Ανδρική υπογονιμότητα και εξειδικευμένες ιατρικές εξετάσεις, άρθρο της μικροβιολόγου Βανέσας Μηλιώνη.

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, υπογονιμότητα ορίζεται ως η αδυναμία ενός ζευγαριού, να επιτύχει σύλληψη και να τεκνοποιήσει μετά από τουλάχιστον 12 μήνες συχνών σεξουαλικών επαφών χωρίς τη χρήση αντισυλληπτικών μεθόδων. Περίπου 15% των ζευγαριών αντιμετωπίζουν πρόβλημα υπογονιμότητας.

Η υπογονιμότητα ενός ζευγαριού μπορεί να οφείλεται είτε σε κάποιον ανδρικό παράγοντα, είτε σε κάποιον γυναικείο παράγοντα, είτε σε συνδυασμό ανδρικού και γυναικείου παράγοντα.

Οι κύριες αιτίες ανδρικής υπογονιμότητας είναι:

• Κιρσοκήλη
• Δυσλειτουργία του θυρεοειδούς
• Μη φυσιολογικές τιμές άλλων ορμονών (FSH, τεστοστερόνη, LH, προλακτίνη)
• Ανατομικές ανώμαλίες του γεννητικού συστήματος
• Χρωμοσωμικές ανωμαλίες
• Φλεγμονές του γεννητικού συστήματος
• Διαβήτης
• Άλλοι παράγοντες (κάπνισμα, αλκοόλ, ανθυγιεινή διατροφή, ατμοσφαιρική ρυπανση, τοξικές ουσίες, στρες κ.α.)

Εργαστηριακές εξετάσεις διερεύνησης της ανδρικής υπογονιμότητας

Σπερμοδιάγραμμα

Η βασική εργαστηριακή εξέταση για τον έλεγχο της ανδρικής υπογονιμότητας είναι το σπερμοδιάγραμμα. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει θέσει τα κριτήρια και τις τιμές αναφοράς σχετικά με τον έλεγχο των διάφορων χαρακτηριστικών του σπέρματος.

Με το σπερμοδιάγραμμα προσδιορίζονται οι εξής παράμετροι:

Μακροσκοπική παρατήρηση σπέρματος:

Όγκος: Ο φυσιολογικός όγκος σπέρματος από μία εκσπερμάτιση μετά από σεξουαλική αποχή 2-7 ημερών είναι 2-6ml.  Διακρίνουμε επίσης τις εξής περιπτώσεις:

• Ασπερμία: Καθόλου υλικό μετά την εκσπερμάτιση
• Υποσπερμία: Όγκος σπέρματος μικρότερος από 0,5ml
• Υπερσπερμία: Όγκος σπέρματος μεγαλύτερος από 6ml

pH: Το φυσιολογικό δείγμα έχει pH μεγαλύτερο από  7,2.

Ιξώδες: Αμέσως μετά την εκσπερμάτιση το σπέρμα παρουσιάζει μεγάλο ιξώδες το οποίο μειώνεται σημαντικά 15 λεπτά μετά. Δείγμα με υψηλό ιξώδες  υποδηλώνει δυσλειτουργία του προστάτη αδένα.

Υγροποίηση: Το σπέρμα φυσιολογικά υγροποιείται 15 λεπτά μετά την εκσπερμάτιση σε θερμοκρασία δωματίου.

Χρώμα: Το χρώμα του σπέρματος έχει μια γκρίζα απόχρωση. Οστόσο ελέγχεται τυχόν αλλοίωση του χρώματος που μπορεί να οφείλεται στην παρουσία ερυθροκυττάρων (αιμοσπερμία), στη λήψη ορισμένων φαρμάκων ή βιταμινών κ.α.

Μικροσκοπική παρατήρηση σπέρματος:

Συγκέντρωση σπερματοζωαρίων: Είναι ο αριθμός των σπερματοζωαρίων σε 1 ml δείγματος. Η φυσιολογική συγκέντρωση παίρνει τιμές μεγαλύτερες από 15 εκατομμύρια σπερματοζωάρια σε 1 ml δείγματος.

