Η αξιολόγηση της ακεραιότητας του πυρηνικού DNA σπέρματος σε υπογόνιμους άνδρες: συσχέτιση με παραμέτρους της συμβατικής ανάλυσης σπέρματος

Abstract

Background: Conventional semen analysis has been traditionally considered as the first step in the evaluation of male infertility. Due to its limitations in predicting a man’s fertility potential, sperm DNA fragmentation was recently introduced as a novel marker of sperm quality. Aim of the study: To investigate the possible correlations between conventional seminal parameters and DNA fragmentation in specific subgroups of Greek men, selected in relation to the levels of their basic seminal profile and their fertility history.Materials and Methods: A total of 1,439 subject data were evaluated in different subgroups: normozoospermic (n=184) and non-normozoospermic (n=485), according to the WHO 2010 reference ranges and based on fertility status: fertile donors and men with children naturally conceived within one year of unprotected intercourse (n=78), subfertile men, having achieved pregnancies either naturally or by ART, not resulting in live births (n=153) and infertile men, failing to produce either pregnancies or children (n=539). Semen volume, sperm concentration, total count, rapid and total progressive motility and morphology was evaluated following the WHO 2010 methods. DNA fragmentation was assessed by the SCD assay. Correlations were sought between the attributes in all subgroups.Results: The WHO 2010 reference limits for the conventional semen analysis are adequately descriptive of the seminal normality in the Greek population. An inverse correlation was established between DNA fragmentation and all the conventional seminal parameters except semen volume, in men with seminal profiles below the reference ranges and also in men of diminished fertility potential. Statistical significance was observed for rapid and total progressive motility in non-normospermic subjects, as well as sperm concentration, total count, progressive motility (rapid and total) and normal morphology in subfertile and infertile subjects. In our group of fertile men, no statistically significant correlations were remarked between conventional semen parameters and the levels of DNA fragmentation. Unscreened normozoospemic men exhibited lower levels of DNA fragmentation than their non-normozoospermic counterparts, even though the values were not always found below 30%.Conclusions: DNA fragmentation testing and traditional semen analysis should be considered as complementary tools in the investigation of male infertility, with associations varying according to the studied population subgroups. A comprehensive evaluation of male infertility should include the assessment of both attributes of semen quality.

Εισαγωγή: Η συμβατική ανάλυση σπέρματος έχει παραδοσιακά θεωρηθεί ως το πρώτο βήμα στη διερεύνηση της ανδρικής υπογονιμότητας. Λόγω των περιορισμών που παρουσιάζει στη δυνατότητα πρόγνωσης του γονιμοποιητικού δυναμικού ενός άνδρα, εισήχθη πρόσφατα στην εργαστηριακή ανδρολογία η αξιολόγηση της κατάτμησης του σπερματικού DNA ως ένας νέος δείκτης ποιότητας του ανδρικού σπέρματος.Σκοπός της μελέτης: Η αναζήτηση πιθανών συσχετίσεων μεταξύ των συμβατικών σπερματολογικών παραμέτρων και της κατάτμησης DNA, σε διακριτές υπο-ομάδες Ελλήνων ανδρών, επιλεγμένων βάσει των επιπέδων του σπερματικού τους προφίλ και του γονιμοποιητικού τους ιστορικού.Υλικά και Μέθοδοι: Δεδομένα από ένα σύνολο 1.439 περιστατικών αξιολογήθηκαν σε διαφορετικές υπο-ομάδες ανδρών, που περιελάμβαναν: νορμοζωοσπερμικούς (ν=184) και μη νορμοζωοσπερμικούς (ν=485), σύμφωνα με τα όρια αναφοράς του Π.Ο.Υ. 2010, καθώς επίσης και με γνώμονα το ιστορικό γονιμότητας: γόνιμους δότες και άνδρες που είχαν αποκτήσει παιδιά με φυσιολογική σύλληψη εντός ενός έτους ελεύθερων επαφών (ν=78), υπογόνιμους άνδρες, οι οποίοι είχαν επιτύχει εγκυμοσύνη είτε φυσιολογικά είτε μέσω ΙΥΑ, η οποία δεν κατέληξε σε γέννηση (ν=153) και μη γόνιμους άνδρες, στο ιστορικό των οποίων δεν είχε αναφερθεί ούτε εγκυμοσύνη ούτε γέννηση (ν=539). Ο όγκος σπέρματος, η συγκέντρωση των σπερματοζωαρίων, ο ολικός αριθμός, η ταχεία και ολική προωθητική κινητικότητα και η μορφολογία αξιολογήθηκαν σύμφωνα με τις προτεινόμενες από το εγχειρίδιο του Π.Ο.Υ. 2010 μεθόδους. Η κατάτμηση του DNA των σπερματοζωαρίων αξιολογήθηκε με τη μέθοδο Sperm Chromatin Dispersion – SCD. Αναζητήθηκαν συσχετίσεις μεταξύ των παραμέτρων σε όλες τις πληθυσμιακές υπο-ομάδες.Αποτελέσματα: Τα προτεινόμενα από τον Π.Ο.Υ. 2010 όρια αναφοράς για τις συμβατικές σπερματολογικές παραμέτρους περιγράφουν με επάρκεια τη φυσιολογική σπερματική ποιότητα στον Ελληνικό πληθυσμό. Αρνητική συσχέτιση καταγράφηκε μεταξύ της κατάτμησης του σπερματικού DNA και όλων των βασικών παραμέτρων εκτός του σπερματικού όγκου, σε άνδρες με σπερματολογικά προφίλ κάτω των ορίων αναφοράς και σε άνδρες με μειωμένο γονιμοποιητικό δυναμικό. Στατιστική σημαντικότητα παρατηρήθηκε για την ταχεία και ολική προωθητική κινητικότητα σε μη νορμοζωοσπερμικούς άνδρες και για τη συγκέντρωση, τον ολικό αριθμό, την προωθητική κινητικότητα (ταχεία και ολική) και τη φυσιολογική μορφολογία σε υπογόνιμους και μη γόνιμους άνδρες. Στη ομάδα ελέγχου των γόνιμων ανδρών, δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ των συμβατικών παραμέτρων και του βαθμού της κατάτμησης DNA. Οι νορμοζωοσπερμικοί, με μη καθορισμένο ιστορικό γονιμότητας, άνδρες εμφάνισαν χαμηλότερα επίπεδα κατάτμησης DNA σε σύγκριση με τους αντίστοιχους μη νορμοζωοσπερμικούς, παρ’ ότι οι τιμές τους δεν ανιχνεύονταν πάντα κάτω του 30%.Συμπεράσματα: Η εξέταση του βαθμού κατάτμησης του σπερματικού DNA και η παραδοσιακή ανάλυση σπέρματος δύνανται να θεωρηθούν συμπληρωματικά μεθοδολογικά εργαλεία κατά τη διερεύνηση της ανδρικής υπογονιμότητας, με συσχετίσεις που ποικίλλουν ανάλογα με τις υπό μελέτη πληθυσμιακές υπο-ομάδες. Μία εμπεριστατωμένη αξιολόγηση της ανδρικής υπογονιμότητας οφείλει να συμπεριλαμβάνει και τις δύο αυτές πτυχές της σπερματικής ποιότητας.