Infertilità maschile. Frammentazione del DNA spermatico

DEFINIZIONE DI FRAMMENTAZIONE DEL DNA SPERMATICO

Che cos’ è la frammentazione del DNA spermatico e qual è la sua importanza?

La frammentazione del DNA spermatico, così come indica il suo nome, si riferisce a rotture o lesioni del materiale genetico dello spermatozoo.

A maggior numero di lesioni corrisponde una minore integrità del materiale genetico e delle probabilità di generare una gravidanza a termine.

Le lesioni al DNA possono essere riparate?

In alcuni casi l’ovocito può riparare il danno al DNA dello spermatozoo che lo ha fecondato. Ciò dipenderà da vari fattori:

  • Il tipo di lesione del DNA.
  • La percentuale di DNA dello spermatozoo danneggiato.
  • La qualità dell’ovocito, dato che da questa dipenderà se si può riparare o no il danno del DNA nello spermatozoo. Questo parametro è generalmente collegato all’età della paziente.

È possibile che tra un prelievo e l’altro di uno stesso paziente ci siano differenze?

Sì, i livelli di frammentazione del DNA possono differire tra i vari prelievi, effettuati a distanza di una o varie settimane.

Esiste alcun trattamento che possa migliorare i livelli di frammentazioni di DNA spermatico?

Alcuni studi indicano che il trattamento con antiossidanti può ridurre significativamente i livelli di frammentazione di DNA. Anche così però esiste la possibilità che alcuni pazienti non rispondano al trattamento, soprattutto quando il danno al DNA è causato da fattori tossici o alte temperature che attivano caspasi ed endonucleasi spermatiche.

In questi casi la pratica raccomandata sarebbe l’uso di spermatozoi provenienti dal testicolo, dato che si è osservato che il loro grado di frammentazione di solito è significativamente inferiore.

DIFFERENZE TRA SEMINOGRAMMA E TEST PER INDIVIDUARE LA FRAMMENTAZIONE

Un seminogramma può individuare le alterazioni del materiale genetico di uno spermatozoo?

No, il seminogramma evidenzia altri parametri del prelievo di sperma come la concentrazione di spermatozoi, la loro motilità o morfologia, ma non tiene in considerazione l’integrità del materiale genetico.

CAUSE

Che cosa provoca il danneggiamento del DNA dello spermatozoo?

Le cause sono varie e possono essere di tipo intrinseco o indotte da fattori esterni.

I fattori intrinseci includono:

  • Selezione inefficiente: La produzione di spermatozoi avviene nei tubuli seminiferi (testicoli) e in alcuni casi gli spermatozoi e le loro cellule progenitrici soffrono alterazioni di tipo genetico che sfociano in rotture del DNA. Questi spermatozoi danneggiati sono generalmente selezionati ed eliminati, ma se il meccanismo di selezione è alterato compaiono spermatozoi con il DNA frammentato nell’eiaculato.
  • Maturazione scorretta: Gli spermatozoi passano per un processo di maturazione nell’epididimo che è noto come maturazione epididimaria.

Questo processo di maturazione implica la formazione della cromatina nucleare e l’acquisizione della motilità spermatica. Se questo processo non viene completato correttamente possono verificarsi lesioni nel DNA spermatico.

I fattori esterni includono:

  • Danni indotti da radio/chemioterapia.
  • Varicocele.
  • Episodio di febbre alta.
  • Esposizione a temperature elevate.
  • Malattia infiammatoria acuta e cronica.
  • Lo stress ossidativo post-testicolare: Durante il trasporto degli spermatozoi attraverso l’epididimo si può verificare una frammentazione del DNA spermatico. Uno dei meccanismi principali è quello relazionato con la produzione di radicali liberi, sia a causa di spermatozoi immaturi, sia a causa di cellule epiteliali dell’epididimo che danneggiano direttamente il materiale genetico dello spermatozoo. Inoltre l’attivazione di caspasi ed endonucleasi spermatiche a seguito di fattori tossici e temperature elevate può essere ulteriore causa di frammentazione del DNA.

METODI DI RILEVAMENTO PER LA FRAMMENTAZIONE DEL DNA SPERMATICO

Come si rileva la frammentazione del DNA spermatico?

Esistono vari metodi per determinare i livelli di frammentazione. Nel nostro centro usiamo il test di TUNEL, che è il test raccomandato dai leader di opinione nell’analisi di frammentazione del DNA.

In cosa si differenziano determinati metodi da altri?

In maggioranza i test di frammentazione, con inclusione dei test SCSA e test SCD, misurano danni potenziali e suscettibilità all’alterazione del DNA e per questo hanno un livello di previsione più basso. Il test TUNEL invece misura il danno reale e ha un alto valore di predizione in tecniche di riproduzione assistita. Attualmente, il valore limite di normalità raccomandato dal test TUNEL è del < 15%.
Nel corso del test TUNEL gli spermatozoi vengono fatti reagire con un enzima; gli spermatozoi con DNA frammentato in microscopia in campo chiaro presenteranno colorazione o fluorescenza di colore verde se visualizzati mediante microscopia a fluorescenza.

INDICAZIONI CLINICHE

In quali casi è indicato il test di frammentazione del DNA spermatico?

Questo test viene raccomandato nei seguenti casi:

  • Infertilità idiopatica (di causa sconosciuta).
  • Dopo ripetuti fallimenti delle tecniche di riproduzione assistita.
  • Casi in cui si sia osservata una cattiva qualità embrionale.
  • Pazienti che hanno subito ripetuti aborti.
  • Varicocele.
  • Uomini di età superiore ai 45 anni.
  • Casi di congelamento dello sperma (ci si accerta che il prelievo congelato abbia livelli di frammentazione accettabili).
  • Episodio febbrile negli ultimi 3 mesi.