Σπερμοδιάγραμμα

Βασική ανάλυση σπέρματος

Ορολογία Βασικών Όρων

• Γόνιμο Ζευγάρι: - Ζευγάρι που έχει αποκτήσει παιδί - Ζευγάρι που έχει τη δυνατότητα για κύηση και γέννηση παιδιού
• Γονιμότητα (fecundity) είναι η δυνατότητα απόκτησης παιδιού σε ένα κύκλο
• Δυνατότητα για γονιμότητα (fecundability) είναι η πιθανότητα επίτευξης κύησης σε ένα κύκλο
• Αγονιμότητα (Infertility): Μη επίτευξη κύησης μετά, τουλάχιστον, 12 μήνες από ελεύθερες σχέσεις. Η αδυναμία μπορεί να αφορά είτε τη γονιμοποίηση είτε την ολοκλήρωση της κύησης, μετά από αυτή.
• Υπογονιμότητα (Subfertility): Επίτευξη κύησης έπειτα από μακροχρόνια προσπάθεια ή θεραπεία.
• Στειρότητα (Sterile): Καμία δυνατότητα επίτευξης κύησης και απόκτησης παιδιού. Αποτελεί πρόβλημα για ένα ζευγάρι. Η πλειοψηφία των ζευγαριών είναι υπογόνιμα παρά στείρα

Βασικές Αρχές της Φυσιολογίας του Αναπαραγωγικού Συστήματος στον Άνδρα

Σπερματογένεση: (σπερματοκυτταρογένεση - μείωση - σπερμιογένεση, 74 ημέρες)

Σπερμιογένεση αποτελεί τη διεργασία μετατροπής των ώριμων σπερματίδων σε σπερματοζωάρια

1. Στάδιο Golgi
2. Στάδιο της καλύπτρας
3. Στάδιο του ακροσώματος
4. Στάδιο της ωρίμανσης

Ο σκοπός της βασικής εξέτασης σπέρματος είναι να αξιολογήσει τις περιγραφικές παραμέτρους της εκσπερμάτισης, που ελήφθη με αυνανισμό.

Το σπερμοδιάγραμμα μπορεί να δώσει πληροφορίες για διαταραχές στον άνδρα :

• Στην παραγωγή των σπερματοζωαρίων
• Στη μεταφορά και την ωρίμανση
• Στη μεταβίβαση και τη λειτουργικότητα τους στο γυναικείο γεννητικό σύστημα

Κλινική Προσέγγιση του Σπερμοδιαγράμματος

Τα αποτελέσματα του ανδρολογικού εργαστηρίου θα επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τις αποφάσεις του θεράποντος ιατρού.

Η υπογονιμότητα είναι συχνή : 10 – 15% των ζευγαριών που επιθυμούν μια κύηση δεν το επιτυγχάνουν μέσα σε διάστημα 12 μηνών. Μετά τους 24 μήνες, το 5 – 10% θα παραμείνουν χωρίς παιδί εάν δεν τους δοθεί θεραπεία.

Βασική Ανάλυση Σπέρματος

Συστατικά σπέρματος : Σπερματικό υγρό (ή πλάσμα), σπερματοζωάρια (7% του όγκου)

Το σπερματικό υγρό παράγεται από : βολβοουρηθραίους και ουρηθραίους αδένες (0,1 - 0,2 ml), προστάτη (0,5 ml), επιδιδυμίδα και σπερματική λήκυθο σπερματοδόχες κύστεις (2 - 2,5 ml).

Η βασική ανάλυση σπέρματος συνίσταται σε :

1. Έλεγχο φυσικών χαρακτηριστικών του σπέρματος
2. Έλεγχο χαρακτηριστικών των σπερματοζωαρίων
3. Ύπαρξη κυτταρικών στοιχείων
4. Βιοχημικά χαρακτηριστικά
5. Λειτουργικές δοκιμασίες

Συλλογή Δείγματος και Μακροσκοπική Εξέταση

Τρόποι Συλλογής : Αυνανισμός σε ειδικό πλαστικό δοχείο, Διακοπτόμενη συνουσία, Προφυλακτικό χωρίς σπερματοκτόνες ουσίες. Χρόνος Αποχής (2 – 7 ημέρες)

Το σπέρμα μπορεί να περιέχει HIV, ιό της ηπατίτιδας και άλλους ιούς καθώς επίσης και άλλα βακτήρια. Αντιμετωπίζεται κάθε δείγμα σαν να είναι μολυσματικό.

