İnfertilite yakınması ile gelen çiftlerde üremeye yardımcı teknikler (ÜYT) uygulanmasına karar verildiğinde, bunun başarısını önceden tahmin ettirecek kanıtlanmış bir test yoktur. Klinisyenin en büyük sorunu da zaten tüp bebek girişiminin başarısını tayin ettiren böyle bir laboratuvar testinin bulunup bulunmadığıdır. Bu sorunun çözümü basit değildir. Günümüzde uygulanmakta olan laboratuvar testlerinin değeri hakkında kesin bir fikir birliği bulunmamaktadır.
Sperm morfolojisi ve bunun ÜYT üzerine etkileri konusunda literatür bilgileri
Sperm-oosit etkileşimini ve fertilizasyon şansını en iyi gösteren muayene hiç kuşkusuz invitro fertilizasyon (IVF) olmakla birlikte, bunun rutin bir tarama testi olarak kullanılması mümkün değildir. Maliyeti, zaman alması ve etik nedenler IVF ve sperm fonksiyon testlerinin rutinde kullanımını sınırlamakta, bu nedenle doğru bir şekilde yapılmış temel semen analizi erkek infertilitesinde faydalı bir tanısal test olma özelliğini korumaktadır.
Daha önce yapılan çalışmalar motil sperm konsantrasyonu ve morfolojisinin IVF ile anlamlı uyum gösterdiğini ortaya koymuştur. Ancak bu testlere ait, özellikle motilite ve konsantrasyon ele alındığında, fertilite ve infertilite arasındaki sınırı gösteren kesin eşik değerler tam anlamıyla tanımlanmamıştır. Ama sperm morfolojisi için böyle bir eşik değer son yıllarda Kruger tarafından önerilmiştir (Kruger’in kesin kriterleri, Kruger 1986).
Bu konuda yayınlanmış literatürlerin yaklaşık %80’i akrozomal morfolojiyi de içine alan bir sperm morfoloji değerlendirmesinin normal gelmesinin erkeğin fertilite potansiyelini belirlemede önemli bir rol oynadığını savunmaktadırlar.
Kruger’in kesin kriterlerine göre %5 değerinin eşik olarak kabul edilmesinin, fertilizasyon ve gebelik şansını değerlendirmede uygun olacağı kanısı edinilmiştir. Bu değerin kullanıldığı çalışmaların büyük kısmında gerek fertilizasyon ve gerekse gebelik için pozitif tahmin etme sonuçları bildirilmiştir. Eşik değerin %14 olarak alınmasını kabul eden klinikler de bulunmaktadır. Subfertil bir erkeğin sperm analizinde %4 veya altında normal morfoloji bulunmuşsa, bunlarda fertilizasyonun başarılamayıp embriyo transferi yapılamayan olgu sayısı %24’dür. Oysa %4’ün üzerinde normal morfoloji bulunanlarda bu oran %7.4’e düşmektedir.
Oysa WHO kriterlerine göre sperm morfolojisi değerlendirildiğinde, fertilizasyonu tahmin etmede anlamlı sonuçlar verirken, gebelik için istatistiksel anlamlı bir değeri olmadığı ileri sürülmüştür. Ancak bunlar kabul edilen bazı parametreler dikkate alınarak değerlendirilmiş analiz sonuçlarıdır.
Genel olarak değerlendirirsek, çalışmaların %92’si sperm morfolojisi ve IVF başarısı arasında pozitif bir uyum olduğunu göstermektedir. Bazı çalışmalarda morfolojik değerlendirim sonucunun diğer semen parametrelerinden bağımsız olduğunu vurgulanmaktadır.
Kruger’in kesin kriterleri 1986 yılından beri bir çok klinik tarafından kullanılmış ve standart bir değerlendirim metodu haline gelmiştir. Buna göre normal morfolojili spermatozoa bulunma oranı %4 ve altındaysa kötü prognoz; %5 ile %14 arasındaysa iyi prognoz; %14’ün üzerindeyse normal olarak kabul edilmektedir. Kesin kriterlerin faydası anlaşıldıkça, WHO’nun morfoloji kriterleri de daha detaylı olacak şekilde modifiye edilmektedir. Halen dünyada 2 metod kullanılmaktadır: Kruger tarafından tanımlanan kesin kriterler ve WHO kriterleri.
