İnsan spermatozoalarının fertilizasyon potansiyellerinin en iyi göstergelerinden biri sperm morfolojisidir. Sperm morfolojisinin değerlendirilmesindeki problem ise spermlerin pleimorfik olmalarıdır. Işık mikroskopisi ile yapılan incelemeleri ancak sınırlı bilgi vermektedir. Elektron mikroskopi çalışmalarıyla ise, hiç şüphe edilmeyen ultrastrüktürel anomaliler bile ortaya çıkarılabilmektedir. Sperm analizine ait sonuçlar ve sınır (cut-off) değerler normal sperm morfolojisine ait kriterlere dayandırılarak yapılmaktadır. WHO’nun önerdiği klasifikasyon, klinik uygulamalar için uygundur. Sperm başına ait ciddi anomalileri olan hastalarda, döllenme sağlanabilse bile, gebeliğin başarılı bir şekilde devam şansı düşük kalmaktadır. ICSI’deki başarı şansının ise sperm analizi veya sperm morfolojisi ile ilgisi şüphelidir. Sperm dekondansasyon defektleri ve DNA anomalileri, sperm morfolojisinden bağımsız olarak spermin dölleme kapasitesini etkileyen esas faktörler olabilir. Sentrozom disfonksiyonu da, basitçe spermatozoonun ooplasm içine enjeksiyonu ile çözümlenemeyecek bir grup patolojiyi oluşturmaktadır.
Bu yazıda spermatozoanın kompozisyonu ve ultrastrüktürü hakkında bilgi verilmiş ve spermin ultrastrüktürel yapısı ile sperme ait DNA anomalileri tarif edilerek fertilizasyon potansiyeline olan etkileri üzerinde durulmuştur.
Giriş
Detaylı ve etraflı bir sperm analizi, infertil çifte yaklaşımda ilk yapılması gerekenlerden biridir. Semenin kalitesi, klasik olarak spermlerin ejakülat içerisindeki sayısı, motilitesi ve morfolojisine bakılarak değerlendirilir. Bu parametreler içerisinde sperm morfolojisi, bir erkeğin dölleyebilme potansiyelini en iyi biçimde gösterenidir (Bostofte et al.,1982; Rogers et al.,1983; Kruger et al.,1986,1988; Chan et al.,1989; Enginsu et al.,1991; Ombelet et al.,1994,1997a; Wichmann et al.,1994; Egger-kruse et al.,1996). Sperm morfolojisi ile fertilizasyon poyansiyeli arasındaki bağlantı birçok araştırmacı tarafından ortaya konmuştur.
Spermatozoonun kompozisyonu ve ultrastrüktürü
Sperm hücresi baş, boyun, orta-parça ve kuyruk bölümlerinden oluşur. Spermin plazma zarı baş kısmını çevreler ve kuyruğun ucuna kadar ilerler. Baş bölümünün büyük kısmını yoğun ve kompakt yapıdaki nükleus kaplar. Bu çekirdek içerisinde paternal DNA mevcuttur. Burada yine DNA’ya sanki bir şapka oluşturan akrozom ve plazma zarı yer almaktadır. Akrozom, baş (cap) ve ekvatoryal bölge olmak üzere ikiye ayrılır. İç ve dış zarlar olmak üzere, içerisinde akrozomal matriksi barındıran kese şeklinde bir yapıdan ibarettir. Akrozom, Golgi organelinden türediğine inanılan bir yapıdır ve nükleusun 2/3’ünü kaplar. Membranlarının arasındaki matrikste yoğun olarak yer alan hidrolitik enzimler, akrozomal reaksiyon ve oosit penetrasyonu esnasında önemli rol oynarlar. Akrozomun altında, post-akrozomal segment yer alır ve bu bölge genelde sperm ile oosit membranlarının füzyonunun gerçekleştiği bölgedir. Akrozom reaksiyonu, spermin dış membranı ile akrozomun dış membranı arasında izlenen yoğun vezikülasyon ve bunu takiben meydana gelen füzyon olayına verilen isimdir.
Boyun kısmının en önemli parçaları nükleusun hemen altında yer alan ‘bağlantı (connecting) parçası’ ve 9 adet üçlü (triplet) mikrotübülden oluşan proksimal sentrioldür (sperm sentriolü 9+0 mikrotübül organizasyonuna sahiptir). Bu yapı içte ve dışta yoğun (dense) bir materyalden oluşan, sperm sentrozomu veya peri-sentriolar materyal denen yapıyı oluşturur. Segmente kolumnar yapılar proksimal sentriolü her iki taraftan sararlar. Sentriol, intra-ooplazmik fertilizasyonun gerçekleşmesi yönünde nükleustan sonra en önemli sperm organelidir ve ‘sperm aster’inin oluşmasından sorumludur (Van Blerkom andDavis,1995).
Spermin orta parçası (mid-piece), spermin ilerletici gücünü oluşturur ve proksimal sentriolden kuyruğun ucuna dek ilerleyen, mikrotübüller içeren santral aksonemden meydana gelir. Aksonemal kompleksin mikrotubüler yapısı, 9+2 şeklinde organize olmuştur; yani ortada yer alan iki adet mikrotubüler yapıyı periferde çevreleyen 9 çift mikrotubül yer alır. Bu çifter yapıların dışında ise yine 9 adet kalın fibriler (dens fibers) oluşum mevcuttur. Kranial yönde bu yapılar ‘bağlantı’ya da ‘ara’ (connecting) parça ile devamlılık gösterir. Bu iplikçikler, protein fosforilasyonu aracılığı ile spermin hareketinden sorumludurlar (Tash and Means, 1983) ve dişi ve erkek genital traktusundaki sperm transiti esnasında spermi hasardan korurlar.
Kuyruğun hareketi dynein kollar aracılığı ile iletilir ve bu şekilde aksonemal mikrotubüllerin birbirleri üzerinden kayması sağlanır. Ara parçada, aksonem ve dıştaki yoğun fibriller helikal şekilde organize olmuş mitokondrialardan meydana gelen bir kılıf ile sarılmıştır (Zamboni et al., 1971). Flajellar hareket için ATP’ye ihtiyaç vardır. Bu ATP, ara-parçadaki mitokondrialardan sağlanır ve magnezyum varlığında dynein kollarındaki ATPaz aktivitesi sayesynde hidrolize olur. Sitoplazmik damlacığın (artık sitoplazma) varlığı immatür spermatozoaya işaret eder. Ara parça,’annulus’ ismini alan bir plazmalemma kalınlaşması ile sona erer.
Kuyruk kısmı, bir ana parça ve bir terminal parçadan meydana gelir. Ana parçanın proksimal kısmı, yoğun bir fibröz kılıfa sahip olup 7 adet yoğun fibril (dense fibers) aksonemi çevreler. Bu fibriller , esas (principle piece) parça boyunca distale doğru gittikçe incelirler. Terminal parça, esas parçanın fibröz kılıfının bittiği yerden başlar. Terminal parçanın proksimal kısmında, aksonemin tubülleri tipik bir organizasyon gösterirler. Distale doğru ise, aksonemin tubüler 9+2 organizasyonu tek bir demet haline döner (Pedersen 1970).