Μακροσκοπική Εξέταση :

• Πήξη και Ρευστοποίηση
• Ανάδευση του δείγματος
• Μέτρηση του όγκου της εκσπερμάτισης
• Προσδιορισμός του ιξώδους
• Παρουσία συγκολλήσεων - συσσωρεύσεων
• Άλλα φυσικά χαρακτηριστικά (οσμή, χροιά και pH)

Μέτρηση του όγκου της εκσπερμάτισης : Φυσιολογικός Όγκος είναι 2 – 5 ml σύμφωνα με Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας. Μικρός όγκος (< 1,5 ml) μπορεί να οφείλεται σε :

• Απώλεια δείγματος κατά τη συλλογή του
• Συγγενής αγενεσία ή απόφραξη εκφορητικών οδών
• Ανάστροφη εκσπερμάτιση
• Υπογοναδισμός
• Λοίμωξη γεννητικών αδένων
• Ψυχολογικά αίτια
• Συχνές σεξουαλικές επαφές

Μικροσκοπική Εξέταση Σπέρματος

• Συγκέντρωση Σπερματοζωαρίων
• Κινητικότητα Σπερματοζωαρίων
• Ζωτικότητα Σπερματοζωαρίων
• Μορφολογία Σπερματοζωαρίων
• Παρουσία άλλων κυτταρικών στοιχείων (Λευκοκύτταρα, Ερυθροκύτταρα, Επιθηλιακά κύτταρα, Μικροοργανισμοί, Κύτταρα της σπερματικής σειράς)

Εκτίμηση της συγκέντρωσης του σπέρματος

• Ασπερμία : Απουσία εκσπερμάτισης
• Αζωοσπερμία : Απουσία σπερματοζωαρίων στην εκσπερμάτιση
• Ολιγοζωοσπερμία : Συγκέντρωση σπερματοζωαρίων < 20 x 106/ml
• Σοβαρή ολιγοζωοσπερμία : Συγκέντρωση σπερματοζωαρίων < 5 x 106/ml

Περιγραφή της τεχνικής μέτρησης της συγκέντρωσης. Συσκευές Υπολογισμού Συγκέντρωσης :

• Αιματοκυτταρόμετρο Improved Neubauer (βάθος 100 μm)
• Makler (μικρότερος όγκος βάθος 10 μm, κίνδυνος για σχετικά μεγάλο λάθος)
• Βürker – ακρίβεια ίδια με το αιματοκυτταρόμετρο Improved Neubauer
• Horwell Fertility chamber – μικρότερη ακρίβεια από τη Makler
• Petroff Hausser – βάθος 20 μm, αρκετά ακριβή, δύσκολη στον καθαρισμό

Εκτίμηση της κινητικότητας του σπέρματος. Ορισμός τύπων κινητικότητας σπερματοζωαρίων

• Ακίνητα : καμία ένδειξη κίνησης
• Κινητά : ενδείξεις κίνησης – ενεργός αλλαγή θέσης ουράς
• Προωθητική κινητικότητα : ενεργός μετατόπιση από το ίδιο το κύτταρο
• Ταχεία προωθητική κινητικότητα : >1/2 μήκος ουράς / sec ή > 5 x μήκη κεφαλής / sec

Οπτική παρατήρηση – Κατάταξη σε 4 κατηγορίες

Η κινητικότητα επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως :

• η θερμοκρασία του δωματίου
• η καλή ανάδευση του δείγματος
• η ομοιόμορφη κατανομή στο μικροσκόπιο και
• το βάθος του μικροσκοπίου

Η μέτρηση της κινητικότητας μπορεί, επίσης, να γίνει με τη χρήση αυτόματων αναλυτών (Computer Aided Sperm Analyzer – CASA) και να μετρηθούν παράμετροι όπως :

• η μέση ταχύτητα της ελικοειδούς πορείας (curvilinear velocity – VCL)
• η μέση ταχύτητα της ευθύγραμμης κίνησης (straight line velocity - VSL)
• η μέση προωθητική ταχύτητα (average path velocity – VAP)
• το εύρος της προς τα πλάγια κίνησης των κεφαλών (amplitude of lateral head displacement – ALH).