İnfertilite tedavisinde ICSI kullanımı genişledikce, en uygun maliyette tedaviyi tamamlamak için hastaların daha doğru sınıflandırılmaları gereği ortaya çıkmıştır. Şiddetli erkek faktörü infertilite olgularında ICSI ile fertilizasyon oranları %50-70 arasında değişmektedir. Bu nedenle erkeği o şekilde değerlendirmeliyiz ki, doğru ICSI kararı verebilelim, yada en azından oositleri yarı yarıya ICSI ve IVF’e alarak tanısal bir siklus uygulayabilelim.
Standart semen analizinde morfolojik değerlendirimin klinik önemi açık olarak ortaya konmuştur. Doğru olarak yapıldığı takdirde sperm morfoloji değerlendirimi klinikte günlük takiplerde kolaylıkla uygulanabilir bir tanısal araçtır.
Sperm morfolojisinin değerlendirilmesinde yeni yöntemler
Sperm morfolojisinin değerlendirilmesinde standardizasyon eksikliğinden dolayı kompüterize otomatik sperm morfoloji analiz yöntemleri geliştirilmiştir (ASMA: automated sperm morphology analysis). Bunlar objektif, tekrar edilebilir ve kantitativ sonuçlar vermekle birlikte, henüz klinik değerleri kanıtlanmış değildir.
Sperm fonksiyon testlerinin morfoloji sonucu ile korelasyonu
Hemizona testi (HZA)
Teratozoospermik erkeklerden alınan spermatozoalar kullanılarak IVF yapıldığında spermin zona’ya bağlanması ve devamında fertilizasyonun bozulabileceği bilinmektedir. Morfolojisi bozuk spermatozoaların zona’ya bağlanmaları, normal morfolojili olanlarınkinden daha farklı bir seviyede gerçekleşmektedir. HZA yapıldığında, IVF ile fertilizasyon sağlananlarda zona’ya bağlanan spermatozoa sayısı ortalama 36 iken, fertilizasyon olmayanlarda bu sayı 10’da kalmaktadır. Her teratozoospermik erkekte, zona’ya bağlanması gereken normal sayıyı sağlayabilmek için gerekli bir eşik spermatozoa konsantrasyonu değeri vardır. Zaten bu nedenle, şiddetli teratozoospermi olgularında insemine edilecek spermatozoa sayısı 50 000 /ml’den 500 000/ml’ye çıkarılmakla, fertilizasyon oranının da arttığı görülmüştür.
Günümüzde spermatozoanın zona’ya bağlanma potansiyelini değerlendiren 2 test kullanılmaktadır: HZA ve kompetetiv intakt-zona bağlanma testi (Oehninger, 1998). Her ikisi de invitro fertilizasyonda anlamlı prediktif öneme sahiptir. Yani sperm-zona bağlanma testleri (hemizona indeksi yada sperm-zona bağlanma oranı olarak ifade edilirler) fertilizasyon oranları ile anlamlı bir korelasyon göstermektedir. Hatta bir çalışmada HZA’nin sperm morfolojisinden daha fazla olarak fertilizasyon olan ve olmayan olguları ayırd edici öneme sahip olduğunu ortaya koymuştur.
Akrozom reaksiyonu
Akrozom reaksiyonu, spermin plazma membranı ile dış akrozom membranının füzyonu neticesi gerçekleşen ve bu sırada akrozomal enzimlerin dışarıya çıktığı bir proçestir. Sadece akrozom reaksiyonunu tamamlamış spermatozoa zona pellusida’yı geçebilir. Kesin kriterler kullanılarak değerlendirilen sperm morfolojisinde bozukluk oranı arttıkça, spontan akrozom reaksiyonu oranı da düşmekte, progesteron ile uyarılmış akrozom reaksiyonu da azalmaktadır.
İnsan zona pellusidasına karşı spermatozoaların akrozom reaksiyonlarını değerlendirmek üzere 29 denek üzerinde bir araştırma yapılmış. Kesin kriterler ile değerlendirilen sperm morfolojisinin akrozom reaksiyonu gelişmesi ile pozitif ve yüksek oranda anlamlı korelasyon verdiği gözlenmiştir. Morfolojide %4 eşik değerinin, zona pellusida ile uyarılmış akrozom reaksiyonu gelişmesinde en yüksek prediktivite değerine sahip olduğu bulundu. İlginç olanı spontan ya da kalsiyum iyonofor ile uyarılmış akrozom reaksiyonlarının sperm morfolojisi ile bir ilişki göstermemesi olmuştur. Sonuç olarak, sperm morfolojisinin spermin spesifik fonksiyonel özellikleri için bir markır olduğu ileri sürülebilir. Ayrıca, morfoloji ile karşılaştırmada akrozom reaksiyonu testleri yapılırken, zona pellusida ile uyarılmanın, diğer yöntemlere göre daha üstün olduğu da anlaşılmaktadır.
