dr n. med. Waldemar Świerczyński Koszalin

PRZYCZYNY NIEPŁODNOŚCI

Wyróżniamy cztery zasadnicze czynniki niepłodności: zaburzenia owulacji, czynnik jajowodowy i maciczny, czynnik męski oraz niepłodność idiopatyczną, czyli niewyjaśnioną u par dotkniętych niepłodnością może występować jeden lub więcej z tych czynników i dotyczyć mogą jednego lub obojga partnerów.
Niepłodność jest zjawiskiem bardziej powszechnym niż można by sądzić. Faktem jest, że około milion par w Polsce (t.j. ok. 15% populacji w wieku reprodukcyjnym) nie jest w stanie zrealizować swoich planów posiadania potomstwa w sposób naturalny. Z uwagi na bardzo osobistą naturę zjawiska, nie rozmawia się o tym tak wiele, jak o innych ludzkich problemach.
Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Medycyny Rozrodczości (ASRM), niepłodność jest definiowana jako niemożność zajścia partnerki w ciążę po jednym roku regularnego współżycia bez stosowania antykoncepcji. Pary, które chcą doczekać się potomstwa, powinny po tym okresie szukać pomocy lekarza specjalisty. Mimo ogromnego postępu w leczeniu niepłodności, wiek pacjentek pozostaje niezmiennie głównym czynnikiem determinującym sukces leczenia. Wyrażając to w prostych słowach: nie zwlekajcie Państwo.

Zaburzenia owulacji

Niepłodność spowodowana niezdolnością do regularnych owulacji lub produkcji wystarczającej ilości progesteronu stanowi około 25% wszystkich przypadków niepłodności. Progesteron jest hormonem produkowanym przez jajniki, który przekształca endometrium macicy, pozwalając w ten sposób na zagnieżdżenie się zapłodnionego jaja i jego wzrost. Hormon ten produkowany jest tylko po owulacji. Długość kobiecego cyklu menstruacyjnego jest ważnym wskaźnikiem owulacji regularny okres w przedziale 21 do 35 dni może świadczyć o normalnej owulacji. Kobieta u której występują nieregularne cykle, prawdopodobnie nie owuluje. Oczywiście jedynym prawdziwym potwierdzeniem wystąpienia owulacji jest ciąża.

Czynnik męski

Za następne 25% przypadków niepłodności odpowiedzialny jest czynnik męski. Nieprawidłowa budowa plemników, słaba ruchliwość, mała liczebność są przyczyną niezdolności plemników do zapłodnienia komórki jajowej.
Czynnik jajowodowy i maciczny
Czynniki te stanowią około 25% przypadków niepłodności. Kobieta, która przeszła operację na jamie brzusznej, zapalenie wyrostka robaczkowego, operację macicy lub jajowodów może mieć znacznie obniżoną zdolność rozrodczą. Również stany zapalne w jamie miednicowej wywołane przez chlamydie, rzeżączkę oraz stosowanie domacicznych wkładek antykoncepcyjnych to znane czynniki powodujące niepłodność. Wady macicy oraz zrosty jajowodów powodujące ich niedrożność w zasadniczy sposób przyczyniają się do niepłodności. U pacjentek, u których nie stwierdzono powyższych czynników powodujących niepłodność, należy przeprowadzić badania mające na celu wykluczenie zmian patologicznych.

Niepłodność idiopatyczna

Pozostałe 25% przypadków niepłodności to problemy immunologiczne, genetyczne czy też niezdolność do implantacji zarodka. Najbardziej frustrujące są przypadki, w których wszystkie testy diagnostyczne są w normie i mimo to nie dochodzi do ciąży.

Seminogram: ocena nasienia

Istnienie plemników zostało po raz pierwszy opisane przez Leeuwenhoek’a w 1678 roku, który do obserwacji tych komórek użył mikroskopu świetlnego. W latach 30-tych XX wieku Europejscy optycy wprowadzili optykę kontrastowo-fazową, pozwalającą na obserwację przeźroczystych komórek i uwidocznienie ich brzegów. Wtedy dopiero zaczęto korelować potencjał płodności z liczbą plemników. Od tego czasu opracowywano wiele testów oceniających różne parametry nasienia, z nadzieją, że ich wyniki będą stanowić podstawę diagnozy dotyczącej przewidywania potencjału płodności mężczyzny. W 1982 Aitken wykazał związek pomiędzy ruchliwością plemników a płodnością. Prace różnych uczonych w drugiej połowie XX wieku doprowadziły ostatecznie do stworzenia naukowych podstaw standardowej analizy nasienia.

Czym jest nasienie?