Συνολικός αριθμός σπερματοζωαρίων: Εξαρτάται από την ικανότητα των όρχεων να παράγουν σπερματοζωάρια. Το κατώτερο φυσιολογικό όριο είναι 39 εκατομμύρια σε μία εκσπερμάτιση.

Αζωοσπερμία: Απουσία σπερματοζωαρίων από το δείγμα
Ολιγοσπερμία: Μικρός αριθμός σπερματοζωαρίων στο δείγμα, 15-39 εκατομμύρια σπερματοζωάρια
Κρυπτοσπερμία: Μετά από φυγοκέντρηση του δείγματος παρατηρήθηκαν λίγα σπερματοζωάρια

Κινητικότητα σπερματοζωαρίων: Τα σπερματοζωάρια κατατάσονται σε 3 κατηγορίες σύμφωνα με τις τελευταίες οδηγίες (2010) του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας:

• Σπερματοζωάρια με προωθητική κίνηση
• Σπερματοζωάρια που κινούνται επί τόπου ή σε τροχιά (υποδηλώνει αδυναμία των σπερματοζωαρίων να κινηθούν στην αναπαραγωγική οδό της γυναίκας).
• Ακίνητα σπερματοζωάρια

Σε ένα δείγμα φυσιολογικού σπέρματος το άθροισμα των ποσοστών των κινητών σπερματοζωαρίων (a,b) είναι μεγαλύτερο από 40% και το ποσοστό των σπερματοζωαρίων που έχουν προωθητική κίνηση είναι μεγαλύτερο από 32%.

Ζωτικότητα σπερματοζωαρίων: Υπολογίζεται η εκατοστιαία αναλογία των ζωντανών σπερματοζωαρίων. Η πληροφορία αυτή είναι πολύ σημαντική ιδιαίτερα σε δείγμα με πολύ υψηλό ποσοστό ακίνητων σπερματοζωαρίων, διότι ακόμα  και τα ακίνητα ζωντανά σπερματοζωάρια είναι δυνατόν να γονιμοποιήσουν ένα ωάριο κατά τη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης. Σε φυσιολογικό δείγμα το ποσοστό ζωντανών σπερματοζωαρίων είναι μεγαλύτερο από 58%.

Μορφολογία σπερματοζωαρίων: Σύμφωνα με τα κριτήρια που έχει θέσει ο Παγκόσμιος Οργάνισμός Υγείας, τα μη φυσιολογικά σπερματοζωάρια κατηγοριοποιούνται ανάλογα με το τμήμα του σπερματοζωαρίου που έχει άτυπη μορφή (Κεφαλή, αυχένας, ουρά και κυτταροπλασματική σταγόνα).

Τερατοσπερμία: Ποσοστό σπερματοζωαρίων με φυσιολογική μορφή μικροτερο από 4%.

Συγκόληση σπερματοζωαρίων: Μάζα 10 ή περισσότερων κολλημένων σπερματοζωαρίων. Οφείλεται συνηθως στην παρουσία αντισπερματικών αντισωμάτων.

Παρουσία λευκών αιμοσφαιρίων ή άλλων κυττάρων: Σε φυσιολογικό δείγμα ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων πρέπει να είναι μικρότερος απο 1 εκατομμύριο. Η παρουσία μεγαλύτερου αριθμού λευκών αιμοσφαιρίων στο σπέρμα υποδηλώνει φλεγμονή ή άλλες παθήσεις στις οποίες μπορεί να οφείλεται η υπογονιμότητα.

Η εξέταση αυτή συνιστάται στις εξής περιπτώσεις:

• Διερεύνηση γονιμότητας ζευγαριού
• Σε ζευγάρια υπογόνιμα, πριν τη διαδικασία εξωσωματικής
  Ιστορικό κιρσοκήλης, κρυψορχίας, συστροφής όρχεων
• Σε άτομα που πέρασαν κάποια πάθηση του ουρογεννητικού συστήματος
• Πριν την κρυοσηντήρηση σπέρματος που θα χρησιμοποιηθεί μελλοντικά
• Χειρουργικές διαδικασίες που ενδέχεται να έχουν επηρεάσει το γεννητικό σύστημα
• Μετά από απολίνωση σπερματικών πόρων
• Σοβαρός τραυματισμός όρχεων

Αποτελέσματα εξέτασης

Τα αποτελέσματα του σπερμοδιαγράμματος θα είναι έτοιμα εντός 2 ωρών από τη στιγμή που θα παραλάβουμε το δείγμα.