Spermatozoanın ultrastrüktürel anormallikleri
Işık mikroskopisi ile, spermatozoonun baş yapısındaki normalden sapmalar ve ara parça ile kuyruğun gros morfolojisi muayene edilebilir. Bugünlerde, elektron mikroskopisi ile, ışık mikroskopisi bulgularına ek bilgiler sağlanabilmektedir. Elektron mikroskopisi ile sitolojik detaylar daha iyi incelenebilmektedir. Erkeğe ait fertilite problemlerinde kullanılması gereken ideal metod da bu olmalıdır (Bisson ve Escalier, 1978). Transmisyon elektron mikroskopla yapılan sperm incelemeleri sayesinde subfertiliteye yol açan durumlar daha net ortaya konabilir ve fertilizasyon potansiyelleri ile ilgili daha net bilgiler elde edilebilir.
Sperm başına ait ultrastrüktürel anomaliler
Sperm organellerini etkileyen anomaliler içinde başa ait problemlere oldukça sık rastlanılmaktadır. Çift başlı formlar, amorf, uzamış formlar ve akrozom defektleri sıkça izlenmektedir. Akrozoma ait ana yapısal defektler; akrozomun kısmi yokluğu, komplet yokluğu, intranüklear inklüzyonların varlığı, akrozomun dejenerasyonu ve hipoplazisidir (Küpker et al., 1998). Akrozomal membrandaki organizasyon bozuklukları, nükleusun görünümünde yapısal değişikliklere neden olabilmektedir. İnklüzyonlar, organel içerisinde yer alan pleomorfik yapılar olarak tarif edilmektedir. Bu pleomorfik yapılar muhtemelen kökenini Golgi cisimciklerinin artıklarından almaktadırlar. Bu yapısal anomalilerin spermatozoanın akrozomal reaksiyon göstermsinde veya zona pellusidaya penetrasyonunda karşılaşılan problemler ile ilişkili olduğu düşünülmektedir.
Akrozomun komplet yokluğu nüklear yapıyı değiştirerek, klasik yuvarlak başlı sperm görünümüne yol açar. Globozoospermia denen bu duruma oldukça nadir rastlanılır. Burada sperm hareketli olmasına rağmen, akrozomu ve postakrozomal kılıfı yoktur, ara-parçaya ve mitokondrileri de normal değildir. Globozoosperminin genetik olarak aktarılan bir durum olduğu düşünülmektedir (Flörke-Gerloff et al., 1984). Globozoospermi, karyotipin normal olmasına rağmen ICSI programlarında çok az başarının elde edildiği yegane patolojidir (Rybouchkin et al.,1996).
Sperm başına ait diğer defektler de infertiliteye yol açabilecek başka patolojilerin işareti olabilir. Sperm nukleus defektleri infertilite ile ilişkili olabilir (Zamboni,1996). Nüklear defektler, spermin nükleusunun genişlemesi ve DNA dekondensasyonu sırasında ooplazmaya salgılanan bazı faktörlerin yokluğu ile ilişkili bulunmuştur. Bu faktörlerin eksikliğinde, spermatozoa ile birleşmesine rağmen ovum gelişimini sürdürememektedir (Dozortsev et al.,1995).
Konvansiyonel semen analizi göstermiştir ki, infertil erkeklerin sperm nükleuslarında daha yüksek oranda gevşek paketlenmiş kromatin ve hasarlı DNA izlenmektedir (Evenson et al.,1980;Bianchi et al.,1996). Karyolitik değişiklikler ya da intranüklear lakün veya vakuollerin varlığı altta yatan biyokimyasal patolojilerin sorumlu olabileceğine işaret etmektedir. Anormal başa sahip spermlerden gelişen embryoların normal bir gebelik olarak devam etme potansiyelleri de düşük bulunmuştur (Taşdemir et al.,1997).
Sperm DNA Anomalileri
Spermiyogenezin son basamaklarında kromatin uzar ve progressif olarak kondanse olur, eşlik eden akrozomal gelişim ile de sperm başının tipik yapısı ortaya çıkar. Kromatin kondansasyonu sırasında DNA’ya bağlanan histonların yapısı, geçiş proteinlerinden argininden zengin protaminlere olmak üzere değişir. Bu esnada kromatinleri stabilize eden disülfid bağları oluşur (Zamboni,1987;Green et al.,1994). Protamin –DNA bileşmesi ile, genetik materyal daha az yer kaplayacak tarzda paketlenmekte olup, bunun sonucunda da spermin hareketinin devamı için daha az enerjiye ihtiyaç gösterir hale gelmektedir (Ward and Coffey,1991). Buna ek olarak, yüksek düzeydeki bu agregasyon sayesinde sperm, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı daha iyi korunabilmektedir. Dekondansasyon sadece ooplazmanın içerisinde olabilir. Disülfid bağları kırılır ve protaminden oluşan histonlar, ovum kökenli histonlar ile yer değiştirirler (Longo,1985). Protaminlerdeki herhangi bir anomali veya eksiklik paketlenmeyi bozarak, sperm kalitesini ve dolayısıyla fertilizasyon kapasitesini azaltır. Bu olaylar sırasında protaminin yer değiştirmesinde ortaya çıkabilecek bir bozukluk, paketlenme anomalisine neden olabilir. Kromatin paketlenmesi ile DNA kırıkları sıklıkla beraber izlenmektedir ve hepsi de spermatogenez sırasında oluşan hadiselerdir (Manicardi et al.,1995;Sailer et al.,1995). Yetersiz kromatin kondansasyonu bulunan durumlar daha çok tekli DNA iplikçiklerinde izlenir ve bunlarda kromozomal anomalilere daha sık rastlanılır (Pedersen, 1987; Abramson et al., 1982). Kromatindeki bu değişiklikler fertilizasyon sırasında kromatin kondansasyonu ve DNA aktivasyonu bozukluklarına yol açabilmektedir. Bu durumda da erkek pronükleusunun oluşumu ve/veya ilk bölünme gecikebilmektedir. Bunun klinik yansımalarından biri de erken embryonik kayıp veya kötü embryonik gelişimdir (Hamamah et al., 1997).
