İnsan vücudunun farklı organlarının kendine özgü hastalıkları olduğu gibi, bir spermin de sağlığı değişik nedenlerden dolayı bozulabilir. Sperm hücresini vücudumuzun küçük bir kopyası olarak düşünebiliriz. Onun da bir metabolizması, sinir sistemi, ışığı algılayan görme organı, hareketini sağlayan uzuvları, başı, boynu, konuşamasa da çevresiyle iletişimini sağlayan sinyal sistemleri, belli bir ömrü ve yaşamasına neden olan bir amacı vardır. Ortalama 70 yıllık insan ömrüne karşılık bir sperm hücresi 11 gün yaşar. Ölmeden önce de kısa bir yaşlılık dönemi geçirir. Spermin membran bütünlüğünün bozulması ve DNA hasarlanmasını yaşlanma olarak yorumlayabiliriz. Bu süre içerisinde enerji kaynağı olan mitokondrisi bozulmaya başlar ve önce hareket gücünü kaybeder, arkasından da apopitoz dediğimiz parçalanma ile canlılığını yitirir.
Spermin her bir organelinin kendine ait bir görevi vardır. Bunların bozulması da bir şekilde yumurta ile birleşmesini ya da sağlıklı bir embriyo gelişmesini bozabilir. Hatta düşüklere neden olur. İşte bu nedenle, çocuk sahibi olamayan çiftlerde sperm hücresinin sağlığı her yönüyle araştırılıp, nedene yönelik bir tedavi planı yapılması uygun olur. Aşağıda spermin bazı organellerinin hastalıkları üzerinde durulmuştur. Belki günümüz teknolojisi ile spesifik tedavileri henüz belirlenmiş olmasa da, bunların tanınması prognoz hakkında uyarıcı olacaktır.
Sentrozom bozukluğu: Sentrozom spermin boyun bölgesinde yerleşmiş, çok küçük tüplerden oluşmuş yuvarlak bir cisimdir. Oluşturduğu mikrotubüler uzantılarla adeta spermin beynini ve sinir sistemini oluşturmaktadır. Ayrıca, yumurtanın bölünerek çoğalmasında ve kaliteli bir embriyo gelişmesinde son derece önemli görevi vardır. Sperm yumurtaya girer girmez, beraberinde getirdiği sentrozom aktifleşir ve ikiye bölünerek aralarında iplikçikler oluşur. İşte, anne ve babadan gelen kromozomlar bu iplikçiklerin üzerinde tutunarak ilk birleşmelerini yapar. Hemen arkasından da, yine bu iplikçiklerin yönlendirmesi ile yumurta ilk kez bölünerek, ileride yavrunun embriyosunu oluşturmak üzere çoğalmaya başlar. İlginç olanı, sentrozomlar daima spermle gelir, yumurtanın sentrozomu daha birleşmeden önce eriyip kaybolur. Dolayısıyla vücudumuzdaki sentrozomlar tamamen baba kaynaklıdır.
Sentrozom bozukluklarında yumurta ne kadar sağlıklı olursa olsun, döllenmeyi takiben bölünemez. Bölünme olmadığı için de embriyo gelişimi olmaz. Neticede ne doğal yolla ne de tüp bebekle gebelik gerçekleşmez.
Sentrozom bozukluklarının belirtisi sperm hareketinde bozulma ve morfoloji incelemelerinde boyun bölgesinde deformasyon görülmesidir. Kesin tanısı, elektronmikroskobik inceleme ile konulur. Eğer tüp bebek yapılmışsa, yumurtanın hiç bölünmediği durumlarda da sentrozom bozukluğundan şüphelenilmelidir.
Günümüz teknolojisi ile spesifik bir tedavisi yoktur. Hareketi ve şekli en iyi spermlerin seçilerek tüp bebek yapılması denenmelidir. Bunun için de, sağlam spermlerin sayısını artıracak şekilde erkeğin önceden hazırlanması, böyle spermlerin seçilme şansını artıracaktır. Son yıllarda, spermin çok az sitoplazma içerecek şekilde sadece çekirdeğinin nakledilerek yapılan tüp bebek uygulamalarında da yumurtanın bölündüğü görülmüştür. Belki sentrozom hastalıklarında ileride sadece çekirdek nakli bir tedavi seçeneği olabilir.