Prawidłowe nasienie jest mieszaniną plemników zawieszonych w plaźmie nasiennej będącej wydzieliną jąder i najądrzy, która łączy się podczas ejakulacji z wydzieliną prostaty, pęcherzyków nasiennych i gruczołów opuszkowo-cewkowych. Rolą plazmy nasiennej jest transport plemników, a jej składniki zabezpieczają metabolizm i aktywność męskich komórek rozrodczych.

Seminogram czyli ocena nasienia – badania podstawowe

Na standardową ocenę nasienia składa się zarówno makroskopowa ocena parametrów środowiska, w którym zawieszone są plemniki (objętość, lepkość, pH, czas upłynnienia, kolor), które są odzwierciedleniem prawidłowości funkcjonowania wspomnianych wcześniej narządów płciowych produkujących poszczególne składniki tego środowiska, jak również szereg pomiarów wykonywanych przy użyciu mikroskopu opisujących plemniki (koncentracja, ruchliwość oraz morfologia). Dodatkowo ocenie podlega ewentualna obecność tzw. komórek okrągłych oraz bakterii.

Wartości referencyjne

Wartości referencyjne oparte zostały na najnowszych wytycznych Światowej Organizacji Zdrowia oraz najnowszych światowych doniesieniach literaturowych opublikowanych w czasopiśmie wydawanym przez Europejskie Towarzystwo Rozrodu Człowieka i Embriologii (ESHRE) prezentujących wartości graniczne, będące podstawą prognozowania płodności dla morfologii ocenianej według ścisłego kryterium Krugera z wykorzystaniem wspomaganej komputerowo analizy.

Zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oraz Polskiego Towarzystwa Andrologicznego (PTA) w zakresie rozpoznania na podstawie wyniku badania nasienia. Wartości referencyjne oraz nomenklatura seminogramu.

Rozpoznawanie nieprawidłowej jakości męskiego nasienia jest jednym z trudniejszych aspektów w diagnostyce i leczeniu niepłodności. Po pierwsze należy zaznaczyć, że nigdy nie należy diagnozować pacjenta na podstawie jednego wyniku badania nasienia. Pomocne jest wykonanie analizy 2 lub 3 próbek.  Światowa Organizacja Zdrowia stara się stale uaktualniać normy i zalecenia dotyczące badania nasienia oraz połączonej z nim diagnostyki. Obecnie obowiązują normy z 2010 roku. W porównaniu z normami z 1999 roku obniżono wartości referencyjne poszczególnych parametrów, co w środowisku specjalistów dyskutowane jest do dziś.

Tabela 1. Porównanie norm z 1999 oraz 2010 roku.
oceniana cecha norma z 1999 roku norma z 2010 roku
upłynnienie < 60 min < 60 min
objętość ≥ 2.0mL ≥ 1.5mL
pH ≥ 7.2 ≥ 7.2
całkowita liczba plemników w ejakulacie ≥ 40M/mL ≥ 39M/mL
koncentracja plemników ≥ 20M/mL ≥ 15M/mL
ruchliwość plemników ≥ 50% plemników typu a
lub
≥ 25% plemników typu a i b
≥ 32% plemników typu a i b
lub
≥ 40% plemników a i b i c
morfologia plemników ≥ 30% plemników prawidłowych ≥ 4% plemników prawidłowych
żywotność ≥ 50% żywych plemników ≥ 58% żywych plemników
koncentracja krwinek białych w nasieniu < 1M/mL < 1M/mL

Na podstawie seminogramu można zdiagnozować kilka podstawowych zaburzeń. Zaburzenia związane z głównymi parametrami nasienia (liczbą, ruchliwością i morfologią plemników) zestawiono w tabeli poniżej (Tab.2).

Tabela 2. Zaburzenia diagnozowane na podstawie analizy nasienia i ich charakterystyka (opracowane przez Polskie Towarzystwo Andrologiczne na podstawie wytycznych Światowej Organizacji Zdrowia).
nazwa zaburzenia charakterystyka
Azoospermia Brak plemników w ejakulacie w ocenie bezpośredniej
Cryptozoospermia Brak plemników w ejakulacie według oceny bezpośredniej, po zwirowaniu plemniki obecne w powstałym osadzie
Asthenozoospermia Procent plemników o ruchu progresywnym (PR) <32% *
Oligozoospermia Całkowita liczba (lub koncentracja, w zależności od wyniku podanego w sprawozdaniu) plemników poniżej wartości referencyjnych**Całkowita liczba plemników w ejakulacie <15M/mL