Özel boyalar ve yine DNA’ya bağlanabilen florokrom ile kromatin paketlenmesi hakkında fikir edilinebilir. Anilin mavisi ile histonlar (Haidl ve Schill,1994) boyanabilmektedir. Spermatozoa içerisindeki denatüre DNA miktarının anlaşılabilmesi için akridin orange boyası kullanılabilir (Evanson et al., 1980;Claasens et al., 1992). Kromatin A3 boyası ile de spermatozoa içindeki kötü kromatin paketlenmesi ve protamin eksiklikleri gösterilebilir (Bianchi et al.,1993). Bianchi ve ark., 1996’da IVF veya subzonal sperm enjeksiyonu (SUZI) uygulamalarına alınan erkek hastalarda, guanin-sitozinden zengin DNA’ya spesifite gösteren CM3 boyası kullanarak, kromatin paketlenmesi, morfoloji ve fertilizasyon açısından bir araştırma yapmışlardır. Bu araştırmada kromatin paketlenmesi yönünde defekt gösteren spermatozoalarda yüksek oranda CMA3 pozitifliği ortaya konulmuş olup, dölleme kapasitesinde de belirgin düşüklük izlenmiştir. Sakkas ise 1996’da kromatin veya morfoloji yönünden anomali gösteren spermatozoaların ICSI sonrası dölleme kapasitelerini incelemiştir. Sonuç olarak, anormal paketlenen ve/veya DNA hasarı gösteren spermlerde ICSI sonrası dekondansasyon defekti geliştiği ve bunun da fertilizasyon kapasitesini azalttığı ileri sürülmüştür.
Dölleme kapasitesinin göstergelerinden biri olan kromatin paketlenmesinin değerlendirilmesi için akridin orange ile boyanmayı takiben, DNA flow-sitometrisi uygulanabilir. Golan 1997’de bu yöntem ile kromatin kalitesini değerlendirmiş ve kromatin dekondansasyonu kantitatif olarak gösterilebilmiştir. Swim-up ve percoll santrifüj yöntemleri ile normal kromatine sahip sperm oranlarının da artırılabildiği bildirilmektedir.
Mevcut bilgimize göre diyebiliriz ki, sperm dekondansasyon defektleri ve DNA anomalileri normal morfolojiden bağımsız olarak döllenme kapasitesini etkilemektedir ve ciddi erkek infertilitesi söz konusu olduğunda sperm DNA’sına yönelik çalışmaların yapılması zorunludur.
Ara parçanın (mid-piece) ultrastrüktürel anomalileri
Çoğu memelide olduğu gibi, insan sentriol ve sentromerleri babadan alınır (Sathananthan et al., 1991;Schatten , 1994). Sperm sentrozomları ilk ve takip eden mitotik iğciklerin oluşmasında merkezi bir role sahiptir (Van Blerkom ve Davis, 1995). Spermin penetrasyonunu takiben sentrozom, sperm kaynaklı asterleri yapmak üzere mikrotubülleri açığa çıkarır. Mikrotubüllerin yardımı ile erkek ve dişi pronukleusları birbirlerine yaklaşarak, singami için gerekli olan pronuklear membranların birbirlerine yakın özel bir pozisyona gelmeleri sağlanmış olunur (Navara et al., 1994). Mikrotubüller sperm sentrozomlarından oluştukları için, fertilizasyonun erken basamakları ile ilk mitotik iğciğin oluşmasında role sahiptir (Palermo et al., 1994;Van Blerkom et al., 1995). Tüm bu görevlerden dolayı sentrozomal defektlerin insan subfertilitesi ile ilişkili olduğu öne sürülmektedir (Schatten, 1994;Van Blerkom and Davis, 1995).
Her ne kadar sentrozom defektleri ve disfonksiyonu infertilite olgularının çok az bir kısmından sorumlu ise de, insanın erken gelişim bozukluklarının nedenlerinden biridir (Van Blerkom, 1996). Sentrozomal defekt nedeni ile meydana gelmiş bir infertilite söz konusu ise, bu durumun tedavisi basitçe spermatozoonun ooplazma içerisine enjeksiyonu (ICSI) yapılarak başarılamaz (Ash et al.,1995; Simerly et al., 1995; Van Blerkom, 1996).
Kuyruğa ait Ultrastrüktürel Anomaliler
Azalmış veya kaybolmuş motilite durumlarında birçok aksonemal defektin varlığı rapor edilmiştir. Aksonemal anomaliler, mikrotubüllerin sayısal veya pozisyonel anomalileri ve/veya dış veya iç dynein kollarının yokluğundan kaynaklanır. Eğer dynein kolları tamamen yok ise tam bir hareket kaybı söz konusudur (Eliasson et al., 1997). Sadece dış dynein kollarında yokluk mevcut ise, motilite görülebilir ancak tam değildir (Escalier and David, 1984).
İmmotil silia sendromu olan bir grup hasta heterojen bir hasta populasyonu göstermekte olup, spermlerin %100’ü etkilenmemektedir (Johnson et al., 1982). Afzelius ve Eliasson (1979) bu durumun genetik kökenli olduğunu ileri sürmüştür.
Oldukça nadir görülen “Tail stump” sendromu, spermiyogenezin son dönemlerine ait bir fonksiyon bozukluğudur. Spermatidler ile spermatozoalar eşit olarak etkilenirler (Barthelemy et al., 1989). Bu sendromda flagellalar, 9+2 veya 9+0 düzenlemesinde olan çok kısa bir aksoneme sahip tek bir flagella şeklinde yapılanmışlardır (Bacetti et al.,1993). Dynein kolları genelde vardır.
Kısa kuyruk sendromunda ise 9+1 veya 9+0 aksonem yapısına sahip olan, dynein kolların olmadığı çift kuyruklu bir yapı mevcuttur. Her iki sendromda da sperm başı normaldir ancak mitokondrialar yerlerine yerleşmemiştir (Stalf et al., 1995).
En saf klinik form 1933’te Kartagener tarafından tarif edilmiştir. Burada ışık mikroskopiye göre %100 hareketsiz ancak canlı,normal morfolojiye sahip spermler ile bronşiektazi, sinüzit ve situs inversus birlikteliği vardır.Tubüller arası kayma hareketinin temeli olan dynein kollarının veya neksin bağlantıların yokluğu nedeni ile spermler hareketsizdir.
Periaksonemal anomaliler; anormal yapı veya boyutta yoğun fibriller (dense fibers)’den, mitokondrial kılıf anomalilerinden, ara parçada sitoplazmik artıkların bulunmasından, ana parçada yoğun fiberlerin, longitudinal kolumnaların ve fibröz kılıf anomalilerinin varlığından oluşmaktadır (Courtade et al., 1998). Mitokondrial kılıfın organizasyon bozukluğu veya komplet yokluğu sonucu ATP sentezi olamaz ve bunun sonucunda da hareket gerçekleşemez. Mitokondrialar hücre metobolizmasının devamı için olması gereken organellerdir ve yokluklarında hücre dejenerasyonu başlar (Küpker et al., 1998). Ciddi astenozoospermi vakalarında aksonemal kompleksin periaksonemal yapılarında anomaliler izlenmektedir (Escalier and David., 1984; Chemes et al., 1987). Periaksonemal yapılardaki anomaliler nedeni ile gelişen hareket bozuklukları “periaksonemal flagellar diskinezi” olarak isimlendirilmektedir (David et al., 1993). İzah edilemeyen persistan astenozoospermi vakalarında periaksonemal anomaliler yanında, aksonemal anomalilerinde sıklıkla birlikte görülmeleri, motilite bozukluklarında aksonemal defektlerin tek sorumlu faktör olmadıklarına işaret eder. Bu anomaliler arasında sıklıkla periaksonemal yapılar ve sperm başı komponentlerinin patolojilerine rastlanılır. Bu nedenle, elektron mikroskopi ile sadece aksonem değil, aynı zamanda baş da dahil tüm spermatozoa incelenmelidir (Courtade et al., 1998).