Εκτός από την αναφορά που θα περιλαμβάνει αναλυτικά  τα αποτελέσματα και τις αξιολογήσεις των διαφόρων παραμέτρων του σπέρματος, θα λάβετε επίσης ψηφιακό υλικό (φωτογραφίες και βίντεο) όπου θα διαφαίνονται η μορφολογία και η κινητικότητα σπερματοζωαρίων.

Συμπληρωματικές εξετάσεις για τον έλεγχο της ανδρικής υπογονιμότητας

Αξίζει να σημειωθεί ότι  περίπου 15% των ανδρών με φυσιολογικές τιμές για τις παραμέτρους του σπερμοδιαγράμματος, αντιμετωπίζουν προβλήματα υπογονιμότητας. Αυτό συμβαίνει γιατι είναι πιθανόν κάποιοι άλλοι παράγοντες (ορμονικοί, βιοχημικοί, γενετικοί κ.α.) που δεν ελέγχονται από το σπερμοδιάγραμμα, να επηρεάζουν αρνητικά τη διαδικασία της σπερματογέννεσης, της γονιμοποίησης και τις διαδικασίες που ακολοθούν (εμβρυική ανάπτυξη, εμφύτευση κ.α.)
Στο εργαστήριό μας προσφέρουμε επιπλέον εξετάσεις για πιο ολοκληρωμένο και λεπτομερή έλεγχο της ανδρικής υπογονιμότητας:

Γενετικός έλεγχος

• Έλεγχος για τον κατακερματισμό του DNA σπέρματος
• Καρυότυπος Περιφερικού Αίματος,
• Μικροελλέιψεις στο Υ χρωμόσωμα
• Μεταλλάξεις Κυστικής Ίνωσης

Μικροβιολογικός έλεγχος σπέρματος

• Καλλιέργεια σπέρματος και αντιβιόγραμμα (VITEK 2)
• Μοριακή ανίχνευση μυκοπλάσματος, ουρεοπλάσματος και χλαμυδίων

Ορμονικός έλεγχος

• LH, FSH, Τεστοστερόνη, Προλακτίνη,
• Ορμόνες Θυρεοειδούς (T3, T4, TSH)

Βιοχημικός έλεγχος σπέρματος

Έλεγχος παρουσίας ενεργών ενώσεων οξυγόνου καρνιτίνη, κιτρικό οξύ, όξινη φωσφατάση, φρουκτόζη, μαγνήσιο, ψευδάργυρος

Ανοσολογικός έλεγχος

• Αντισπερματικά αντισώματα (σπέρματος και ορού)

Κατακερματισμός DNA σπέρματος

Ο έλεγχος του ποσοστού σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA είναι μέθοδος αξιολόγησης της ποιότητας του DNA σπερματοζωαρίων.

Η ακεραιότητα του DNA των σπερματοζωαρίων έχει σημαντικό αντίκτυπο στην εμβρυική ανάπτυξη από το στάδιο της βλαστοκύστης, καθώς επίσης και στα επόμενα στάδια (εμφύτευση γονιμοποιημένου ωαρίου κ.α.).  Ακόμα και αν ένα ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα μορφολογικά φυσιολογικό σπερματοζωάριο, του οποίου όμως το DNA είναι κατακερματισμένο, είναι πολύ πιθανό να ανασταλεί η εμβρυική ανάπτυξη ή να αποτύχει η εμφύτευση και να έχουμε αποβολή.

