TESE İLE SPERM ÇIKMAYAN OLGULARDA NEDEN İLAÇ KULLANIYORUZ?

Prof.Dr. Kaan AYDOS

Daha önce TESE ameliyatı olmuş ancak sperm bulunamayan hastalarda tedavi ile sperm çıkıp çıkmayacağı konusu, çiftlerin akıllarını kurcalayan önemli bir sorudur. Yapılan bilimsel araştırmalar, hormona dayalı ilaç tedavisinin bazı olgularda TESE ile sperm bulma şansını artırabileceğini göstermiştir. Aşağıda, bu tedavilerin hangi hastalarda ve hangi mekanizmalarla sperm yapımını artırdığı açıklanmıştır:

1. Testiküler PCNA düşüklüğü: Sperm yapımının ilk basamağı, sperm kök hücresi olan spermatogoniumların bölünerek çoğalmasıdır. Burada etkili olan faktörlerden birisi PCNA’dır.^1,2 PCNA, sperm hücrelerinin mayoz bölünmesinde önemli bir belirteçtir.³ Eğer spermatogoniumlarda ya da primer spermatositlerde PCNA yapımı düşükse, testislerde sperm üretimi de bozulur.⁴ Ama gonadotropin tedavisi ile PCNA seviyesi yükselebilir.⁵ Gonadotropin tedavisi TESE ile sperm bulma olasılığını artırır.⁷ Burada, tedavi ile PCNA’nın yükselmesinin, TESE ile sperm bulma olasılığını artırdığı gösterilmiştir.⁵ PCNA düzeyi, TESE ameliyatı sırasında alınan doku örneklerinde ölçülür. Yüksek gelmesi, sperm bulma şansının fazla olduğuna işaret eder. Ama düşük gelirse, tedavi ile yükselmesi durumunda ikinci TESE ile olgun sperm bulma olasılığı da artar. Bu veriler ışığında, PCNA ve Lim15 değerleri bizi 2 yönde bilgilendirmekte. Eğer ilk kez TESE yapılmış ve bu markırlar düşük gelmişse, bunun anlamı testiste öncü germ serisi hücrelerinin çoğalamamasının nedeninin bu markırlardaki eksiklik olduğu anlaşılır. Yani bize, infertilite nedeninin bu genlerin ifadesindeki bir bozukluktan kaynaklandığını gösterir. Böyle durumlarda testis içinde testosteron düzeyi ileri derecede düşmüştür. Ancak yine de tedavi ile testis içi testosteronu yükseltirsek, sperm üretimi yeniden başlayabilir. Ama bu kesin değildir. Çünkü Lim15 ve PCNA ifadeleri, her tedavi olan hastada yükselmemekte. Dolayısıyla tedaviden başarılı bir sonuç alınma olasılığı da kestirilemez. Bu nedenle, tedaviyi takiben doğrudan tüp bebeğe geçilmeden, önce TESE yapılması ve sperm bulunma durumunda saklanıp daha sonra tüp bebek yapılması daha uygun olur. Oysa bu markırlar normal gelmişse, sorunun testis için testosteron düşüklüğünden kaynaklanmadığı anlaşılır ve tedaviye diğer yönlerden devam edilir.

Daha önce TESE yapılmış ancak olgun sperm çıkmamış, üzerine testis içi testosteronu artırıcı tedavi verilmiş hastalar da ise Lim15 ve PCNA değerlerinin düşük gelmesi, bu tedavinin bir sonuç vermediğini, testislerde testosteronun hala düşük olduğuna işaret eder. Böyle olgularda tedaviye her ne şekilde olursa olsun devam edilmesinden fazla bir sonuç beklenilmemelidir. Aksine, bu markırlar normal gelmişlerse değişik yönlerde spermatogenezin stimüle edilmesinden yüz güldürücü sonuç elde edilmesi beklenebilir.

Gonadotropin tedavisi 4 yolla sperm yapımını uyarır:

1. Leydig hücrelerinde sayıca artış yani hiperplazi yaparak^8,9 hem de Leydig hücrelerinde apopitozu azaltarak¹⁰ testis içi testosteron düzeyini arttırır.¹¹ Testiste sperm üretiminin sağlıklı biçimde sürdürülebilmesi için, testis içinde testosteron hormonunun yeterli bir düzeyde olması gerekir. Testosteron, beyinden salgılanan LH hormonunun etkisiyle, testislerde Leydig hücrelerinde yapılır. Missense mutasyonlar, nokta mutasyonlar, exon 2 delesyonları, LH beta-subünit G/C substitusyonu, LH beta varyasyonları gibi LH’nın çalışmasını bozan genetik bir neden varsa bu hormon görevini yerine getiremez ve testislerde testosteron düzeyi de düşük kalır. İşte, dışarıdan verilecek gonadotropin tedavisinin bir faydası, eğer kendi hormonunda bir bozukluk varsa testis içindeki testosteronu artırmaktır. Bunun en iyi göstergesi de PCNA ekspresyon düzeyidir.