Bir diğer ciddi defekt, kuyruğun baştan koparak ayrılmasıdır (başsız spermatozoa, dekapite flagella). Bu defektin genetik olarak aktarıldığına inanılmaktadır (Zaneveld ve Polakowski,1977). Dekapite flagellanın baş kısmını nukleus yerine sitoplazmik bir kitle sarar. Bu yapı ışık mikroskopi ile mikrosefalik spermatozoa olarak yanlış yorumlanabilir.
Spermatozoanın morfolojik klasifikasyonu
Diğer memelilere kıyasla insan spermleri, yapı ve büyüklük açısından büyük değişiklik gösterirler. Normal fertil ejakülatta dahi spermatozoalar arası şekil, büyüklük, baş ve akrozom şekli yönünden farklılıklar mevcutur. Fertil erkeklerin ejakulatında da nüklear vakualizasyon, sitoplazmik damlacıkların varlığı, kuyruk anomalileri görülebilir (Ombelet et al.,1995). Geçtiğimiz yüzyılın sonunda birçok araştırmacı (Jensen 1879; Ballowitz 1886; Retzius 1902;Branca 1924) normal ve anormal spermatozoaları detaylı çizimlerle tarif etmişlerdir. Anormal sperm morfolojisi ile infertilite arasındaki ilişkinin varlığı kabul görmüş ancak anormal spermatozoanın nasıl olması konusunda bir görüş birliğine ulaşılamamıştır.
Bir spermatozoanın anormal veya normal olduğunu belirleyen kriterleri ortaya koymak çok zordur. Bu kriterleri standardize etmek için pek çok girişim yapılmıştır (MacLeod ve Gold, 1951; Freud 1966; Eliasson 1971; David et al., 1975). İlk WHO sınıflaması (1980) sperm morfolojisinin değerlendirilmesi yönünde büyük bir adım olmuştur. Arkasından Hofmann ve Haider Düsseldorf sınıflaması adı altında yeni bir morfoloji sınıflaması ortaya koymuşlardır (1985). Bu sınıflamada spermatozoa elongasyonu ve akrozom defektleri üzerine daha fazla önem verilmiştir. 1987’deki ikinci WHO kılavuzu ile semen analiz kriterleri revize edilmiştir.
Kruger ve Menkveld (Kruger et al., 1986, 1988; Menkveld 1987, Menkveld et al.,1990) sperm morfolojisine yönelik kesin (strict) Tygerberg kriterlerini tanımladılar. Bu klasifikasyonda, spermatozoa bir bütün olarak incelenir ve borderline ve hafifçe anormal sperm başlarının hepsi anormal olarak değerlendirilir. Tygerberg kriterlerine göre, morfolojik değerlendirmenin sonuçları üç kategoride değerlendirilebilir: i) normal morfolojiye sahip grup (%14’ten fazla normal form mevcut), ii) iyi prognozlu grup (% 4 -14 arası normal form mevcut), ve iii) kötü prognozlu grup (%4’ten az normal form mevcut) (Kruger et al., 1988).
1992’deki üçüncü WHO sınıflamasında, sperm morfolojisinin değerlendirilmesine daha büyük önem verilmiştir. Morfolojik olarak normal grubun yanısıra, dört sınıf halinde anomaliler sınıflandırılmış ve bir teratozoospermi indeksi hazırlanmıştır. Spesifik infertilite nedenleri, örneğin globozoosperminin ayrıca belirtilmesi gerekmektedir. Bu son sınıflamada normal morfolojiye sahip olma sınırı %50’den %30’a çekilmiştir (WHO 1992).
Anormal sperm morfolojisi ve in-vivo fertilizasyon
Semen analizi, halen erkek fertilite potansiyelinin değerlendirilmesindeki en önemli araçtır. Sperm morfolojisi, konsantrasyonu ve motilitesinden oluşan en önemli üç parametreden morfolojik değerlendirme, in vivo dölleme kapasitesinin en iyi göstergelerinden biri olarak görülmektedir. Açıklanamayan infertilitesi olan 85 çiftte konvansiyonel kriterler, zona-free hamster yumurtası penetrasyon testi ve zaman duyarlı mikrofotografi teknikleri ve konvansiyonel parametreler kullanılarak yapılan semen analizinde (Aitken et al., 1982), spermatozoaların morfolojik karakterleinin normal fertil çiftlere kıyasla daha kötü olduğu çok belirgin bir biçimde ortaya konmuştur. Anormal spermatozoaların sayısındaki artış ile yaşayan çocuk sahibi olabilme şansı arasında ters bir orantı bulunmuştur. Benzer durumda, ilk gebeliğin gerçekleşmesi için geçen süre de artmaktadır (Bostofte et al.,1982). Ancak düşükler ve patolojik gebelikler ile anormal sperm morfolojisine sahip spermatozoaların sayısı arasında herhangi bir ilişki bulunamamıştır.
Rogers ve ark.(1983), fertil ve infertil olarak iki gruba ayırdıkları 95 hastada konvansiyonel yöntemler ve histolojik boyama ile semen analizi yapmışlardır. Her iki grup arasında, semen parametreleri yönünden belirgin farklılıklar izlenmiştir. Tek başına normal formların azlığı, infertilite için iyi bir gösterge olarak yorumlanmıştır. Zaini ve ark.’nın 1985’te yaptığı çalışmada ise (WHO 1980 ölçütlerine göre) bu sonuçları desteklememektedir. Van Zyl ve ark. 1990’da, %4’ten az normal spermatozoası bulunan hasta grubunda %11.5 ve %4-9 arası normal hücresi bulunan grupta ise %21.5 in-vivo konsepsiyon bildirmişlerdir (ortalama gebelik %19.1 olarak gerçekleşmiştir). Check ve ark. 1992 yılında ciddi olarak azalmış fertilite potansiyeli için %4 veya daha az, normal fertilizasyon potansiyeli için ise %14’den fazla normal morfolojiye sahip olmak gerektiğini belirtmişlerdir. Tygerberg kriterlerini kullanarak herhangi bir prediktif değere ulaşamamışlardır. Haidl ve Schill 1993’te Düsseldorf kriterlerini kullanarak 78 fertil hastada sperm morfolojisini incelemişler ve WHO 1992 kılavuzuna uygun olarak, normal morfoloji ortalamasını %30 bulmuşlardır.