Αίτια κακής κινητικότητας : Παρατεταμένη περίοδος αποχής, Λοιμώξεις, γεννητικού, Δομικές ανωμαλίες σπερματοζωαρίων, Αντισπερμικά αντισώματα, Κιρσοκήλη, Ιδιοπαθή αίτια

Κλινική αξία της ζωτικότητας : Τα ακίνητα σπερματοζωάρια μπορεί να είναι ζώντα ή νεκρά - νεκρά σπερματοζωάρια : νεκροσπερμία - ακίνητα ζώντα σπερματοζωάρια : σύνδρομο Kartagener ή σύνδρομο ακίνητων μαστιγίων. Όταν υπάρχουν λίγα κινητά σπερματοζωάρια, η δοκιμασία της ζωτικότητας είναι πολύ σημαντική (ΠΟΥ: < 50% κινητών σπερματοζωαρίων, NAFA-ESHRE: < 40% κινητών σπερματοζωαρίων)

Τεχνικές προσδιορισμού της ζωτικότητας των σπερματοζωαρίων:

• Δοκιμασία υπο-οσμωτικής διόγκωσης (Hypo-osmotic swelling test, HOS-test). Στην παρουσία υπο-οσμωτικού διαλύματος, τα κύτταρα απορροφούν ύδωρ, ενώ τα νεκρά δεν απορροφούν και δεν εμφανίζουν διόγκωση.
• Μέτρηση ATP (μόνο για ερευνητικούς λόγους)
• Αποκλεισμός χρωστικής - Εωσίνη (απορροφάται μόνον από τα νεκρά κύτταρα) και Νιγκροζίνη (αντιθετική χρώση) - Κυανούν του τρυπανίου (αρχή όμοια με την εωσίνη)

Εκτίμηση της μορφολογίας του σπέρματος

Κριτήρια φυσιολογικής μορφολογίας κατά Krüger :

• Μορφή Κεφαλής : Ωοειδής (οβάλ) - Κανονικό περίγραμμα - Ακρόσωμα (καλύπτει 40 – 70% της έκτασης της κεφαλής) - Κενοτόπια (< 20% της έκτασης της κεφαλής)
• Αυχένας/Ενδιάμεσο τμήμα : Κανονικό σχήμα - Συμμετρική, ευθεία έκφυση της ουράς
• Ουρά : Μη σπειροειδής - Ευθεία ή ελαφρώς κεκαμμένη - Λείο περίγραμμα
• Κυτταροπλασματική σταγόνα : Κανονικό περίγραμμα - Στη βάση κεφαλής/ ενδιάμεσου τμήματος

Μέγεθος Φυσιολογικού Σπερματοζωαρίου :

• Συνολικό μήκος 50 – 60 μm
• Μέγεθος κεφαλής - Μήκος 4.0 – 5.0 μm - Πλάτος 2.5 – 3.5 μm
• Αυχένας/ Ενδιάμεσο τμήμα - Μήκος 7 – 8 μm - Μέγιστο πλάτος 1 μm
• Ουρά - Μήκος ~ 45 – 50 μm
• Κυτταροπλασματική σταγόνα - < 1/3 μεγέθους της κεφαλής

Κλινική αξία της εκτίμησης της μορφολογίας των σπερματοζωαρίων

• Ενδείξεις διαταραχής στην ορχική λειτουργία (συχνά μειωμένη ποσότητα και ποιότητα).
• Μερικές φορές μακροχρόνια αποχή από επαφή ή καθυστέρηση της εξέτασης
• Μειωμένη πιθανότητα εγκυμοσύνης - Φυσιολογική σύλληψη (αυξημένο πλήθος ανωμαλιών στα μη φυσιολογικά σπερματοζωάρια) - Υποβοηθούμενη Αναπαραγωγή (χαμηλό ποσοστό σπερματοζωαρίων με φυσιολογική μορφολογία)

