Η εκτίμηση του κατακερματισμού του DNA των σπερματοζωαρίων στους υπογόνιμους άνδρες

Abstract

The aims of the present study were to investigate whether: 1. There is a difference in sperm DNA fragmentation between subfertile men and fertile controls. 2. Sperm DNA fragmentation differs among men with different causes of subfertility. 3. There is a correlation between sperm DNA fragmentation and semen parameters. 4. Freezing – thawing of semen has an impact on sperm DNA fragmentation level. Fifty-five subfertile men were included in the study. The control group included 22 men. The effect of freezing – thawing was tested on 38 semen samples. For the determination of sperm DNA fragmentation semen samples were processed by TUNEL assay. Of the 55 subfertile men 16 were diagnosed with varicocele, 22 with idiopathic dyspermia, 8 with rare causes of subfertility and 9 with unexplained subfertility. Although subfertile men presented higher sperm DNA fragmentation levels than the control group (20.8% vs. 16.7%), the difference did not reach statistical significance (p = 0.310). Although subfertile men with idiopathic dyspermia had higher DNA fragmentation levels than men with varicocele (28.7% vs. 22.1%), the difference was not statistically significant (p = 0.204). Subfertile men with idiopathic dyspermia had significantly higher sperm DNA fragmentation than control group (28.7% vs. 16.7%, p = 0.004), whereas the difference for men with varicocele was not statistically significant (22.1% vs. 16.7%, p = 0.147). Negative correlations were found between sperm DNA fragmentation and all conventional semen parameters. In addition a negative correlation was observed with testicular volume. The freezing – thawing procedure significantly increased sperm DNA fragmentation level (13.3% vs. 16.3%, p = 0.002). In conclusion, there is evidence of higher DNA fragmentation levels among subfertile men. However, the range of DNA fragmentation values in both subfertile and fertile men is quite wide, so that an extended overlap between the two groups is observed. Furthermore, DNA fragmentation levels are non-discriminating in the diagnosis of male factor subfertility causes, although a trend of higher DNA fragmentation levels in men with idiopathic dyspermia was detected. DNA fragmentation and conventional semen parameters are weakly correlated. Thus, they can be considered as complementary parameters rather than strongly linked. The procedure of freezing – thawing of semen samples, often used in assisted reproduction techniques’ protocols, results in increased sperm DNA fragmentation, although the extent of the increase may not be clinically important.

Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να διερευνηθεί αν: 1. οι υπογόνιμοι και οι γόνιμοι άνδρες διαφέρουν ως προς το επίπεδο κατακερματισμού του DNA. 2. υπάρχουν διαφορές στο επίπεδο του κατακερματισμού του DNA ανάλογα με το αίτιο της υπογονιμότητας. 3. συσχετίζεται ο κατακερματισμός του DNA των σπερματοζωαρίων με τις παραμέτρους του σπερμοδιαγράμματος. 4. επιδρά η κατάψυξη και απόψυξη του δείγματος σπέρματος, στο επίπεδο του κατακερματισμού του DNA. Στη μελέτη συμμετείχαν 55 υπογόνιμοι άνδρες. Την ομάδα ελέγχου αποτέλεσαν 22 άνδρες. Η επίδραση της κατάψυξης – απόψυξης μελετήθηκε σε 38 δείγματα σπέρματος. Η εξέταση του κατακερματισμού του DNA των σπερματοζωαρίων πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο TUNEL, με μικροσκόπιο φθορισμού. Από τους 55 υπογόνιμους άνδρες οι 16 διαγνώστηκαν με κιρσοκήλη, οι 22 με ιδιοπαθή δυσπερμία, οι 8 με σπάνια αίτια υπογονιμότητας και οι 9 με ανεξήγητη υπογονιμότητα. Όσον αφορά το πρώτο ερευνητικό ερώτημα, βρέθηκε ότι, παρ’ όλο που οι υπογόνιμοι άνδρες παρουσίαζαν υψηλότερο επίπεδο κατακερματισμού του DNA σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (20,8% έναντι 16,7%), η διαφορά αυτή δεν ήταν στατιστικά σημαντική (p = 0,310). Οι υποομάδες των υπογόνιμων ανδρών με τα δύο συχνότερα αίτια υπογονιμότητας, δηλαδή οι άνδρες με κιρσοκήλη και αυτοί με ιδιοπαθή δυσπερμία δεν διέφεραν στατιστικά σημαντικά μεταξύ τους (p = 0,204), παρότι η ομάδα της ιδιοπαθούς δυσπερμίας παρουσίαζε υψηλότερη τιμή κατακερματισμού (28,7% έναντι 22,1%). Οι άνδρες με ιδιοπαθή δυσπερμία είχαν σημαντικά υψηλότερο επίπεδο κατακερματισμού του DNA σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (28,7% έναντι 16,7%, p = 0,004), ενώ η αντίστοιχη διαφορά της ομάδας των ανδρών με κιρσοκήλη δεν ήταν σημαντική (22,1% έναντι 16,7%, p = 0,147). Ο κατακερματισμός του DNA συσχετίστηκε αρνητικά με όλες τις παραμέτρους του σπερμοδιαγράμματος. Επίσης βρέθηκε αρνητική συσχέτιση με το μέγεθος των όρχεων. Η κατάψυξη και απόψυξη του σπέρματος οδήγησε σε στατιστικά σημαντική αύξηση του επιπέδου κατακερματισμού του DNA (13,3% έναντι 16,3%, p = 0,002). Συμπερασματικά φάνηκε ότι υπάρχει μία τάση για υψηλότερο επίπεδο κατακερματισμού του DNA στους υπογόνιμους σε σχέση με τους γόνιμους άνδρες. Το εύρος, όμως, των τιμών στους δύο πληθυσμούς και ιδιαίτερα στους υπογόνιμους άνδρες είναι αρκετά μεγάλο, με αποτέλεσμα να υπάρχει σημαντική αλληλοεπικάλυψη των καταγραφόμενων τιμών. Επιπρόσθετα, το επίπεδο κατακερματισμού του DNA δεν μπόρεσε να διακρίνει τα κυριότερα αίτια υπογονιμότητας, αν και παρατηρήθηκε μία τάση για υψηλότερο επίπεδο κατακερματισμού στους άνδρες με ιδιοπαθή δυσπερμία. Ο κατακερματισμός του DNA δεν φαίνεται να αποτελεί ανεξάρτητο δείκτη της ανδρικής γονιμότητας, αφού παρουσίασε αρνητική συσχέτιση, αν και χαλαρή, με όλες τις παραμέτρους του σπερμοδιαγράμματος, καθώς επίσης και με το μέγεθος των όρχεων. Τέλος η διαδικασία της κατάψυξης – απόψυξης του σπέρματος, που συχνά πραγματοποιείται κυρίως στο πλαίσιο των μεθόδων υποβοηθούμενης αναπαραγωγής, προκαλεί αύξηση στο επίπεδο κατακερματισμού του DNA των σπερματοζωαρίων, χωρίς να είναι βέβαιο αν η αύξηση αυτή είναι κλινικά σημαντική.