Kromatin paketlenme bozukluğu: Olgun sperm hücresi yumurtaya girmek üzere yola çıkarken genetik makinesi artık çalışmaz, tüm fonksiyonlarını durdurur. Aynı zamanda kendi üzerine sıkıca katlanarak dışarıdan gelecek tehlikelere karşı kendini korumaya alır. Buna kromatin paketlenmesi adı verilir. Bu şekilde bir paketlenme olması için de yapısında bulunan histon proteinlerini (H2A, H2B, H3, H4) terk ederek yerine protamin proteinlerini (P1, P2) alır. Bunlar kromatin iplikçiklerinin sıkıca birbirine kenetlenmesini sağlar. Eğer böyle bir paketlenme olmazsa, açıkta kalan genetik mekanizma birçok enzim ve zararlı oksidatif stres ürünlerinden kolayca etkilenerek bozulmaya uğrar.
Kromatin paketlenme bozukluğunun belirtileri sperm hareket ve şeklinde bozulmadır. Eğer yapılabilirse, P1/P2 oranına bakılabilir. Özellikle DNA hasar oranında yükseklik bulunması bundan şüphelendirmelidir. Doğal yolla hiç döllenme olmuyorsa ya da aşılama tutmuyorsa böyle bir defekt akla gelir. DNA hasarına yönelik tedavi ve tüp bebek tedavide sonuç verebilir.
Histon bozuklukları: Spermin DNA zincirini bir arada tutan protein histonlardır. Bunlar genetik mekanizmanın çevresinde fiziksel bir bariyer oluşturarak zararlı metabolitlerin ve enzimlerin yaklaşmasını önler. Histon proteinlerinin düzgün çalışması, üzerlerine bağlanan metil, asetil ve fosfor molekülleri ile sağlanır. Bunların eksiklikleri genetik mekanizmanın çalışmasını bozarak döllenmeyi ve sağlıklı embriyo gelişimini bozabilir.
Histon bozukluklarının tanısı pratik olarak mümkün değildir. Ancak doğal yolla gebelik görülmemesi ya da tüp bebek başarısızlıklarında şüphelenilmelidir. Tedavide DNA üzerine metil bağlanmasını bozan faktörlerin düzeltilmesi etkili olabilir.
DNA Metilasyon bozukluğu: Embriyonun ve ileride çocuğun gelişmesinde esas olan, genetik malzemenin sağlığıdır. Ancak son yıllarda, genleri dışarıdan etkileyen faktörlerin de bundan sorumlu olduğu ortaya çıkarıldı. Genlerin düzgün çalışması, üzerlerine bağlanan metil molekülleri ile olmakta. Buna metilasyon adı verilir. Normalde sperm ve yumurta birleşmeden hemen önce üzerlerindeki tüm metil molekülleri ayrılır. Birleşmeyle birlikte yeniden metil molekülleri bağlanır. Fazla bağlanması ya da eksik veya yanlış bağlanmalar, embriyo gelişimini bozar. Beck with-Wiedeman ve Angelman sendromları gibi son derece ciddi hastalıklar bu nedenle ortaya çıkar. Plasentanın gelişmemesi ve düşükler de işte bu nedenle olabilir.
DNA metilasyon bozukluklarının belirtisi, anormal fötus gelişimi ve düşük olmasıdır. İleri genetik araştırmalarla kesin tanı konulabilirse de bunun pratikte yeri yoktur. Tedavide yapılabilecek tek seçenek DNA hasarlarını önleyici tedbirlerin uygulanmasıdır.