Wichmann’ın 907 hastada 1980 WHO kriterlerini kullanarak yaptığı prospektif bir çalışmada (1994), sperm morfolojisinin fertilizasyon sonuçları açısından bağımsız bir belirleyici olduğunu göstermiştir. Son yıllarda yapılan iki çalışma, sperm morfolojisinin kesin kriterler kullanılarak değerlendirilmesinin in vivo fertilizasyon şansının önceden tahmin etmede önemli yeri olduğunu vurgulamaktadır (Eggert-Kruse et al., 1996; Ombelet et al., 1997a).
Sonuç olarak, in vivo fertilizasyon potansiyelini en iyi belirleyen bir parametre olarak sperm morfolojisi kullanılabilir.
Anormal sperm morfolojisi ve intrauterin inseminasyon
Erkek faktörü infertilite olgularının intrauterin inseminasyon (IUI) ile tedavisinden alınan sonuçlar merkezden merkeze çok değişmektedir. Erkek subfertilitesi nedeni ile doğal sikluslar takip edilerek yapılan IUI girişimleri için oldukça düşük sonuçlar bildirilmektedir (Glass ve Ericsonn, 1978; Marss et al., 1983; Confino et al., 1986; Kirby et al., 1991). Ancak, Kerin ve ark.’nın 1984 ve Byrd ve ark.’nın 1987 yılında yapmış olduğu iki çalışmada, IUI’u takiben, kötü semen kalitesine rağmen, siklus başına %16-21 arası gebelik rapor edilmiştir. Ovulasyon stimulasyonu yapılarak IUI denenirse, daha iyi sonuçlar alınmaktadır (Sher et al., 1984; Blumenfeld ve Nahhas, 1989; Tarlatsiz et al., 1991; Irianni et al., 1993).
Ombelet ve ark. (1996), 1100 IUI siklusunun sonuçlarını değerlendirdiklerinde, Tygerberg kriterlerine göre kötü prognozlu grup ile iyi prognozlu grup arasında, siklus başına gerçekleşen fekundasyon oranları açısından önemli farklılıklar bulmuşlardır. Birçok çalışma IUI sonuçlarının tahmini yönünde, sperm morfolojisinin önemini vurgulamaktadır (Comhaire et al., 1994; Toner et al., 1994; Burr et al., 1996). Toplam motil sperm sayısının 1 milyonun altında olduğu durumlarda, sperm morfolojisi, IUI sonuçlarının önceden tahmini açısından oldukça kullanışlı bir araç haline gelmektedir (Ombelet et al., 1997b).
Sperm hazırlama tekniklerinin sperm morfolojisi üzerine olan etkileri
Sperm hazırlama metodları; normal morfolojiye ve normal intakt akrozoma sahip, hızları ve hareket doğrultuları yeterli olan spermlerin, semen içerisindeki konsantrasyonunun artırılması amacıyla kullanılmaktadır. Birçok yöntem olmasına karşın bugün için en önemlileri swim-up (yüzdürme) yöntemi, Percoll gradient metodu ve mini Percoll gradient tekniğidir.
Spermatozoalar oksidatif hasara duyarlıdırlar ve santrifüj sırasında oluşan pelletlerde reaktif oksijen türleri (ROS) meydana gelerek, hücrelerde kalıcı hasara neden olur (Aitkin ve Clarkson, 1987). ROS’un sperm üzerindeki patofizyolojik etkilerinin önemi son yıllarda ortaya konmuştur. Oksidatif hasarın erkek infertilitesi ile ilişkili olabileceği düşünülmektedir (Alvarez et al., 1987; Aitken et al., 1989, 1991, 1993; De Lamirande ve Gagnon, 1992). Semen içerisindeki majör ROS’kaynağı lökositler ve spermatozoalardır (Aitken ve Clarkson, 1987; Aitken ve West, 1990; Iwasaki ve Gagnon, 1992; Kessopoulou et al., 1992; Zini et al., 1993). Oligozoospermik hastalarda spermatozoalar daha fazla ROS üretme eğilimindedirler (Aitken et al.,1989) ve bu nedenle oligozoospermik örnekler swim-up prosedürü ile hazırlanırken daha az travmatize olacak şekilde çevrilmelidirler. Böylece anormal spermatozoalardan daha az ROS serbestleşmesi sağlanabilir (Edwards ve Brody, 1995). Diskontinüe Percoll gradient tekniği ile semen hazırlanması, lipid peroksidasyonunu engellediği için, ROS oluşumunu da azaltmaktadır (Edwards ve Brody, 1995).
Normal morfolojiye sahip spermatozoaların elde edilmesi açısından işe bakıldığında, swim-up tekniği IVF laboratuarlarınca daha fazla tercih edilen yöntem olmaktadır. Her ne kadar diğer iki yöntemle daha fazla oranda motil sperm elde edilebilmekteyse de, swim-up ile hızı yeterli, sağlam akrozomu olan ve normal morfolojiye sahip, daha fazla sayıda kalitesi iyi spermatozoa elde edilebilmekte olup, buda in vitro fertilizasyon sonuçlarını yükseltmektedir (Nagy et al., 1992). Yeterli sayıda spermatozoaları olan örneklerde swim-up tekniği, daha iyi kalitede sperm sağladığı için ve daha basit bir yöntem olduğundan tercih edilmelidir. Bir diğer yöntem ise mini-Percoll yöntemi ile swim-up tekniğinin birarada kullanılmasıdır. Burada anormal semen örneklerinden fertilizasyon oranlarını artırabilecek sayı ve kalitede sperm hazırlanabildiği ortaya konmuştur (Nagy et al., 1992). Bazı araştırmacılar mini-Percoll gradient tekniğinin oligozoospermik hastalardaki IVF için en iyi seçim olduğunu ileri sürmektedirler (Ord et al., 1990; Calderon et al., 1991).
IVF’in klinik sonuçlarına bakıldığında, swim-up ile Percoll tekniği arasında fark izlenmemektedir. Bazı çalışmalar swim-up ile morfolojide iyileşme olduğunu söylerken (Englert et al.,1992), bazıları da Percoll için aynı şeyi söylemektedirler (Van der Zwalmen et al.,1991). Bu farklılıklar Percoll gradient tekniğindeki farklı uygulamalar ya da morfolojiyi tanımlamadaki farklılıklardan kaynaklanıyor olabilir. Ayrıca, IVF için seçilen semen anomalilerinde de farklılıklar bulunabilir.
Çift yıkama swim-up ile hazırlanan örnekler, özellikle anormal spermi olan hastalarda, Tygerberg kriterlerine göre belirgin düzelme göstermektedirler (Scott et al.,1989). Bazı araştırmacılar en iyi yöntemin multiple-tube swim-up tekniği savunmaktalardır (Chan et al.,1991).