Η εξέταση αυτή συνιστάται σε:

• Ζευγάρια με ανεξήγητη υπογονιμότητα
• Ζευγάρια με επαναλαμβανόμενες αποβολές
• Ζευγάρια με αποτυχημένες προσπάθειες εξωσωματικής γονιμοποίησης
• Ιστορικό κιρσοκήλης
• Άνδρες προχωρημένης ηλικίας
• Μη φυσιολογικές τιμές σπερμοδιαγράμματος

Η πιθανότητα υψηλού ποσοστού κατάτμισης DNA σπέρματος είναι μεγάλη στους άνδρες με μη φυσιολογικές τιμές σπερμοδιαγράμματος. Εντούτις, έχει παρατηρηθεί υψηλό επίπεδο κατακερματισμού του DNA σπέρματος και σε άνδρες με φυσιολογικές τιμές σπερμοδιαγράμματος. Επομένως, ο έλεγχος της ποιότητας του DNA σπέρματος συμπληρώνει τη βασική εξέταση σπέρματος (σπερμοδιάγραμα) και μας δίνουν σημαντικές πληροφορίες για την αντιμετώπιση της υπογονιμότητας του άνδρα.

Επίσης, αυτή η εξέταση θα βελτιώσει τα κριτήρια επιλογής ενός ζευγαριού σχετικά με τη μέθοδο υποβοηθούμενης αναπαραγωγής που θα ακολουθήσει.

Μέθοδος προσδιορισμού του ποσοστού σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA

Στο εργαστήριό μας χρησιμοποιούμε την τεχνική της Διασποράς Χρωματίνης Σπέρματος με το  Halosperm® G2 kit της εταιρίας Halotech DNA. Μετά από κατάλληλη επεξεργασία του δείγματος δημιουργείται ένα χαρακτηριστικό στεφάνι διάσπαρτης χρωματίνης γύρω από την κεφαλή των σπερματοζωαρίων με ακέραιο DNA, ενώ το στεφάνι αυτό απουσιάζει όταν το DNA είναι κατακερματισμένο. Το δείγμα παρατηρείται στο μικροσκόπιο και καταγράφεται η παρουσία – ή απουσία – και το μέγεθος του στεφανιού (μεγάλο, μεσαίο, μικρό) τουλάχιστον 500 σπερματοζωαρίων. Στη συνέχεια υπολογίζεται το ποσοστό των σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA.

Διακρίνονται 3 επίπεδα κατακερματισμού του DNA σπέρματος:

1. Υψηλό ποσοστό σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA < 15%
2. Μέτριο ποσοστό σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA  15-30%
3. Χαμηλό ποσοστό σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA >30%

Για να χαρακτηριστεί φυσιολογικό ένα δείγμα σπέρματος, το ποσοστό κατακερματισμένου DNA πρέπει να είναι χαμηλότερο από 30%. Το σπέρμα με ποσοστά κατάτμησης DNA υψηλότερα από 30% έχει χαμηλότερη γονιμοποιητική ικανότητα. Η πιθανότητα αποβολής αυξάνεται καθώς αυξάνεται το ποσοστό κατακερματισμένου σπερματικού DNA.

Τα αποτελέσματα της εξέτασης θα είναι έτοιμα 3 ώρες μετά την παραλαβή του δείγματος.