Koncentracja plemników <39M/mL

Teratozoospermia Procent prawidłowych morfologicznie (pod względem kształtu) plemników <4%
AsthenoTeratozoospermia Procent plemników o ruchu progresywnym (PR) <32%* w połączeniu z obniżeniem procentu prawidłowych morfologicznie (pod względem kształtu) plemników <4%
OligoAsthenozoospermia Całkowita liczba (lub koncentracja, w zależności od wyniku podanego w sprawozdaniu) plemników poniżej wartości referencyjnych**Całkowita liczba plemników w ejakulacie <15M/mL

Koncentracja plemników <39M/mL

w połączeniu z obniżonym procentem plemników o ruchu progresywnym (PR) <32% *

OligoTeratozoospermia Całkowita liczba (lub koncentracja, w zależności od wyniku podanego w sprawozdaniu) plemników poniżej wartości referencyjnych**Całkowita liczba plemników w ejakulacie <15M/mL

Koncentracja plemników <39M/mL

w połączeniu z obniżonym procentem prawidłowych morfologicznie (pod względem kształtu) plemników <4%

OligoAsthenoTeratozoospermia Całkowita liczba (lub koncentracja, w zależności od wyniku podanego w sprawozdaniu) plemników poniżej wartości referencyjnych**Całkowita liczba plemników w ejakulacie <15M/mL

Koncentracja plemników <39M/mL

w połączeniu z obniżonym procentem plemników o ruchu progresywnym (PR) <32% * oraz obniżonym procentem prawidłowych morfologicznie (pod względem kształtu) plemników <4%

Normozoospermia Całkowita liczba plemników w ejakulacie (lub ich koncentracja) oraz odsetek plemników z ruchem postępowym i prawidłową morfologią powyżej dolnych wartości referencyjnych lub równy wartościom referencyjnym

* obecnie obowiązują dwie normy dotyczące ruchliwości: jedna dotyczy plemników o tak zwanym ruchu progresywnym (dawny typ a oraz b; nasienie prawidłowe powinno mieć co najmniej 32% plemników o ruchu progresywnym), a druga wszystkich plemników ruchliwych (dawny typ a, b oraz c; norma to co najmniej 40%). Asthenozoospermię diagnozuje się na podstawie ruchliwości progresywnej.
** obecnie obowiązują dwie normy dotyczące liczby plemników: koncentracja plemników (prawidłowa ≥15M/mL) oraz całkowita liczba plemników w ejakulacie (czyli koncentracja pomnożona przez objętość oddanej próbki; prawidłowa ≥39M/mL). Jako parametr lepiej ukazujący produkcję plemników w jądrach całkowitą liczbę plemników powinno się traktować jako ważniejszy.

Parametry idealnego plemnika

Idealny, dojrzały plemnik zgodnie z wytycznymi WHO, biorącymi pod uwagę ścisłe kryterium Kugera posiada główkę owalnego kształtu, o regularnym konturze, długości 4,0-5,0 mikrometra, szerokości 2,5-3,5 mikrometra. Przednia część główki (akrosom 40-70%) jest bledsza, dalsza, część jądrowa zawierająca materiał genetyczny, ciemniejsza. Niechłonące barwnika wakuole nie powinny stanowić więcej niż 20% powierzchni główki. Stosunek długość do szerokość to 1,50-1,75. Pojedyncza witka plemnika powinna być przyczepiona symetrycznie przy podstawie główki. Podstawa główki powinna być szeroka. Witka powinna mieć długość 45 mikrometra, nie zwinięta oraz nie zakrzywiona. Zaraz za główką pierwsza część witki to wstawka, która powinna być troszkę szersza niż dalsza część witki, około 1 mikrometra, o długości 7-8 mikrometra. Normalna kropla cytoplazmatyczna powinna mieć gładką błonę, być umiejscowiona przy podstawie główki, a jej rozmiar nie powinien przekraczać 1/3 główki.

plemnikschematyczna budowa plemnika

Z perspektywy rozrodu

W warunkach in vivo (naturalnych) aby doszło do zapłodnienia plemniki, w odpowiedniej liczbie, muszą dotrzeć w odpowiednie miejsce w odpowiednim czasie, strawić komórki otaczające i chroniące komórkę jajową, aby ostatecznie jeden z nich uległ fuzji z oolemmą (połączeniu z błoną komórki jajowej) dostarczając swój materiał genetyczny do wnętrza oocyta dokonując jednocześnie jego aktywacji. W dużym uproszczeniu można więc wyróżnić następujące etapy:

  • pokonanie śluzu szyjkowego
  • dotarcie do jajowodu, poprzez który wędruje komórka jajowa
  • kapacytacja plemników i towarzysząca temu rozwijająca się hiperaktywacja ruchu
  • rozwinięcie reakcji akrosomalnej na skutek interakcji z komórkami ochronnymi
  • penetracja osłonki przejrzystej komórki jajowej i fuzja z oolemmą (połączeniu z błoną komórki jajowej)