Al-Hasani ve ark. 1996’da yaptıkları prospektif bir çalışmada, sperm hazırlanırken kullanılan glass wool filtrasyon (GWF, cam elyafı) tekniği ile swim-up tekniklerinin kombinasyonunun sperm kalitesi, özellikle sperm morfolojisi, ve IVF sonuçlarına olan etkisini araştırdıklarında, GWF’in tek başına daha iyi sonuçlar vermediğini, ancak swim-up ile kombine edildiği zaman hem sperm morfolojisinde iyileşme hem de %10’dan fazla normal spermi olan örneklerle yapılan IVF-ET sonuçlarında iyileşme olacağını gözlemişlerdir.
Birbiri ile çelişen çok sayıdaki araştırmaya rağmen, normal morfolojiye sahip sperm elde etmek için en iyi yöntemin swim-up tekniği olduğu söylenebilir.
Anormal sperm morfolojisi ve in-vitro fertilizasyon(IVF)
Sperm morfolojisinin, bir erkeğin in vitro fertilizasyon potansiyelinin en iyi göstergesi olduğunu vurgulayan pek çok çalışma bulunmaktadır. İlk çalışmalar WHO 1980 ve 1987 kılavuzu da dahil olmak üzere pek çok kriteri kullanmıştır. Son çalışmaların hemen hemen hepsi ise Tygerberg kesin kriterlerini kullanmaktadır.
Anormal sperm morfolojisi ile in vitro fertilizasyon potansiyelinin kötü olması arasındaki ilişkiye ilk defa 1984 yılında Yovich ve Stanger dikkat çekmiştir. Anormal morfolojiye sahip olgularda normal fertilizasyon gerçekleşmekle birlikte, pronüklear evreye ulaşma zamanında belirgin gecikme olduğunu gözlemişlerdir. Yine de çalışma grupları 10 hastadan oluşan ufak bir popülasyon olduğundan net bir şeyler söylemek imkânsızdı.
Bazı çalışmalarda sperm morfolojisinin IVF başarısının tahmininde önemsiz ya da az öneme sahip olduğunu vurgulanmaktadır (Alper et al.,1985; Jeyendran et al., 1986; Hirsch et al., 1986; Talbert et al., 1987; Rosenborg et al.., 1990). Oysa başka çalışmalarda ise morfolojinin IVF başarısı yönünde en iyi belirleyici olduğu ileri sürülmektedir (Kruger et al., 1986, 1988, 1990 Acosta et al., 1988; Chan et al., 1988; Scot et al., 1989; Hinting et al., 1990; Enginsu et al.,1991; Kobayashi et al., 1991; De Geyter et al., 1992; Duncan et al., 1993). Bu farklı sonuçların nedeni, kullanılan morfoloji kriterlerinin farklı olmasıdır (WHO tarafından önerilen 1980 ve 1987 tarif kriterleri). Kruger ve Menkveld tarafından tarif edilen Tygerberg kesin (strict) kriterleri kullanılarak (Kruger et al., 1986, 1987, 1988; Menkveld et al., 1990; WHO , 1992) daha güvenilebilir bir morfoloji tariflemesi yapılabileceği bazı araştırıcılar tarafından kabul edilmektedir (Enginsu et al., 1991,1992).
IVF sırasında anormal morfolojiye sahip sperm mevcudiyeti hem fertilizasyon oranını hem de tüm üreme potansiyelini azaltmaktadır. Her ne kadar inseminasyon konsantrasyonu artırılarak fertilizasyon sağlanabilmekteyse de, ciddi teratozoospermi varlığında düşük oranları da artmaktadır (Oehinger et al.,1988). Ciddi sperm başı anomalilerinde IVF’i takiben başarılı gebelik sağlanabilme oranları çok düşüktür (Oehinger et al., 1988). Enginsu ve ark. 1991’de, Tygerberg kriterlerine göre sperm morfolojisinin değerlendirilmesinin, WHO kriterlerine göre, fertilizasyonun tahmininde daha etkili olduğunu göstermiştir. Kesin kurallar dahilinde yapılan bir değerlendirmenin, in vitro fertilizasyonun gerçekleşme tahmininde daha etkili olduğunu göstermişlerdir.
Bazı durumlarda spermatozoanın morfoljisi bozuk da olsa, kalitesi iyi ise zonayı penetre edebilir ve fertilizasyon gerçekleşebilir. Bu durumda da yine fertilizasyonda gecikme ve kalitesiz embriyonik gelişim söz konusu olacaktır (Ron-El et al., 1991). IVF sonuçlarının tahmininde sperm morfolojisinin kesin kriterler kullanılarak değerlendirilmesi önemli rol oynarken, ileri hareket gösteren spermatozoa konsantrasyonu opsiyonel bir metod olarak görülmektedir (Enginsu et al., 1992). Özellikle postakrozomal bölgede olmak üzere, sperm baş anomalileri ile kötü embryo morfolojisi arası ilişki bulunmaktadır (Perinaud et al.,1993). Ciddi teratozoospermisi bulunan hastalarda sperm konsantrasyonu artırılarak elde edilen gebeliklerde de benzer şekilde implantasyon ve gebelik oranlarının düşük kaldığı gösterilmiştir (Grow et al.,1994). Kesin kriterler kullanılarak sperm morfolojisinin değerlendirilmesi in vitro fertilizasyonun ve gebelik oranlarının önceden tahmin edilmesinde önemli etkinliğe sahiptir (Ombelet et al., 1994).
Hem sperm motilite parametreleri hem de kesin kriterler dahilinde değerlendirilerek bulunan normal morfolojiye sahip spermatozoa yüzdesi IVF’deki fertilizasyon ve gebelik oranlarının tahmininde önemli faktörlerdir (Donnelly et al.,1998). Bunun yanında, sınırda bulunan bir semen örneğinde IVF veya ICSI uygulanacaksa, sperm morfolojisi yönlendirici bir faktör konumunda bulunur (Sallam et al., 1998).
Robinson ve ark. (1994), 2144 IVF-ET siklusunu analiz ettikleri bir retrospektif çalışmada, sperm morfolojisinin kesin kriterler kullanılarak değerlendirilmesinin IVF-ET sonuçlarına olan etkisini incelemişlerdir. %14’den fazla normal şekilde hücresi olan grup ile %4-14 oranında normal hücresi olan grup arasında, normalize edilmiş median fertilizasyon oranlarına ulaşma açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulamamışlardır. %4’den az normal hücresi olan grupta istatistiksel olarak belirgin düşük gebelik oranlarına ulaşılmış olmakla birlikte, yine de %68.6 oranında normalize edilmiş median fertilizasyon oranı elde edildiğini görmüşlerdir. Bu son grup daha detaylı incelendiğinde sperm konsantrasyonlarının ve motilitelerinin normal sınırlar içinde olduğu görülmüştür. Ancak, bu farklı sonuçlar boyama tekniğindeki, sperm hazırlama protokollerindeki ve morfolojik klasifikasyon sistemindeki farklılıklardan da kaynaklanmış olabilir denmektedir.