2. Leydig hücrelerinden EGF-like growth faktör salgısını artırır. Bu da spermatogoniumlarda DNA yapımını uyar, yani daha fazla testosteron salgılanır.¹²

3. Kanda testosteron ve estradiolü yükselterek, negatif geri-besleme ile beyinden FSH salgılanmasını azaltır. Böylece yüksek FSH uyarımına maruz kalıp çalışamaz hale gelmiş reseptörler kendini yeniden normalleştirir (reseting).¹³ Sertoli hücreleri rahatlar (resting). Bu durumu sağladıktan sonra dışarıdan FSH verince artık Sertoli hücreleri normal cevap vermeye başlar ve androjen reseptörlerinin ekspresyonunu ve bunun da neticesinde testis için testosteronu artırır.^14,15

4. Hem Leydig hücrelerinden salgılanışı artarak testis içi testosteronun yükselmesi hem de FSH uyarımın bağlı Sertoli hücrelerinde AR ekspresyonu artışı neticesi Sertoli hücreleri testosteron ile daha fazla uyarılır ki bu da spermatogoniumların daha ileri çoğalmasını sağlar.¹⁶ Neticede testiste spermatozoa sayısı artar.^17,18

2. Testosteron/Estradiol dengesizliği: Testis içinde testosteron yeterli düzeyde değilse, sperm üretimi de bozulur. Testosteron yağ dokusu içinde aromataz enzimi ile estradiole yıkılır. Eğer bu yıkım fazla ise, testosteron düşer, estradiol de artar.¹⁹ Bu iki hormon arasındaki oranın <10 olması, sperm üretimini bozabilir.²⁰ Buna “T/E Dengesizliği” adı verilmiştir.²¹ Eğer aromataz enzimi baskılanırsa, testosteron yıkımı da azalarak, testislerde seviyesi artar. Aromataz inhibitörlerinin, azoospermi olgularında sperm yapımını artırdığı gösterilmiştir.⁶ Tedavi ile kanda testosteron düzeyi 250 ng/dl’nin üzerine çıkan olgularda TESE ile sperm elde etme oranları, 250’nin altında kalanlara göre daha fazla olmaktadır.²² T/E Dengesizliği tanısı, sabah saatlerinde alınacak kan örneklerinde total testosteron (ng/dl) ve estradiol (pg/ml) ölçümlerine bakılarak hesaplanabilir.

3. Geç Maturasyon / Haploid Duraklaması: Testis içinde yuvarlak spermatidlerin kuyruklu olgun spermatozoa haline geçtikleri spermiyogenez evresinde testosteronun belli bir yükseklikte olması gerekir.^23,24 Biyopsi örneklerinin histopatolojik incelemeleri, bu şekildeki geç maturasyon duraklamasını ortaya koyabilir.²⁵ Bu evreye gelmiş ama olgunlaşmamış spermatidlerin, gonadotropin tedavisi ile olgun sperm haline geldikleri ve TESE ile elde edilebildikleri gösterilmiştir.^26,27 Sperm üretiminde duraklama olup olmaması, testis biyopsisi ile anlaşılabilir.

4. FSH reseptör duyarsızlığı: FSH hormonunun esas hedefi olan Sertoli hücresinin içine girebilmesi için önce reseptör dediğimiz ve hücre membranında yerleşmiş taşıyıcılara bağlanması gerekir. Eğer bu reseptörlerin çalışması bozuksa, FSH hormonu da hücreye giremeyeceği için, sperm yapımını sağlayamaz. Eğer bu reseptörleri yapan genlerde mutasyon ya da polimorfizim gibi bozukluklar varsa, FSH hormonu da etkisini gösteremez. FSH reseptör bozukluklu olgular gonadotropin tedavisinden fayda görebilirler.²⁸ FSH reseptör bozuklukları genetik testlerle anlaşılabilir.

