اثر گذاشته و موجب ناباروری شوند . ترشح کورتیزول باعث مهار ترشح استروژن می‌شود و با تاثیر سوء بر بلوغ اپیتلیوم واژن و با جلوگیری از تجمع گلیکوژن ، جمعیت لاکتوباسیلوس ها را تحت تاثیر قرار داده و با برهم زدن تعادل میکروبیوم واژینال می تواند موجب بروز عفونت و التهاب شود. همچنین افزایش ترشح اپی نفرین باعث کاهش جمعیت لاکتوباسیلوس ها شده و یا بروز غالبیت سایر گونه های میکروبی در دستگاه تناسلی ، سیستم ایمنی فعال شده و التهاب رخ می دهد.

میکروبیوتای دستگاه تولیدمثلی مردان

متاسفانه بسیاری از عوامل ناباروری مردان ناشناخته تلقی می شوند و برخلاف زنان، در مردان میکروبیوتای دستگاه تولیدمثلی آن چنان مورد تحقیق و بررسی قرار نگرفته است. بر اساس بررسی های انجام شده سه گروه از باکتری ها در میکروبیوتای مایع جنسی مردان دیده می‌شود؛ سودوموناس ها، پرووتلا ها و لاکتوباسیلوس ها. این میکروبیوتا بر سلامت غدد جنسی و ترشحی، تکامل اسپرم ها، توان حرکت و تعداد آن‌ها بسیار تاثیر گذار است و بدیهی ست تغییر در تعادل آن موجب بروز ناباروری می‌شود.

عوامل پاتوژنیک ناباروری

در بررسی های انجام شده ۱۴ تا ۲۰درصد ناباروری ها به علت بروز بیماری های تناسلی ادراری در زوج ها ست که به طور مختصر به چند گونه ی خاص می پردازیم.

کلامیدیا تراکوماتیس یکی از عوامل بروز عفونت های انتقالی جنسی مشترک بین زنان و مردان است. این باکتری در زنان حاملگی های خارج رحمی، بیماری التهابی لگن و ناباروری و در مردان التهاب مجرای ادرار، اپیدیدم، بیضه ها، وزیکول سمینال و پروستات را به همراه دارد. ابتلا به این عفونت در مردان موجب تولید آنتی بادی های ضد اسپرم و بروز پاسخ های خود ایمنی علیه آنتی ژن های پروستات می‌شود.

باکتری نایسریا گونوره آ با انسداد دهانه رحم یا و آسیب مجرای ادرار زنان منجر به بروز التهاب در این دو بافت می‌شود. همچنین در مردان التهاب مجاری ادراری، پروستات، اپیدیدم و بیضه ها را در پی دارد و نهایتاً باروری را کاهش دهد.

مایکوپلاسما ژنیتالیوم و مایکوپلاسما هومینیس می توانند در مجاری تناسلی مردان و زنان کلونیزه شوند. مایکوپلاسما هومینیس موجب اختلال عملکرد اسپر می‌شود. مایکوپلاسما ژنیتالیوم علت احتمالی اورتریت غیر گنوکوکی است و موجب التهاب پروستات هم می‌شود. این گونه از مایکو پلاسما ها در شرایط In Vitro موجب آگلوتیناسیون اسپرم و از بین رفتن توان تحرک آن می‌شود. در زنان نیز مایکوپلاسما با ایجاد واژینوز می تواند فلور واژن را دچار اختلال کرده واحتمال ابتلا به التهاب لگنی و ناباروری در زنان را افزایش دهد.

اوره آپلاسما اوره آلیتیکوم و اوره آپلاسما پارووم جزء ساکنین طبیعی مجرای ادراری مردان هستند و در حین انزال منی را آلوده می کنند. این باکتری ها، به ویژه اوره آپلاسما اوره آلیتیکوم، توان بیماری زایی دارند و منجر به اختلال در عملکرد غدد جنسی ، کاهش غلظت و تحرک اسپرم، آسیب به ژنوم و مورفولوژی آن و درنهایت عفونت تناسلی و ناباروری در مردان می‌شود. این باکتری می تواند در زنان باعث ایجاد التهاب لگنی و سپس ناباروری شود.