Sonuç olarak, teratozoospermik olgularda yapılan IVF girişimlerinde sonucun tahmininde kullanılacak en önemli belirleyici faktör sperm morfolojisidir ve yüksek fertilizasyon ve gebelik oranlarına ulaşabilme şansını artırmak için kesin kriterler kapsamında yapılan incelemede normal morfoloji oranının eşik değeri %4 olmalıdır denebilir.
Anormal Sperm Morfolojisi ve İntrasitoplazmik Sperm Enjeksiyonu (ICSI)
Erkek infertilitesinin tedavisindeki çığır açan ICSI ile, daha önceden başarısız olunmuş IVF denemeleri olan veye ciddi derecede bozuk sperm parametreleri bulunan infertil hastalarda fertilizasyon ve gebelik elde edebilme şansı ortaya çıkmıştır (Palermo et al., 1992). ICSI ile birkaç hareketli sperm varlığında bile fertilizasyon sağlanabilmektedir, çünkü anormal sperm varlığında, söz konusu olan doğal seleksiyon basamakları by-pass edilmektedir (Van Steirteghem et al., 1993). Bunun yanısıra, Palermo ve ark. (1993) konsantrasyon, ileri motilite veya morfoloji gibi sperme ait hiçbir parametrenin ICSI sonuçlarını etkileyemeyeceğini ileri sürmektedirler.
Teratozoospermi ile daha az ciddi erkek infertilitesi formları karşılaştırıldığında, ICSI sonrasında fertilizasyon ve gebelik oranları açısından belirgin bir fark izlenmemektedir (Cohen et al., 1994; Mansour et al., 1995).
Oligoastenoteratozoosperminin (OAT) en ciddi formlarından elde edilen spermatozoalarla da, daha hafif erkek infertilite formlarından elde edilen gebelik oranlarına ulaşılabilmektedir ve bu oranlar normal sperme sahip ve konvansiyonel IVF programlarından elde edilen gebelik oranlarından farklı değildir (Nagy et al., 1995). Motiliteye, morfolojiye veya sayıya ait en ciddi problemler bile ICSI sonrası gebelik oranlarını etkilememektedir. ICSI’deki fertilizasyon başarısızlığı morfolojik defektten değil, kötü oosit kalitesi veya non-viable sperm nedeni ile olmaktadır (Liu et al., 1995b). Her ne kadar implantasyon ve gebelik oranları düşük olsa da, morfolojisi tümden bozuk olan hastalardaki tek tedavi modalitesi olarak ICSI önem kazanmaktadır (Taşdemir et al., 1997).
Küpker’e göre (1998) uzun süreli infertilite ve başarısız IVF denemeleri olan hastalarda ciddi baş anomalileri sıklıkla eşlik etmektedir. Ancak, sperme ait defektlerin ICSI’nin sonuçları üzerinde belirleyici bir değeri olduğu henüz bir kesinlik kazanmamıştır. Nagy ve ark.’nın 1998’de incelediği 683 ICSI siklusunda, sperm morfolojisinin fertilizasyon oranı, embryo gelişimi, transfer ve gebelik oranlarına bir etkisi gösterilememiştir. Bu durum, daha önce IVF sikluslarında sperm morfolojisinin önemi hakkında söylenenler hatırlandığında çok daha önem kazanmaktadır. Çünkü, sperm morfolojisi %14’ün altında, hatta %4’den düşük olanlarda daha belirgin olmak üzere, IVF yapılanlarda sonuçlar belirgin düşmektedir. Oysa ICSI sırasında daima en iyi morfolojili spermatozoa seçilerek kullanılır. Belki de, ICSI ile alınan sonuçların daha iyi olmasının nedeni, iyi morfolojili spermlerin kullanılmış olmasıdır. Yada, eğer oositte morfolojisi bozuk spermin içine girmesine mani olan bir neden varsa, ICSI ile bu engel by-pass edilmiş olur ve başarılı sonuç alınabilir, oysa IVF yapılmış olsaydı sperm oosit içine penetre olamıyacağı için, başarısız kalınacaktı. Morfolojisi bozuk sperm kullanıldığında embriyo kalitesi ve gebelik kayıpları etkilenmediğine göre, bunlarda genetik bir kusurun da bulunmaması gerekmektedir.
Her ne kadar, “total globozoospermide tek şanş ICSI’dir” dense de, sperm morfolojisinin ICSI sonrası fertilizasyon oranlarını etkilediği tek patoloji budur. Bir iki gebelik rapor edilmişse de, akrozomu olmayan spermatozoa ile ilgili sonuçlar oldukça kısıtlıdır (Lundin et al., 1994; Lin et al., 1995; Trokoudes et al., 1995; Tournaye et al., 1998;Liu et al., 1995a).
ICSI sonuçları, ejakülatlarında sadece immotil spermleri olan hastalar için genelde kötüdür (Nijs et al., 1996). İmmotil silia sendromu olan hastalardaki ICSI sonuçlarının neden bu kadar kötü olduğu netlik kazanmamıştır. Ultrastrüktürdeki defektler sentrozom benzeri mikrotübüler yapıları da etkiliyerek ICSI sonrası fertilizasyon başarısızlığına ve kötü embryonel gelişime yol açıyor olabilir (Asch et al., 1995; Tournaye et al., 1998). Primer silier diskinezi ile ilgili bir durum olması muhtemel patolojilerden biri olan “tail stump” sendromunda, flagellumda morfolojik defektler söz konusudur ve bu durum nedeniyle astenozoospermi ortaya çıkmaktadır. Stalf ve ark. 1995’te tail stump sendromu nedeni ile immotil spermi olan bir hastada ICSI sonrası gebelik rapor etmişlerdir.
Sonuç olarak denebilir ki, globozoospermi ve immotil silia sendromu haricinde, sperme ait başka hiçbir bozukluk ICSI sonuçlarına önemli bir şekilde etki etmemektedir. Bu nedenle de ciddi erkek subfertilitesinin tedavisindeki en iyi yöntem ICSI’dir.
IVF ve ICSI’de semen morfolojisi ve embryo kalitesi arasındaki ilişki
Bazı çalışmalar IVF, yüksek inseminasyon konsantrasyonu kullanılarak yapılan modifiye IVF (HIC-IVF) ve ICSI’yi ciddi teratozoospermi vakalarının tedavisinde fertilizasyon oranları, implantasyon oranları ve embryo kalitesi açısından birbirleri ile karşılaştırmıştır. Bir çalışmada (Al-Hasani et al., 1996), sperm morfolojisi ve IVF ile elde edilen embryolar üzerine sperm hazırlama tekniklerinin etkilerinin önemsiz olduğun bulunmuştur. Hall ve ark. (1995), kesin kriterler ile teşhis konulan teratozoospermik hastalarda HIC-IVF ve ICSI’yi karşılaştırmıştır. Her ne kadar sayı az olsa da, her iki grup için benzer fertilizasyon, implantasyon ve gebelik oranları bulmuşlardır. Sonuç olarak, güvenilirliliği kabul edildiği takdirede ve harcamalar IVF düzeyine çekildiğinde teratozoospermik hastaların tedavisinde ICSI tedavi için ilk seçenek olabilir demektedirler.