Εκτίμηση Αντισπερματικών Αντισωμάτων

Η φύση των αντισπερματικών αντισωμάτων : Φυσική αντίδραση του σώματος έναντι ξένων κυττάρων - Προστασία έναντι λοιμογόνων παραγόντων. Ανοσολογική αντίδραση έναντι του σπέρματος. Πιθανή αυτοάνοση διαταραχή. Το σπέρμα δεν είναι απαραίτητα απόλυτα ταυτόσημο με τα σωματικά κύτταρα του ίδιου οργανισμού μιας και οι γαμέτες έχουν ένα διαφορετικό ανοσολογικό προφίλ (απουσιάζουν τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας). Αυτό οδηγεί σε συγκολλήσεις των σπερματοζωαρίων

Τύποι Αντισπερματικών Αντισωμάτων:

• IgG → Τα πλέον κοινά στην κυκλοφορία του αίματος
• IgA → Εκκριτικού τύπου - Μπορούν να προσδεθούν σε σπερματοζωάρια στην τραχηλική βλέννα
• IgM → Είναι σπάνια - Αρκετά αντισώματα συνδέονται μεταξύ τους

Έχει παρατηρηθεί ότι οι συγκολλήσεις των σπερματοζωαρίων παίζουν σημαντικό ρόλο στο 10 - 20% των ζευγαριών με προβλήματα υπογονιμότητας

Συνιστώμενοι έλεγχοι :

• Άρρενες - Άμεσο Immunobead test (IBT) στο σπέρμα - Έλεγχος Mixed Agglutination Reaction (MAR) στο σπέρμα
• Θήλεα άτομα - Έμμεσος έλεγχος IBT/MAR στον ορό - Έμμεσος έλεγχος της τραχηλικής βλέννας

Βιοχημικές Εξετάσεις Σπέρματος

Οι βιοχημικές εξετάσεις του σπέρματος δίνουν πληροφορίες για τη λειτουργία των επικουρικών γεννητικών αδένων:

• Εκκριτικής λειτουργίας του προστάτη : Όξινη φωσφατάση - Κιτρικό οξύ - Ψευδάργυρο - Μαγνήσιο
• Εκκριτικής λειτουργίας σπερματοδόχων κύστεων : Φρουκτόζη
• Εκκριτικής λειτουργίας επιδυδιμίδων : L-καρνιτίνη - α-γλυκοσιδάση - γλυκερυλ-φωσφωρυλ-χολίνη

Μικροβιολογικές Εξετάσεις Σπέρματος

Η καλλιέργεια του σπέρματος γίνεται για τον έλεγχο ύπαρξης μικροοργανισμών στο ανδρικό γεννητικό σύστημα, δεδομένου ότι επηρεάζουν τη γονιμοποιητική ικανότητα του δείγματος. Συνήθως, ελέγχεται η παρουσία :

• Αερόβιων μικροοργανισμών
• Αναερόβιων μικροοργανισμών
• Μυκοπλάσματος και Ουρεοπλάσματος
• Χλαμυδίων

Παράδειγμα : το ουρεόπλασμα που επικάθεται στην κεφαλή των σπερματοζωαρίων επηρεάζει το αποτέλεσμα τις IVF, μιας και έχει συσχετισθεί με αυξημένο ποσοστό αποβολών

Λειτουργικές Δοκιμασίες του Σπέρματος

Η έρευνα αφορά τις λειτουργικές δοκιμασίες του σπερματοζωαρίου που ελέγχουν μοριακούς μηχανισμούς απαραίτητους για τη γονιμοποίηση του ωοκυττάρου ή εξετάζουν την ποιότητα του γενετικού υλικού.

• Δοκιμασία διείσδυσης των σπερματοζωαρίων στην τραχηλική βλέννα
• Ικανότητα του σπερματοζωαρίου να συνδεθεί με τη διαφανή ζώνη του ωοκυττάρου
• Ακροσωμιακή Αντίδραση
• Δοκιμασία διείσδυσης του σπερματοζωαρίου σε ετερόλογο ωοκύτταρο
• Δοκιμασία ακεραιότητας της μεμβράνης του σπερματοζωαρίου
• Προσδιορισμό των ελεύθερων ριζών στο σπερματικό υγρό
• Αποσυμπύκνωση της χρωματίνης και ακεραιότητας του πυρήνα του σπερματοζωαρίου