RNA Bozukluğu: Spermin normal fonksiyon görmesi, ürettiği proteinlerle gerçekleşir. Protein üretimi ise, genlerinin kontrolünde üretilen RNA molekülleri sayesinde gerçekleşir. Haberci RNA (mRNA) adı verilen aracılar, genlerden aldıkları emirler doğrultusunda protein yaparlar. Bu proteinler de spermin normal fonksiyon görmesini sağlar. Bunun dışında mikroRNA gibi bazı küçük RNA molekülleri de yapılır. Bunlar da protein üretimi ve döllenmeden sonra yumurtanın çalışmasında rol alırlar. İşte, spermde üretilen bu RNA molekülleri bozuksa, birleşmeden sonra yumurta bölünemez ya da embriyo gelişimi yetersiz kalır.
RNA bozukluklarını günümüzde bazı genetik incelemelerle anlamak mümkündür. Ancak bu şekilde çok sayıda bozukluk olabileceği için, hepsini ortaya koymak mümkün olmamakta. Yine de bu yönde bir araştırma yapılabilir. Spesifik bir tedavisi yoktur. Sadece sperm sağlığını koruyucu tedbirler faydalı olabilir.
Zararlı oksijen metabolitlerinin artışı: Spermde bulunan ve ROS adı verilen bazı serbest oksijen molekülleri (süperoksit, hidrojen peroksit, hidroksil) fazla miktarda yapıldığı takdirde spermde ciddi bozukluklara yol açabilir. Aslında bu maddeler spermin hareketi ve yumurtayı döllemesinde gereklidir. Ama fazla yapılırsa fayda yerine zarar vermeye başlarlar.
ROS molekülleri normalde sperm membranında ve mitokondride yapılır. Olgunlaşmasını tamamlamamış ya da mitokondri bozukluğu olan spermler ve lökositler bu metabolitleri aşırı miktarda yaparak ortama verirler. Bu da neticede sağlam spermleri bozarak spermin yumurtayla birleşmesini ve gebeliği engeller.
Seminal plazmada bulunan antioksidan koruyucu maddeler, spermleri böyle zararlı metabolitlerden korur. Hafif hasarları sperm kendi onarabilir ya da yumurtaya girdiği zaman onarılır. Hasar biraz daha fazla ise sperm değerlerinde bozulma görülür. İleri hasarlanmalarda ise artık spermler parçalanmaya başlar, döllenme gerçekleşemez ya da embriyo gelişimi bozulur.
Zararlı oksijen metabolitlerinin arttığı, sperm tahlilinde canlı sperm sayısında azalma, hareket ve şekil bozukluğunun görülmesi ile anlaşılır. 1 milyon/mL’nin üzerinde lökosit çıkması da bunu akla getirmelidir. Antioksidan ilaçların kullanılması, Sertoli hücrelerinden yeterli enzim salgılanmasını uyaran hormonlar ve bazı önlemlerin alınması tedavide çok etkilidir.
Sperm DNA Hasarı: Spermin genetik mekanizmasının hasarlanması anlamına gelir. Hasarı yapan ise, içinde yaşadığımız ortam, ejakulattaki iltihap hücreleri yani lökositler ve olgunlaşmamış, bozuk şekilli sperm hücreleridir. Aslında tam tanı konulabilirse, düzeltilmesi mümkün olup, hemen arkasından da doğal yolla gebelik görülebilir. Olmazsa tüp bebek yapılır ki tüp bebeğin başarısını da artırır.
Spermin DNA hasarlarının önemi, olgun sperm hücresini etkiliyor olmasıdır. Çünkü sperm hücresi olgunlaştığı zaman, yani spermatozoa haline geldiğinde, artık genetik mekanizması susar, kendini tamir edecek proteinler üretemez. Ayrıca olgun spermde sitoplazma çok azalmıştır, dolayısıyla içindeki koruyucu enzimler de azalır. Testis içinde sağlıklı olan bir sperm, eğer böyle bir ortamda kalırsa kolayca hasarlanarak, ejakulatla dışarı atıldığında fonksiyonunu da önemli ölçüde kaybetmiş olur.
