Çocuk sahibi olamayan çiftlerin sperm tahlillerinde sıklıkla karşımıza sperm hareketinde azalma çıkmaktadır.
Gerçekten de sperm hareketinde ciddi bir düşüklük varsa, gebelik şansı da anlamlı ölçüde azalır. Normalde spermlerin en az üçte birinin ileri doğru hareket etmesi gerekir. Hareketi bozan çok sayıda faktör sayılabilir. Ancak bunların arasında tanısı en zor olanlar genetik eksikliklerdir. Ne var ki son yıllarda genetik bozuklukların tanısında kaydedilen ilerlemeler sperm bozukluklarının tedavisinde de büyük ölçüde yardımcı olmuştur. Artık bu genetik bozuklukları ortaya koyan testleri kullanarak çok sayıda çiftin tedavisi de daha başarılı şekilde yapılabilmektedir. Aşağıda, bunların başlıcaları anlatılmıştır.
Spermin enerji kaynağı mitokondri dediğimiz organellerdir. Hemen sperm başının gerisinde yer alır. Bu bölgeye spermin “orta parçası” adı verilir. Bunun arkasından da “esas parça” adı verilen kuyruk bölümü çıkar. İşte, bu iki kısmı yani orta-parça ve esas-parça’yı birbirine bağlayan “annulus” denilen bir bölüm daha vardır ki sperm hareketinde son derece önemi bulunur. Annulus aslında halka şeklinde kısa bir yapıdır. Üzerinde “septin” adı verilen iplikçikler yerleşmiştir. Annulus’un sağlıklı çalışmasını bu iplikçikler düzenler. İplikçikler ise protein yapısındadırlar. Proteinlerin yapıtaşını da amino asitler oluşturur. Her canlıda olduğu gibi amino asitler, hücrenin çekirdeğindeki DNA dediğimiz genetik makine tarafından belirlenir. Şayet bu genlerde bir bozukluk ya da eksiklik varsa, amino asitler yapılamayacağı için protein yapısındaki septin iplikçikleri de gelişmeyecektir. Neticede spermin annulus dediğimiz bölümü normal çalışamaz. Oysa bu bölümün çok önemli görevleri vardır; sperm kuyruğunun düzgün gelişmesi ve sağlam olması, spermin ihtiyacı olan besin maddelerinin içeri alınması ve spermin enerji kaynağı olan mitokondrinin düzgün yerleşmesi gibi. Şayet annulus bu görevlerini yerine getiremezse spermin hareketi bozulur. Sperm tahlillerinde bunu harekette azalma şeklinde görüyoruz. Yapılan çalışmalar, şayet bu septin iplikçiklerini yapan SEPT genlerinde bir eksiklik varsa, sperm hareketinin ve yumurtayı dölleme yeteneğinin azaldığını ortaya koymuştur.
Bir diğer bozukluk nedeni de sperm metabolizmasıyla ilgilidir. Sperm kuyruğunun hareket edebilmesi için, çevreden kalsiyum alması gerekir. Hücre içine giren kalsiyum da kuyruğu hareket ettiren mekanizmayı çalıştırır. Kalsiyumun sperm içine girebilmesi için, yüzeyinde bulunan giriş kapılarının açılması gerekir. Bu kapıların yapısını ise spermin katyon kanalları olarak bilinen CATSPER proteinleri oluşturur. Bu proteinlerdeki eksiklik kapıların açılmasını bozarak kalsiyumun içeri girmesini engeller ve neticede spermin hareket kabiliyeti de azalır. İşte bu kapıların proteinleri, spermin çekirdeğinde bulunan genetik makine tarafından üretilir. Bu genlere CATSPER genleri adı verilir. Şayet CATSPER genlerinde bir eksiklik varsa, protein üretimi bozulacağı için kapılar çalışamaz ve yeteri kadar kalsiyumun da içeri girememesi neticesi spermin hareketi bozulur.