Bir diğer durumda da, kanda yükselmiş FSH ve LH hormonu nedeniyle bunların beyinden salınım amplitüdleri azalır ve bu da Sertoli ve Leydig hücreleri üzerindeki reseptörleri duyarsızlaştırır.^29,30,31,32 Böyle olgularda reseptörler, kanda çok yüksek de olsa hormonlara cevap veremez (desensitize olurlar) ve bu nedenle de testis içinde testosteron düşük kalır.³³ Testis içinde testosteronun düşük olması, sperm yapımını bozar. Yüksek FSH’nın baskılanması bu duyarsızlaşmayı düzelterek, sperm yapımını artırabilir.³⁴

5. FSH hormonu yapısal bozukluğu: Normalde FSH hormonu beyinden salgılanır ve kana karışarak testislere gelir. Burada sperm yapımının başlaması ve devam ettirilmesinde görev alır. FSH hormonunda beta-subünit mutasyonu, polimorfizimi ya da delesyonları şeklinde tanımlanan genetik patolojilerde FSH hormonu sağlıklı üretilemez ve tahlillerde ister normal isterse yüksek çıksın, sperm yapımında etkisi olmaz. İşte bazı olgularda bu hormon etkisini kaybedebilir ve sperm üretiminin başlaması için dışarıdan ilave FSH verilmesi gerekebilir.³⁵ FSH hormon yapısal bozukluları, genetik testlerle anlaşılabilir.