Bir çalışmada (Liu 1994) zona pellusida bulunan ortama konan ileri derecede teratozoospermili hastaların spermatozoalarının, yetersiz akrozom reaksiyonu yapabildikleri gösterilmiştir. Bunlarda in vitro fertilizasyon şansları da haliyle düşük olacaktır.
Kreatin kinaz
Kreatin kinaz sperm kalitesini gösteren bir hücresel markırdır. Enerji transport faktörlerinin sentezinde anahtar rol oynayan bir enzimdir. Konsantrasyonunun yüksek bulunması spermin sitoplazmik ekstruzyonlarında bir defekte işaret eder. Oligozoospermik semenler swim-up ile hazırlandıklarında, kreatin kinaz konsantrasyonlarının hazırlama öncesi değerlere göre anlamlı derecede düştüğü görülmektedir. Oligozoospermik hastalara IVF yapılacağı zaman sperm kreatin kinaz aktivitelerine bakılarak sonuçta fertilizasyonun sağlanıp sağlanamıyacağı tahmin edilebilir. Ancak bu testin klinik kullanımda rutine girebilmesi için daha geniş çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.
İmmünositokimyasal yöntemler ile kreatin kinaz işaretlenerek gösterildiğinde, immatür boyanma gösteren spermatozoaların oosite bağlanmalarının bozuk olduğu anlaşılmıştır. Bu da morfolojisi düzgün spermatozoaların morfolojisi bozuk olanlara göre oosite bağlanma kapasitelerinin daha iyi olduğu yönündeki çalışmaları destekler nitelikte bir gözlemdir. Ayrıca, kreatin kinaz, lipid peroksidasyon ve anormal sperm morfolojisi arasında anlamlı bir ilişkinin bulunduğu diğer çalışmalarda da ortaya konmuştur.
Rolf (1998) ise total kreatin kinaz aktivitesi ve kreatin izoenzim dağılımı ile IVF sonuçları arasında bir ilişki bulunmadığını bildirmiş olmakla birlikte, kreatin kinaz değerleri ile sperm morfolojisi arasında anlamlı bir ilişki olduğuna dikkat çekmiştir.
Buğday (wheat) germ aglutinin (WGA) bağlanma bölgeleri
Sperm başı üzerinde gösterilen WGA reseptörleri, androlojik tanısal araştırmalarda önemli bir keşif olmuştur. Spermatozoanın ekvatoral segmentindeki bu reseptörler ile semen parametreleri arasında, özellikle morfolojide, anlamlı bir ilişki bulunmuştur (Gabriel, 1994).
Kötü morfoloji ve nuklear DNA ilişkisi
Son yıllarda bu konu üerinde çok sayıda çalışma yapılmıştır. Sperm morfolojisi, spermin zona pellusidaya bağlanması ve invitro fertilizasyon sonuçları ile sperm nuklear normalliği arasında anlamlı bir korelasyon bulunmaktadır. Invitro fertilizasyonun sonucu üzerinde önceden tahmin ettirici en önemli parametreler olarak zona pellusidaya bağlanan spermatozoa sayısı, normal morfolojili spermatozoa yüzdesi ve normal DNA taşıyan spermatozoa yüzdeleri gösterilmektedir. Nuklear maturitenin Acridine Orange ile boyama yapılarak gösterildiği olgularda, normal sperm morfolojisi ile nuklear maturite arasında anlamlı bir ilişkinin bulunduğu kanıtlanmıştır (Claassens, 1992). Ancak, sperm morfolojisinin invitro fertilizasyonun sonucunu tahmin etmede Acridine Orange testine göre çok daha üstün olduğu da bildirilmiştir. Son bir çalışmada ise sperm morfolojisinin nuklear protein maturasyonu hakkında fikir vermede anlamlı bir öneme sahip olduğu ortaya konmuştur (Angelopoulos, 1998). Aynı çalışmada Acridine Orange testinin IVF sonucunu önceden tahmin ettirme konusunda anlamlı bir test olmadığı da vurgulanmaktadır.
Bütün bunlar değerlendirildiğinde, sperm morfolojisinin spermatozoanın fonksiyonunu değerlendiren bir parametre olduğu kanısı edinilmektedir. Kesin kriterlere dayanılarak morfoloji analizi, yapılması, ucuz, basit bir yöntem olup günlük klinik değerlendirmelerde hekime son derece yardımcıdır.
Prof.Dr. Kaan AYDOS
Kruger TF; Hum Reprod, 5: 172-8, 1999’dan özetlenmiştir.