آنتروباکترها، ساکن روده هستند و شایع‌ترین علت التهاب حاد و مزمن پروستات می باشند. از آنتروباکترها می‌توان به اشرشیاکولای ، پروتئوس و کلبسیلا اشاره کرد. آنتروباکتر ها در زنان موجب بروز عفونت واژن، رحم، لوله ‌های رحمی و لگن می‌شود.

HPV یکی از شایعترین بیماری های ویروسی انتقالی جنسی در سراسر جهان است. این ویروس از عوامل کاهش احتمال بارداری و افزایش سقط جنین در زنان می باشد. این ویروس با تغییرات درتعداد و پایداری اسپرم ها ظرفیت لقاح را کاهش می دهد و با القای تولید آنتی بادی ضد اسپرم بر باروری مردان اثر می گذارد.

 HIV با کاهش سطح تستوسترون در مردان بر توان باروری آن‌ها اثر می گذارد. کاهش غلظت و تحرک اسپرم، آسیب به DNA اسپرم و همچنین تغییر در مورفولوژی اسپرم از جمله تاثیرات این ویروس بر گامت‌های نر است. تاثیرات منفی این ویروس بر باروری زنان مشخص نیست؛ این شرایط می تواند ناشی از ویروس و یا به علت عفونت های ثانویه ی تناسلی و یا عوارض جانبی درمان باشد. ویروس HIV می تواند عامل نارسایی زودررس تخمدان ها باشد. همچنین احتمال می روند مصرف زایدوودین و سایر دارو های ضد ویروسی که مهار کننده ی آنزم های رونوشت بردار معکوس هستند با تاثیر مخرب بر میتوکندری های اسپرم و تخمک بیماران دریافت کننده، پتانسیل تولیدمثلی گامت‌های افراد را تحت تاثیر قرار دهند. کاهش میزان ژنوم میتوکندریایی سبب کاهش پتانسیل لقاح پذیری اووسیت می‌شود و تاثیر سوء بر رشد در اووسیت ثانویه و جنین قبل از لانه گزینی خواهد داشت.

پروبیوتیک‌ها؛ بازسازی فلور و درمان ناباروری

در کنار تاثیرات بسیار پروبیوتیک ها بر تغذیه ی افراد نابارور جهت کنترل چاقی و… ، مصرف مکمل های پروبیوتیکی، با کمک به بازسازی فلور میکروبی دستگاه ادراری – تناسلی بانوان سبب حفاظت میزبان در برابر عوامل پاتوژن از طریق مکانیسم های مختلف می گردند و در درمان ناباوری و سقط جنین موثر می باشند. مثلا دریافت پروبیوتیک های حاوی لاکتوباسیل ها، مانع تاثیرآگلوتیناسیون E.coli بر اسپرم ها در مسیر رحم می‌شود. پروبیوتیک ها همچنین در درمان واژینوز باکتریایی بسیار موثر اند.

منابع:

۱- The Reproductive Microbiome: An Emerging Driver of Sexual Selection, Sexual Conflict, Mating Systems, and Reproductive Isolation M Rowe, L Veers, P Torsi, A Buckling… – Trends in Ecology & …, ۲۰۲۰ – Elsevier

۲- Sperm microbiota and its impact on semen parameters D Baud, C Patagonia , N Vallejo, V Castella… – Frontiers in …, ۲۰۱۹

۳- Microbiome and Fertility Zamora… – Ann Clin Oster …, ۲۰۱۹

۴- Global prevalence of infertility, infecundity and childlessness, WHO 2018

۵- What fertility specialists should know about the vaginal microbiome: a review

۶- JA García-Velasco, M Menabitan, IB Catalan – Reproductive biomedicine, 2017

۷- Microbial Infections and Male Infertility M Saipan, P Jay Ramasamy -l Infections and Infertility, 2016

انجمن علمی دانشجویی ژنتیک بیوتکنولوژی دانشگاه شهید چمران اهواز شماره جدید فصلنامه «ژنوفیل» شماره چهارم سال دوم

مدیر مسئول: زهرا نصب نجار

سردبیر: آرزو آروند

هیئت تحریریه: دکتر مژگان ترابی، آرزو آروند، زهرا نصب نجار، حسین یزدانی، آمین محمدی، ماندانا عسکری و شیوا مظاهری تهرانی.

نگارنده: زهرا نصب نجار

با همکاری: مریم آشنا گر

استاد راهنما: دکتر داراب پور، عضو هیئت‌علمی گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید چمران