DNA’sı hasarlı spermler yumurta ile birleştiğinde embriyo gelişimi bozulabilir. Fötus uterusa sıkı tutunamayacağından düşük riski de artar. Yapılan çalışmalar DNA hasar oranı arttıkça gerek doğal yol gerekse tüp bebekle gebelik şanının azaldığını göstermektedir. Özellikle düşüklerde artışa neden olduğu bildirilmiştir.
Sperm değerleri yeterli olmakla birlikte 1 yıldan fazla beklemekle gebe kalınamamışsa ya da tüp bebek başarısızlıklarında, özellikle embriyonun 3 günden fazla gelişim gösteremediği olgularda sperm DNA hasarından şüphelenilmelidir. Düşük olgularında da yine bu durum akla gelmelidir. Farklı tekniklerle sperm incelenerek tanı konulabilir. Hasar onarıcı ilaçlar, antioksidanlar ve yaşam tarzındaki düzenlemelerle tedavisi mümkündür. Düzeltilemediği durumlarda testislerden alınan spermlerle tüp bebek yapılması önerilir.
Sperm proteinlerinin eksikliği: Spermin yumurta ile birleşerek sağlıklı bir embriyo oluşturması için yeterli miktarda protein içermesi gerekir. Bu proteinleri ya kendisi üretecek ya da ihtiyacı olanları dışarıdan alacaktır. Çünkü proteinlerin ana maddesi aminoasitler olup, ortamda bulunmazlarsa, protein yapımı da gerçekleşemez. Dolayısıyla hem bu aminoasitleri içeren gıdaların yeterli miktarda alınması hem de bu aminoasitlerden protein üretecek olan genetik mekanizmanın sağlıklı işlemesi gerekir. Genetik mekanizma derken, kromatin iplikçiklerinden oluşan DNA molekülü kastedilmektedir. DNA’nın fonksiyon görmesi için de histonlar ya da protaminler gibi proteinlere ihtiyaç vardır. Bunların dışında çok sayıda protein, DNA’nın çalışmasında rol alır.
Spermin protein eksiklikleri çok kompleks biyogenetik tekniklerle yapılır. Ancak bunların pratikte uygulanımı kısıtlıdır. Örneğin 2D-PAGE, LC-MS,proteolysis, shotgunning bunlar arasında sayılabilir.
Folik asit, Homosistein ve Çinko Eksikliği: Spermlerdeki folik asit miktarı, kanda bulunandan çok daha yüksektir. Folik asit, sperm proteinlerinin normal işlev görmesi için önemlidir. Folik asit metabolizmasında rol alan enzimleri (MTHFR, GSTM1) yapan genlerde polimorfizm gibi genetik bozulmalar, hem genetik mekanizmanın işlemesini bozarak hem de sperm değerlerini düşürerek etki gösterir. Bunda beslenmenin rolü büyüktür. Bu ürünleri yeterince tüketen toplumlarda böyle eksiklikler daha az görülür. Eğer adı geçen enzimlerde bozukluk varsa, diyete folik asit ve çinko eklenmesi sperm değerlerinde düzelme yapabilir.
Anti-Müllerian Hormon (AMH) eksikliği: AMH, testislerde sperm hücrelerini besleyen Sertoli hücreleri tarafından yapılan bir hormondur. Testosteronun östradiole dönüşmesini sağlayan aromataz enzimini baskılayıcı rolü vardır. Bu sayede testis içinde testosteron enzimi yüksek düzeyde bulunur. Normal bir sperm üretimi olabilmesi için testis içindeki testosteron miktarının belli bir seviyenin üzerinde olması gerekir. İşte bu nedenle AMH hormonu önemlidir. Hem Sertoli hücrelerinin fonksiyonunu göstermesi hem de kanda ölçülebilmesi nedeniyle infertilite takibinde değerlidir.
Sperm değerleri düşük erkeklerin kanında bu hormon da düşük olarak ölçülür. Menide ölçüldüğünde ise, azoospermik erkelerde çok daha düşük seviyelerde bulunur. Eğer azoosperminin nedeni kanal tıkanıklığı ise, hiç bulunmaz.
Sperm hastalıklarının görüldüğü evreler.