Παράγοντες που προκαλούν κατακερματισμό του DNA σπερματοζωαρίων

Η μεγαλύτερη ποσότητα δραστικών ενώσεων οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) παράγονται ενδογενώς ως αποτέλεσμα του κυτταρικού μεταβολισμού. Όταν οι ROS βρίσκονται σε μικρές ποσότητες δεν είναι επιβλαβείς διότι είτε παίρνουν μέρος σε διάφορες σημαντικές διαδικασίες των σπερματοζωαρίων (π.χ. στην ακροσωμική αντίδραση), είτε αδρανοποιούνται από αντιοξειδωτικά ένζυμα. Η συγκέντρωσή τους όμως αυξάνεται κάτω από ορισμένες συνθήκες, όπως είναι το κάπνισμα, η κατανάλωση αλκοόλ, η φλεγμονώδης αντίδραση, το στρες, οι τοξικές ουσίες, η ατμοσφαιρική ρύπανση, η χρόνια χρήση στεροειδών κ.α., Επίσης, η κακή διατροφή, φτωχή σε αντιοξειδωτικά και μέταλλα τα οποία είναι απαραίτητα για τη λειτουργία των ενζύμων, μειώνει την αντιοξειδωτική τους ικανότητα. Έτσι, η αυξημένη παραγωγή ROS σε συνδυασμό με την αδυναμία των αντιοξειδωτικών μηχανισμών να τις αδρανοποιήσουν, προκαλεί συσσώρευση των ενεργών ενώσεων οξυγόνου (οξειδωτικό στρες), οι οποίες στη συνέχεια προκαλούν βλάβες στο DNA καθώς επίσης και στους επιδιορθωτικούς μηχανισμούς με τελικό αποτέλεσμα τον κατακερματισμό του DNA.

Η συσσώρευση ROS προκαλεί, επίσης, μείωση της συγκέντρωσης ψευδαργύρου, με επακόλουθη συνέπεια την ανεπαρκή οργάνωση και αναδίπλωση της χρωματίνης κατά τη διαδικασία της σπερματογέννεσης και τελικά τον κατακερματισμό του DNA.

Άλλοι παράγοντες που επίσης επηρεάζουν την ποιότητα του DNA σπερματοζωαρίων είναι:

Κιρσοκήλη
Ιστορικό  λοιμώξεων στο ουρογεννητικό σύστημα
Υψηλός πυρετός
Υψηλή θερμοκρασία και στενά ρούχα
Προχωρημένη ηλικία

Αντιμετώπιση

Στις περιπτώσεις που η κατάτμιση του DNA οφείλεται σε οξειδωτικό στρες, συνιστάται αλλαγή του τρόπου ζωής (διακοπή καπνίσματος, αποφυγή αλκοόλ, σωστός ύπνος) και υγιεινή διατροφή πλούσια σε αντιοξειδωτικά έτσι ώστε να αυξηθεί η αντιοξειδωτική ικανότητα του οργανισμου και να βελτιωθεί το επίπεδο κατατμησης DNA.

Σε περίπτωση που υπάρχει κάποια λοίμωξη, μετά τη θεραπεία της θα μειωθεί και το ποσοστό σπερματοζωαρίων με κατακερματισμένο DNA.

Όσον αφορά την περίπτωση κατάτμισης του DNA λόγω κιρσοκήλης, έρευνες έχουν δείξει ότι βελτιώνεται σημαντικά η ακεραιότητα του DNA των σπερματοζωαρίων μετά από χειρουργική αντιμετώπιση της κιρσοκήλης.

Σε αρκετές περιπτώσεις, το επίπεδο κατακερματισμού του DNA δε μπορεί να βελτιωθεί. Το ζευγάρι όμως δε θα πρέπει να αποτραπεί από την προσπάθεια τεκνοποίησης γιατί τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται εξελιγμένες μέθοδοι εξωσωματικής γονιμοποίησης που αυξάνουν τις πιθανότητες υγειούς εγκυμοσύνης σε ζευγάρια με υπογονιμότητα. Για παράδειγμα η μέθοδος ICSI έχει αποδειχθεί ότι είναι πιο αποτελεσματική απο την κλασική IVF.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί οτι το ωάριο μιας νεαρής γυναίκας, με τα ένζυμα που διαθέτει, έχει τη δυνατότητα να επιδιορθώσει σε κάποιο βαθμό το DNA του σπέρματος μετά τη γονιμοποίηση.

Τέλος, έχει βρεθεί ότι το σπέρμα που βρίσκεται στον ορχικό ιστό ενδέχεται να παρουσιάζει λιγότερες κατατμήσεις DNA συγκριτικά με το σπέρμα μετά την εκσπερμάτιση. Έτσι, με κατάλληλες μεθόδους, μπορεί να ληφθεί σπέρμα από ορχικό ιστό και να χρησιμοποιηθεί για εξωσωματική γονιμοποίηση.