Son olarak bahsedeceğimiz genetik bozukluk, DNAH genleriyle ilgili. Sperm kuyruğunun yapısını çok ince tubüller oluşturur. Bu tubüller birbiri üzerinden kayarak kuyruğu hareket ettirirler. Kayma işlemini ise dynein denilen kollar yapar. Bunu araba motorundaki pistonlara benzetebiliriz. Pistonlar ileri-geri hareket ettiklerinde tubülleri de çekerek hareketi sağlarlar. Dynein kollarının yapısı da, diğer hücre elemanları gibi proteinlerden oluşmuştur ve bu proteinlerin yapımı ise yine çekirdekteki genetik makine tarafından gerçekleştirilir. DNAH (dynein heavy chain) ve DNAI (dynein intermediate chain) adı verilen genler bu dynein kollarını oluşturan proteinlerin yapımından sorumludur. DNAH ve DNAI genlerindeki eksiklik durumunda kuyruğu yapan proteinler de eksik kalacağı için spermin normal hareketi bozulur. Gerçekten de bilimsel çalışmalar böyle gen eksikliklerinin sperm motilitesini azalttığını ortaya koymuştur.
Netice olarak sperm hareket bozukluğuna neden olabilecek 4 önemli gen grubu bulunur: SEPT, CATSPER, DNAH ve DNAI. Güzel olanı ise artık bu genlerin ifadelerini laboratuvarda ölçebiliyoruz. Böylelikle sperm hareketindeki bozulmanın genetik bir nedenden mi yoksa spermin metabolik bozukluğundan mı kaynaklandığını büyük oranda anlayabilmekteyiz. Doğru tanı koymak da sperm bozukluklarının tedavisinde başarıyı artıracaktır.
Ancak sperm hareket bozukluklarında tek neden genetik eksiklik değildir, sperm metabolizmasını ilgilendiren sorunlar da bulunabilir. Bunlar; spermin enerji kaynağı olan şeker eksiklikleri, bu şekeri spermin içine taşıyan ve membranda yerleşmiş taşıyıcı proteinlere ait bozukluklar, enerji üretimini bozan mitokondri hastalıkları ve kuyruğa ait yapısal sorunlardır.
Spermin metabolik bozukluklarını ortaya çıkarmak amacıyla son yıllarda kullanılmaya başlanan en önemli test Annexin V ölçümüdür. Annexin V bağlanması sperm membranını ilgilendiren bir testtir. Özellikle sperm morfoloji bozukluğunun da eşlik ettiği olgularda değerli bilgi verir.
Bütün bunlardan anlaşıldığı üzere, sperm hareket bozukluklarında artık büyük oranda tanı koyabilmekteyiz. Ancak her olguda bütün bu testlerin yapılması gerekmez. Önemli olan klinik bulgulara bakarak spermin hangi yapısının sorumlu olabileceğini anlamak ve buna uygun yönde araştırma yapmaktır. Nihayetinde de test sonuçlarını doğru biçimde değerlendirip, en etkili tedaviye karar verilmelidir. Tedavide başarının yolu, doğru tanı koymaktan geçer.
Prof.Dr. Kaan Aydos
- Beise N, Trimble W. Septins at a glance. J Cell Sci. 2011 Dec 15;124(Pt 24):4141-6.
- Ben Khelifa M, et al. . Mutations in DNAH1, which encodes an inner arm heavy chain dynein, lead to male infertility from multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. Am J Hum Genet. 2014 Jan 2;94(1):95-104.
- Chen SR, et al. The control of male fertility by spermatid-specific factors: searching for contraceptive targets from spermatozoon’s head to tail. Cell Death Dis. 2016 Nov 10;7(11):e2472.
- Hu F, et al. Different expression patterns of sperm motility-related genes in testis of diploid and tetraploid cyprinid fish†. Biol Reprod. 2017 Apr 1;96(4):907-920.
- Li Y, Zhao L, Yuan S, Zhang J, Sun Z. Axonemal dynein assembly requires the R2TP complex component Pontin. Development. 2017 Dec 15;144(24):4684-4693.
- Shen YR,et al. SEPT12 phosphorylation results in loss of the septin ring/sperm annulus, defective sperm motility and poor male fertility. PLoS Genet. 2017 Mar 27;13(3):e1006631.
- Simopoulou M, et al. Improving ICSI: A review from the spermatozoon perspective. Syst Biol Reprod Med. 2016 Dec;62(6):359-371.
- http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/cells/flreview.html
- http://www2.nau.edu/gaud/bio301/content/spmtz.htm