W procesie tym niektóre etapy są ściśle uzależnione od aktywności ruchowej męskich gamet. Zdolność penetracji śluzu szyjkowego i dotarcia do uwolnionej z pęcherzyka komórki jajowej w określonym czasie in vitro korelują z odsetkiem plemników o szybkim ruchu progresywnym (typ A) oraz dodatkowo z liczbą plemników o prawidłowej morfologii. Proces, podczas którego dochodzi do uzdolnienia plemników do osiągnięcia rodzaju ruchu (ruch hiperaktywny), odpowiedzialnego za penetrację komórek otaczających komórkę jajową (komórki otaczające w tym komórki wieńca promienistego), wiązania plemników z komórkami otaczającymi, na skutek czego dochodzi do uwolnienia enzymów z pęcherzyka akrosomalnego plemnika (wyzwolenia reakcji akrosomalnej) trawiących komórki otaczające oraz osłonkę przejrzystą komórki jajowej określany jest wspólną nazwą kapacytacja plemników. Następnym etapem jest już połączenie plemnika z błoną komórki jajowej.

Jak opisano krytycznym parametrem najlepiej korelującym z potencjałem płodności w warunkach naturalnych okazała się być koncentracja ruchliwych plemników. W przypadku stosowania technik wspomaganego rozrodu, gdzie nasienie poddawane jest preparatyce, która ma na celu m. in. osiągnięcie optymalnej koncentracji ruchliwych plemników dane literaturowe wskazują, iż krytycznymi dla prognozy skuteczności procedury okazały się kolejne parametry – odsetek plemników rozwijających ruch hiperaktywny, zdolność uwolnienia enzymów trawiących oraz penetracji osłonki komórki jajowej.

Po co komputerowy system analizy nasienia?

System wspomaganej komputerowo analizy nasienia CASA (Computer Assisted Sperm Analysis) polega na cyfrowej analizie obrazu zarejestrowanego przy użyciu kamery wideo. Dają one możliwość uzyskania obiektywnych danych charakteryzujących kinetyczne oraz morfometryczne cechy plemników i wykorzystanie ich w codziennej praktyce laboratoryjnej. Parametrem nasienia, obarczonym największym błędem oceny jest ruchliwość plemników. Uważa się iż, włączenie komputerowego systemu oceny ruchliwości oraz morfologii (budowy) do analizy nasienia powinno przynosić trzy zasadnicze korzyści względem metod tradycyjnej oceny:

  • wysoką precyzję, wiarygodność badania
  • powtarzalność wyniku
  • dostarczenie jakościowych danych ruchu plemników

W przypadku ruchliwości, komputerowa ocena pozwala na pomiar prędkości ruchu plemników zarejestrowanego przez kamerę i na tej podstawie przypisania im rodzaju ruchu, oraz ocenę szeregu dodatkowych parametrów:

  • ALH – amplituda bocznych wychyleń główki [mikrometra]
  • BCF – liczba przemieszczeń główki plemnika z trajektorią średniego śladu (częstość przecinania ścieżki[Hz]VCL – całkowita droga krzywoliniowa odbyta przez plemnik w jednostce czasu (szybkość krzywoliniowa) [mikrometra/s]
  • VSL – droga przebyta przez plemnik ruchem prostoliniowym w jednostce czasu(szybkość liniowa) [mikrometra/s]
  • VAP – „wygładzona” droga przebyta przez plemnik w jednostce czasu (szybkość średnia) [mikrometra/s]
  • LIN – VSL/VCL (procent liniowości ścieżki krzywoliniowej) [%]
  • STR – VSL/VAP (liniowość średniej ścieżki) [%] DANCEMEAN – ALHxVCL/VSL

Wykazano większą przydatność wyników komputerowej analizy ruchliwości w prognozowaniu płodności, a szczególnie przydatne okazały się parametry ALH, VCL oraz STR. Zastosowanie programu komputerowego do oceny morfologii oparte jest na precyzyjnych pomiarach 4 parametrów główki plemnika: długości, szerokości, obwodu oraz powierzchni. Na podstawie tych wyliczane są kolejne: eliptyczność, wydłużenie, regularność oraz gładkość błony. Mierzona jest powierzchnia akrosomu. Podobnie, w przypadku wstawki program dokonuje pomiaru szerokości, powierzchni, odległości miejsca przyczepienia od środka główki, oraz kąta przyczepienia. Ocenę witki wykonuje osoba wykonująca seminogram. Podobnie jak w przypadku ruchliwości komputerowa analiza morfologii okazała się bardziej wiarygodna w prognozowaniu płodności.

Waldemar Świerczyński - ZnanyLekarz.pl