1. Bar-Shira Maymon B, Yogev L, Yavetz H, Lifschitz-Mercer B, Schreiber L, Kleiman SE, Botchan A, Hauser R, Paz G. Spermatogonial proliferation patterns in men with azoospermia of different etiologies. Fertil Steril. 2003 Nov;80(5):1175-80.
2. Steger K, Aleithe I, Behre H, Bergmann M. The proliferation of spermatogonia in normal and pathological human seminiferous epithelium: an immunohistochemical study using monoclonal antibodies against Ki-67 protein and proliferating cell nuclear antigen. Mol Hum Reprod. 1998 Mar;4(3):227-33.
3. Hamada, FH, et al. Biochemical and Biophysical Research Communications 352 (2007) 836–842
4. Salama N, Tsuji M, Tamura M, Kagawa S. Proliferating cell nuclear antigen in testes of infertile men with varicocele–preliminary results of interrelationship with sperm count before and after varicocelectomy. Scand J Urol Nephrol. 2003;37(1):48-52.
5. Shinjo E, Shiraishi K, Matsuyama H. The effect of human chorionic gonadotropin-based hormonal therapy on intratesticular testosterone levels and spermatogonial DNA synthesis in men with non-obstructive azoospermia. Andrology. 2013 Nov;1(6):929-35.
6. Schiff JD, Palermo GD, Veeck LL, Goldstein M, Rosenwaks Z, Schlegel PN. Success of testicular sperm extraction [corrected] and intracytoplasmic sperm injection in men with Klinefelter syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90:6263–7.
7. Shiraishi K, Ohmi C, Shimabukuro T, Matsuyama H. Human chorionic gonadotrophin treatment prior to microdissection testicular sperm extraction in non-obstructive azoospermia. Hum Reprod. 2012 Feb;27(2):331-9.
8. Shiraishi K, Ascoli M. Activation of the lutropin/choriogonadotropin receptor (LHR) in MA-10 cells leads the stimulation of classical tyrosine kinase cascades that participate in the activation of Ras and the phosphprylation of the extracellular signal regulated kinases (ERK1/2). Endocrinology 2006;147:3419–3427.
9. Shiraishi K, Ascoli M. Lutropin/choriogonadotropin stimulate the proliferation of primary cultures of rat Leydig cells through a pathway that involves activation of the ERK1/2 cascades. Endocrinology 2007; 148:3214–3225.
10. Tai P, Shiraishi K, Ascoli M. Activation of the lutropin/choriogonadotropin receptor inhibits apoptosis of immature Leydig cells in primary culture. Endocrinology 2009;150:3766–3773.
11. Aggarwal A, Misro M, Maheshwar A, Sehgal N, Nandan D. Adverse effects associated with persistent stimulation of Leydig cells with hCG in vitro. Mol Reprod Dev 2009;76:1076–1083.
12. Shiraishi K, Matsuyama H. Local expression of epidermal growth factor-like growth factors in human testis and its role in spermatogenesis. J. Androl. 2012; 33: 66–73.
13. Foresta C, Bettella A, Spolaore D, Merico M, Rossato M, Ferlin A. Suppression of the high endogenous levels of plasma FSH in infertile men are associated with improved Sertoli cell function as reflected by elevated levels of plasma inhibin B. Hum Reprod 2004;19:1431–1437.
14.   Shiraishi K, Ohmi C, Shimabukuro T, Matsuyama H. Human chorionic gonadotrophin treatment prior to microdissection testicular sperm extraction in non-obstructive azoospermia. Hum Reprod. 2012 Feb;27(2):331-9.
15.   O’Shaughnessy PJ, Verhoeven G, De Gendt K, Monteiro A, Abel MH. Direct action through the Sertoli cells is essential for androgen stimulation of spermatogenesis. Endocrinology 2010;15:2343–2348.
16.   Matthiesson KL, MnLachlan RI, O’Donnell L, Frydenberg M, Robertson DM, Stanton PG, Meachem SJ. The relative roles of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in maintaining spermatogonial maturation and spermiation in normal men. J Clin Endocrinol Metab 2006;91:3962–3969.
17.   Ramasamy R, Ricci JA, Palermo GD, Veeck Gosden L, Rosenwaks Z, Schlegel PN. Successful fertility treatment for Klinefelter syndrome. J Urol 2009;182:1108–1113.
18.   Shiraishi K, Ohmi C, Shimabukuro T, Matsuyama H. Human chorionic gonadotrophin treatment prior to microdissection testicular sperm extraction in non-obstructive azoospermia. Hum Reprod. 2012 Feb;27(2):331-9.
19.   Schlegel PN. Aromatase inhibitors for male infertility. Fertil. Steril. 2012; 98: 1359–62.
20.   Raman JD, Schlegel PN. Aromatase inhibitors for male infertility. J Urol. 2002;167:624–9.
21.   Pavlovich CP, King P, Goldstein M, Schlegel PN. Evidence of a treatable endocrinopathy in infertile men. J Urol. 2001;165: 837–41.
22.   Ramasamy R, Ricci JA, Palermo GD, Gosden LV, Rosenwaks Z, et al. Successful fertility treatment for Klinefelter’s syndrome. J Urol. 2009;182:1108–13.
23.   Singh J, Handelsman DJ. The effects of recombinant FSH on testosteroneinduced spermatogenesis in gonadotrophin-deficient (hpg) mice. J. Androl. 1996; 17: 382–93.
24.   Matthiesson KL, McLachlan RI, O’Donnell L et al. The relative roles of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in maintaining spermatogonial maturation and spermiation in normal men. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2006; 91: 3962–9.
25.   Bettella A, Ferlin A, Menegazzo M, Ferigo M, Tavolini IM, Bassi PF, Foresta C. Testicular fine needle aspiration as a diagnostic tool in non-obstructive azoospermia. Asian J Androl. 2005 Sep;7(3):289-94.
26.   Shiraishi K, Ishikawa T, Watanabe N, Iwamoto T, Matsuyama H. Salvage hormonal therapy after failed microdissection testicular sperm extraction: A multi-institutional prospective study. Int J Urol. 2016 Mar 14.
27.   Shiraishi K, Ohmi C, Shimabukuro T, Matsuyama H. Human chorionic gonadotrophin treatment prior to microdissection testicular sperm extraction in non-obstructive azoospermia. Hum Reprod. 2012 Feb;27(2):331-9.
28.   Selice R, Garolla A, Pengo M, Caretta N, Ferlin A, Foresta C. The response to FSH treatment in oligozoospermic men depends on FSH receptor gene polymorphisms. Int J Androl. 2011 Aug;34(4):306-12.
29.   Keenan DM, Veldhuis JD. Divergent gonadotropin-gonadal dose-responsive coupling in healthy young and aging men. Am J Physiol 2004;286:R381–R389.
30.   Spratt DI, Carr DB, Merriam GR, Scully RE, Rao PN, Crowley WF Jr. The spectrum of abnormal patterns of gonadotropin-releasing hormone secretion in men with idiopathic hypogonadotropic hypogonadism: clinical and laboratory correlations. J Clin Endocrinol Metab 1987; 64:283–291.
31.   Themmen AP, Blok LJ, Post M, Baarends WM, Hoogerbrugge JW, Parmentier M, Vassart G, Grootegoed JA. Follitropin receptor down-regulation involves a cAMP-dependent post-transcriptional decrease of receptor mRNA expression. Mol Cell Endocrinol. 1991 Jul;78(3):R7-13.
32.   Gnanaprakasam MS, Chen CJ, Sutherland JG, Bhalla VK. Receptor depletion and replenishment processes: in vivo regulation of gonadotropin receptors by luteinizing hormone, follicle stimulating hormone and ethanol in rat testis. Biol Reprod. 1979 Jun;20(5):991-1000.
33.   Foresta C, Bettella A, Spolaore D, Merico M, Rossato M, Ferlin A. Suppression of the high endogenous levels of plasma FSH in infertile men are associated with improved Sertoli cell function as reflected by elevated levels of plasma inhibin B. Hum Reprod 2004;19:1431–1437.
34.   Foresta C, Selice R, Moretti A, Pati MA, Carraro M, Engl B, Garolla A. Gonadotropin administration after gonadotropin-releasing-hormone agonist: a therapeutic option in severe testiculopathies. Fertil Steril. 2009 Oct;92(4):1326-32.
35.   Ferlin A, Vinanzi C, Selice R, Garolla A, Frigo AC, Foresta C. Toward a pharmacogenetic approach to male infertility: polymorphism of follicle-stimulating hormone beta-subunit promoter. Fertil Steril. 2011 Dec;96(6):1344-1349.