Ciddi teratozoospermi nedeni ile HIC-IVF veya ICSI ile tedavi edilmiş hastalardaki embryo implantasyonlarının analizinin yapıldığı retrospektif bir çalışmada, HIC-IVF yapılan hastalarda ICSI’ye göre daha yüksek fertilizasyon oranları bulunmuş ancak bu iyi sonuca rağmen embriyo kaliteleri düşük kalmıştır (Oehninger et al., 1996). Bu durum, embryogenezin erken dönemlerinde sperme ait olumsuz etki gösteren faktörlerin, yumurtaların yakın komşuluğuna salındığını ve negatif etkilere neden olduğunu düşündürmüştür. ICSI ile elde edilen embryoların morfolojik skorları belirgin olarak daha yüksek bulunmuş ve uterin transferi takiben, HIC-IVF’ten elde edilen embryolardan daha üstün implantasyon ve gebelik oranları göstermişlerdir.
Terriou ve ark. (1997) IVF-ET’deki kötü sonuçların embryo kalitesinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını anlamak için, teratozoospermik ile normal spermatozoalardan elde edilen embryoların kalitesini karşılaştırmıştır. Fertilizasyon oranı, transfer oranı ve siklus başına transfer yapılan embryo sayısı teratozoospermik grupta belirgin olarak düşük bulunmuştur. Siklus başına elde edilen gebelik oranı da fazla belirgin olmamakla beraber düşük bulunmuştur. Ancak transfer başına elde edilen gebelik oranları, transfer edilen embryo başına elde edilen implantasyon oranları ve gerçekleşen doğum oranları birbirine yakın gerçekleşmiştir. İlginç bir gözlem ise gösterdikleri fragmentasyon veya irregüler hücreler ve embryo skorları yönünden de, embryo kalitelerinin yakın bulunmuş olmasıdır. Bu çalışmada da, teratozoospermide uygulanan IVF-ET prosedürlerinde izlenen siklus başına düşen düşük gebelik oranları doğrulanmaktadır. Ancak yine bu çalışmada, embryo kalitesi ve yaşayabilirliğinin azalmadığı ilk defa gösterilmiştir. Siklus başına düşen kötü gebelik oranlarının nedeni olarak, kötü fertilizasyon oranları ve sınırlı sayıda transferi yapılacak embryoya sahip olunması ileri sürülmüştür. Sonuç olarak, morfolojik özelliklerin sadece fertilizasyon basamağında etkili veya önemi olduğunu, fakat fertilizasyonu takiben embryonun viabilitesi açısından bir biomarker olarak önem taşımadığını söylemektedirler.
Oehninger ve ark. (1998) spermatozoonun, IVF/ICSI’de (paternal etki) implantasyon ve gebelik oranları üzerine olan etkisini retrospektif olarak incelemiş ve OAT hastalar ile normospermik hastaları karşılaştırdığında IVF’te ICSI’ye göre daha kötü implantasyon ve gebelik sonuçları izlemişlerdir. Hiçbir grupta, düşük oranları açısından belirgin bir farklılık izlenmemiştir. IVF yapılan OAT hasta grubundaki kötü sonuçların, ROS ve benzeri toksik maddelerin HIC ile hazırlanan sperm süspansiyonu içerisinde yer alan anormal spermatozoalar tarafından salgılanmasına bağlamışlardır. Sonuç olarak, kötü sperm parametrelerine sahip erkeklerin spermatozoalarının, kötü embryonel gelişime yol açmadığı görüşüne ulaşmışlardır. ROS benzeri toksik faktörler ATP deplesyonuna yol açarak aksonemi etkileyebilir (De Lamirande ve Gagnon, 1992), mitokondrial fonksiyonları, DNA, RNA ve protein sentezini inhibe edebilir (Comporti, 1989), sitoskeletal modifikasyonlara neden olup (Hindshaw et al., 1986), sperm-oosit füzyonunu inhibe edebilir (Aitken et al., 1993). OAT tanılı hastalar, HIC kullanılan durumların dışında, fertil ve infertil normozoospermik hastalarda elde edilen implantasyon ve gelişim potansiyeline sahip görünmektedir. Bu bilgi OAT tanılı hastaların tedavisinde ICSI tekniğini öne çıkarmaktadır. Bu sonuçlar, diğer yandan, spesifik sperm anomalilerinin (bilinen veya henüz tanımlanmamış) defektif embryogenezden sorumlu olabileceği gerçeği veya ihtimalini unutturmamalıdır.
Yukarıda anlatılanların ışığında denebilir ki, teratozoospermi fertilizasyon elde edildikten sonra, embryo kalitesi ve viabilitesini etkilememektedir.
Sonuçlar
Literatürün ışığında, spermin ileri motilitasi yanı sıra sperm morfolojisinin de in-vivo ve in-vitro fertilizasyon işlemlerinde önemli bir parametre olduğunu söylemek yanlış olmaz. Morfolojik değerlendirim başarılı bir fertilizasyonun tek ve bağımsız belirleyicisi olarak kullanılabilir. Ancak hiç şüphe yok ki, in-vivo fertilizasyonda özellikle de teratozoospermi söz konusu olduğunda mevcut spermatozoanın toplam sayısı (toplam sayı, konsantrasyon) önemli bir parametre haline gelmektedir.
Ciddi teratozoospermi durumlarında ICSI ile normal fertilizasyon ve gebelik oranları elde edilebilir. Bu durum, sperm morfolojisinin, sperm bir kez oosit sitoplazmasına ulaştıktan sonra belirgin bir rolü olmadığını düşündürmekteyse de,bugün bilmekteyiz ki amorf bir baş ve ara-parça söz konusu olduğunda ICSI ile dahi fertilizasyon oranları oldukça düşük kalmaktadır. Bu durum ileride daha fazla ve detaylı araştırma gerektiren bir bilinmezdir.
Kromatin dekondansasyon bozuklukları ve sentrozom anomalileri de ICSI’yi takiben gelişen fertilizasyon başarısızlıklarının nedenleri olarak bulunmuşlardır.
Dr. Cem DEMİREL, Dr. Batu AYDINURAZ
Nikolettos N, Küpker W, Demirel C at al: Fertilization potential of spermatozoa with abnormal morphology. Hum Reprod 1999: 14: 47-70’den tercüme edilmiştir.
