Frammentazione Dna Spermartico

Di fronte a una condizione di infertilità maschile, siamo abituati a pensare che qualcosa non vada nel processo di avvicinamento dello spermatozoo all’ovulo, perché i suoi movimenti sono troppo lenti, o perché il numero di spermatozoi è basso, o ancora perché la sua forma (morfologia) è alterata.

Sono queste infatti le principali informazioni che l’esame standard del liquido seminale (spermiogramma) ci consente di ottenere, e che costituiscono la base sulla quale il medico imposterà la valutazione del paziente infertile. Negli ultimi decenni, la misurazione dell’integrità della cromatina spermatica è stata oggetto di numerosi studi che hanno evidenziato come un’eccessiva frammentazione del DNA spermatico compromette la fertilità maschile. Infatti, spermatozoi con normali parametri seminali ma con anomalie a livello genomico difficilmente sono in grado di determinare un concepimento.Una specifica e frequente alterazione del DNA spermatico prende il nome di “frammentazione”. Con tale termine si intende una alterazione del DNA (cromatina) che, anziché trovarsi nella cellula in forma “condensata”, che ne garantisce la corretta funzione di trasferimento delle informazioni genetiche all’ovulo femminile, assume una struttura “frammentata”

Le alterazioni del patrimonio genetico maschile possono non solo essere la causa di una gravidanza che non arriva per vie naturali, ma anche di una serie di tentativi di procreazione assistita che si concludono con la mancata fertilizzazione dell’ovulo, a cui lo spermiogramma non riesce a fornire spiegazione.

Una seconda possibile conseguenza della frammentazione è, in caso di avvenuta fertilizzazione, la bassa qualità dell’embrione formatosi. È infatti certo che la frammentazione del DNA spermatico può non impedire il concepimento, ma potrebbe, in caso di avvenuta fertilizzazione, essere causa di aborto precoce. Alcuni casi di aborti ripetuti senza spiegazione sono infatti legati ad alterazioni del DNA paterno .

Una terza conseguenza della frammentazione, nei casi in cui la gravidanza giunga a termine, è l’elevata incidenza di malattie congenite nel bambino.

Scoprire una condizione di DNA frammentato risulta dunque utile per definire quadri di infertilità di coppia altrimenti non spiegabili. Tali tecniche sono attualmente effettuate solo in laboratori specializzati, ma la loro diffusione sarà prevedibilmente progressiva nei prossimi anni.

I test di frammentazione del DNA risultano pertanto indicati nei seguenti casi:

  • infertilità idiopatiche, cioè senza cause conosciute,
  • ripetuti fallimenti di cicli riproduttivi,
  • sviluppi embrionali anomali,
  • aborti ripetuti

Questo test è quindi un complemento importante allo spermiogramma poiché permette di valutare la capacità fecondante degli spermatozoi e tramite l’interpretazione dei risultati può essere d’aiuto per definire un corretto programma terapeutico.

CAUSE

I fattori clinici che possono determinare un danno al DNA negli spermatozoi sono molteplici

  • difetti di maturazione delle cellule
  • fenomeni apoptotici
  • situazioni di stress ossidativo seminale, cioè uno sbilanciamento tra la produzione di ROS e la capacità antiossidante insita fisiologicamente nel seme per contrastarla
  • varicocele
  • stati infiammatori
  • esposizione a tossine ambientali/alte temperature4) stati infiammatori, febbri alte e infezioni (Chlamydia Trachomatis e Mycoplasma);
  • chemio/radioterapie
  • fumo di sigaretta/droghe
  • esposizione a tossine ambientali e/o ad alte temperature;
  • sovrappeso e alti livelli di insulina;
  • chemio e/o radioterapia;
  • fumo di sigarette ed uso di alcune droghe;
  • età.

PREPARAZIONE PER L’ESECUZIONE DEL TEST

Il campione deve essere raccolto dopo un periodo di astinenza sessuale che va da un minimo di 3gg ad un massimo di 5gg. La raccolta può essere fatta presso il nostro centro o presso la propria abitazione; in tal caso il campione, raccolto per masturbazione in un contenitore sterile, deve pervenire al laboratorio entro 30’ dalla raccolta evitando di esporlo a temperature eccessivamente alte o basse.

DNA dello sperma e spermiogramma

La frammentazione del DNA spermatico è significativamente più alta negli uomini infertili; va però considerato che mentre gli uomini con parametri spermatici (spermiogramma) non favorevoli hanno una maggiore frammentazione del DNA spermatico, un’alta frammentazione del DNA spermatico si riscontra anche negli uomini con parametri spermatici normali che possono essere diagnosticati come sterilità inspiegabile.

Trattamento

Alcune cause di frammentazione del DNA non possono essere trattate, ma se il danno è causato dallo stress ossidativo, allora un cambiamento nello stile di vita e una dieta progettata per proteggere l’organismo dai radicali liberi dell’ossigeno può aiutare a ridurre i livelli di frammentazione del DNA. Sebbene gli studi sull’assunzione di integratori antiossidanti per ridurre il danno al DNA siano promettenti, occorre prestare attenzione al sovradosaggio. Il trattamento dell’eventuale infezione con antibiotici può essere utile nel ridurre il danno del DNA spermatico, ma ancora una volta è essenziale che vi sia una chiara identificazione dei batteri prima che vengano prescritti antibiotici. Il varicocele è la principale causa nota di infertilità maschile ed è associato al danno del DNA dello spermatozoo. Oggi ci sono prove crescenti per dimostrare che trattare chirurgicamente il varicocele può migliorare l’integrità del DNA dello sperma.

Dunque tale test diagnostico può essere d’aiuto per definire un corretto programma terapeutico in particolar modo nei casi di infertilità idiopatica (cioè senza cause note), di ripetuti fallimenti di cicli di fecondazione assistita, in caso di sviluppo embrionario anomalo e in caso di aborti ripetuti.

Nel tempo sono stati messi a punto diversi test per la valutazione dell’integrità della cromatina e del DNA spermatico.

Molto utilizzato oggi è l’Halosperm kit-Halotech test che è in grado di valutare la frammentazione del DNA degli spermatozoi anche in presenza di rotture o lesioni parziali.

Classificazione spermatozoi

La valutazione viene eseguita su 500 gameti e la soglia di criticità è data dal DFI (Indice di frammentazione) del 30% di spermatozoi con DNA frammentato, superato il quale, la fertilizzazione dell’ovocita è più difficile e, nel caso avvenga, è più alta la possibilità di un embrione non vitale con difficoltà di attecchimento o quindi di un aborto precoce.

Spermatozoi senza frammentazione del DNA

  • Spermatozoi con grande alone: quelli la cui larghezza dell’alone è simile o superiore al diametro del nucleo; Fig.1
  • Spermatozoi con alone di media grandezza: quelli la cui dimensione dell’alone è fra quelle con aloni molto grandi e molto piccole Fig.2

Spermatozoi con DNA frammentato

  • Spermatozoi con alone piccolo: la larghezza dell’alone è simile o inferiore a 1/3del diametro minore del nucleo Fig.3
  • Spermatozoi senza alone: Fig.4
  • Spermatozoi senza alone e degradati Fig.5