Sterilità maschile

Il potenziale di fertilizzazione dello sperma dipende dalla forma degli spermatozoi, dalla loro motilità, dalla capacità degli spermatozoi di effettuare le funzioni necessarie per la fertilizzazione dell'uovo ed infine, dal trasferimento di materiale genetico intatto (DNA) nell'uovo durante la fertilizzazione. È ben noto che 35-50% di tutta la infertilita’ è causato dalle anomalie dello sperma, nella sua produzione o nella sua funzione, da soli od in associazione ad altri fattori.

Se una gravidanza non si verifica naturalmente, l'unico modo per verificare che la fertilizzazione avvenga veramente e’ di prendere le uova e lo sperma ed unirli in laboratorio [fecondazione in vitro - FIVET]. Prima di ricorrere a questa prova, esaminiamo lo sperma in dettaglio ed effettuiamo tutte le prove quantitative e funzionali per evidenziare eventuali deficienze del profilo seminale.

Analisi del Seme

Un campione di seme è analizzato per accertarne il volume, la concentrazione degli spermatozoi, la percentuale di spermatozoi con movimenti attivi e la percentuale di spermatozoi con forma normale. Un'anomalia di uno o più di questi parametri suggerisce un problema seminale. Più grande l’anomalia, più grande la probabilità che lo sperma sia un fattore determinante nella sterilità della coppia.

Criteri rigorosi di valutazione morfologica

Una valutazione microscopica molto dettagliata della forma dello spermatozoo che misuri ad esempio la coda e la testa dimostra che anche in uomini fertili, il 90% circa degli spermatozoi in un eiaculato e’ anormale.

Swim-up test

Poniamo gli spermatozoi sul fondo di una provetta contenente un terreno di cultura liquido ; Gli spermatozoi nuoteranno verso l’alto nella provetta coprendo una certa distanza in un certo tempo. Il numero di spermatozoi che raggiungono la parte alta della provetta e’ correlato alla capacita’ fertilizzante dello sperma.

Anticorpi anti-spermatozoo

Se lo sperma entra nel torrente circolatorio dell’organismo a causa di una ferita, un intervento chirurgico o altro, l’organismo puo’ riconoscere lo sperma come estraneo e puo’ produrre anticorpi verso lo sperma stesso. Le proteine dell'anticorpo che si attaccano agli spermatozoi possono impedire la fertilizzazione.

Anomalie cromosomiche nello sperma

Molte anomalie dello sperma sono dovute ad alterazioni dei cromosomi sia numeriche che strutturali. Le anomalie cromosomiche numeriche si riferiscono ai casi in cui gli spermatozoi hanno un numero superiore od inferiore ai normali 23 cromosomi (aneuploidie).Le anomalie cromosomiche strutturali si riferiscono ai casi in cui il maschio e’ portatore di un riarrangiamento cromosomico bilanciato nel suo cariotipo . Il portatore di un riarrangiamento cromosomico strutturale produce un numero di spermatozoi geneticamente sbilanciati, che, se fertilizzano un uovo, produrranno un embrione cromosomicamente anormale con un eccesso o un difetto di materiale genetico. Sia le anomalie cromosomiche numeriche che strutturali possono dare origine ad una situazione sbilanciata nell’embrione che puo’ condurre alla morte dell'embrione stesso, all’aborto, o alla nascita di un bambino vivo, ma con gravi problemi di salute.

Studio delle aneuploidie dei cromosomi negli spermatozoi

È effettuato con la tecnica della Ibridizzazione In Situ evidenziata per mezzo della Fluorescenza (FISH). I piccoli segmenti di DNA (sonde), vengono specificamente legati (ibridizzati) a determinate regioni di quei cromosomi che sono analizzati. Ogni sonda è identificata con una diversa colorazione fluorescente. Queste sonde fluorescenti sono applicate al campione di sperma e vanno a fissarsi ai cromosomi specifici. Per mezzo di un microscopio fluorescente il genetista può identificare i segnali fluorescenti di colori diversi per ogni cromosoma investigato (uno, due o più). Un singolo segnale fluorescente rappresenta una monosomia, due una disomia (normale) e tre una trisomia dello specifico cromosoma. In questo modo, la diagnosi di aneuploidia in uno specifico cromosoma puo’ essere effettuata. Un minimo di 500 spermatozoi viene valutato per ogni cromosoma studiato per determinarne la percentuale di aneuploidie. Gli uomini fertili normali hanno un tasso di aneuploidie del 2-4% nello sperma, mentre gli uomini severamente infertili hanno un tasso superiore al 27%. Un aumento delle aneuploidie nello sperma contribuisce alla infertilita’ maschile.

Frammentazione del DNA nello sperma (Apoptosi)

L’Apoptosi è la morte geneticamente programmata delle cellule. Questa degenerazione procede per stadi, che includono la condensazione della cromatina, la frammentazione del DNA nucleare, l’atrofia delle cellule ed infine la frammentazione completa delle cellule stesse. A volte gli spermatozoi con danni al DNA che non vengono eliminati dal normale processo apoptotico riescono a fertilizzare un uovo, particolarmente quando viene utilizzata la tecnica ICSI (iniezione intra-citoplasmica dello spermatozoo). Tutti i dati stanno ad indicare che i livelli aumentati di apoptosi nello sperma durante la Fertilizzazione in vitro (IVF) sono correlati con una peggiore morfologia dell'embrione nelle fasi iniziali di divisione, con una incapacita’ a diventare blastocisti in coltura e con diminuiti tassi di gravidanza.

È ben noto che gli uomini infertili hanno un più alto livello di apoptosi spermatozoaria rispetto agli uomini fertili. Quando l'indice apoptotico è >40% vi è una diminuita probabilita’ di gravidanza da inseminazione intra-uterina (IUI), una probabilità aumentata di aborto spontaneo e nel caso di fertilizzazione in vitro (IVF) o di iniezione intra-citoplasmica dello spermatozoo (ICSI), una mancata fertilizzazione, oppure un arresto iniziale dello sviluppo embrionario ed una mancata gravidanza.

L'applicazione della transferasi-mediata - dUTP nick-end labelling - (metodo TUNEL) è utilizzata per la rilevazione della apoptosi negli spermatozoi, evidenziando le rotture del DNA con una molecola fluorescente che può quindi essere visualizzata usando la microscopia in fluorescenza. Un minimo di 500 spermatozoi è valutato per determinare la percentuale degli spermatozoi apoptotici.

In conclusione, l'analisi convenzionale del seme, anche se fornisce informazioni considerevoli, non può evidenziare le possibili aberrazioni cromosomiche numeriche o in generale la qualità del materiale genetico degli spermatozoi. Di conseguenza non può essere la sola tecnica nella valutazione del seme per la riproduzione assistita. La determinazione della apoptosi e dei tassi cromosomici di aneuploidia negli spermatozoi può migliorare i criteri di selezione affinchè il seme sia giudicato atto ad una fertilità potenziale.

IMSI

L` IMSI è un metodo di selezione degli spermatozoi basato sulla microscopia ad alta risoluzione.

PGD / Genetics

Il PGD ha la possibilità di crescere la probabilità di una gravidanza normale.

Vedi anche: FIVET con sperma di donatore dalla banca del seme di EmBIO