CC BY
18
Scientific Research of the Union of Scientists in Bulgaria - Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol. XVII, ISSN 1311-9427, International Conference of Young Scientists, 11 - 13 June 2015, Plovdiv
SPERM ANALYSIS OF INFERTILITY MEN Mina Pencheva, Petya Darmonska Department of Anatomi, histology and embryology, Medical university Plovdiv-Plovdiv, Bulgaria
Abstract
Infertility affects about 14% of couples of childbearing age. The first step to elucidate the etiology of infertility is through semen analysis. The evaluation of the quantitative and qualitative indicators of ejaculate was made according to the criteria of the World Health Organization. The aim of our study was to perform a quantitative and qualitative analysis of sperm indicators of men of Bulgarian origin with an anamnesis of infertility, compare them to the WHO criteria and seek reasons for their infertility. The study included 74 men with an average age of 34.9 years. The quantitative and qualitative research was performed using an optical microscope. The data was processed using SPSS 17.0. Our study found that the average ejaculate volume is 2.89 ml, and according to WHO criteria, the minimum quantity of ejaculate should be 2 ml or more. The concentration of spermatozoids in 1 ml ejaculate was 17.72 million, which is below the WHO minimum concentration criteria of 20 million/ml. After an evaluation of sperm motility, our study found that 44,45% were akinetic, 16,57% - hypokinetic and only 38,98% were normokinetic. WHO recommends a minimum of 50% of the sperm to be progressively motile. After a detailed assessment of the spermatozoid morphology we found defects: in the head - 6.65%, in the neck - 3.36%, in the body - 3.19% and in the tail - 6.07%. The men in our study suffer from infertility with a multifactor etiology due to a decreased sperm concentration and low motility.
Keywords : men infertility, semen analysis
Въведение
Инфертилитетът (безплодието) засяга около 14 % двойките в детеродна възраст. (1). От дълги години стерилитетът се приписва на женския фактор и това води до несериозно отношение към мъжкия инфертилитет, както от страна на самите партньори, така и от медицинските лица. В действителност той се разпределя по около 40% на мъжкия фактор, 40 % на женския и при около 10% носят отговорност и двата, а при останалите 10 % е с неизяснен произход.
Причините за намалената или липсваща оплодителна способност при мъжете са както ендогенни така и екзогенни. Ендогенни са хормоналните нарушения, генетични мутации, анатомични особености и др. Към екзогенните спадат генитални инфекции, травми на тестисите, гонадотоксини и др.
Въпреки напредъка на съвремената медицина обаче, при около 10% от пациентите диагнозата е „идиопатичен инфертилитет".
Първият етап за изясняване на етиологията на стерилитета се явява спермалното изследване, тъй като е неинвазивно, резултатите се получават бързо и не изисква големи разходи.
Оценката на количествените и качествени показатели на еякулата се прави по критерии на Световната здравна организация. Според тях за нормоспермия се приема сперма със следните характеристики: обем над 2,0 мл; концентрация на сперматозоидите над 20х106 на мл.; общ брой на сперматозоидите над 50 милиона ; подвижност на сперматозоидите над 50% и сперматозоиди с нормална морфолофия над 30%.(2)Тревожен е фактът, че 60
все повече и все по-млади мъже не покриват тези изисквания. Отклоненията са: пълна липс а на сперматозоиди и клетки на сперматогенеза (аспермия); отсъствие на живи сперматозоиди, но наличие на клетки на сперматогенеза (азооспермия); наличие само на неподвижни сперматозоиди (некроспермия, акиноспермия); намален брой на подвижните сперматозоиди (астенозооспермия)инамаленоколичество сперматозоиди (олигозооспермия).
Цел
Целта на нашето проучване е да извършим каче ствен и количествен анализ на спермалните показатели на мъже от български произход с анамтестичти данни за стерилитет , да ги сравним с критертите на СТО и да потърсим причините за инфартилитета им.
Материал и методи
Проучването ни се проведе в периода май-септе иври 2014 година в АГ Център „Салманида". Взеха участие 74 мъже на средна възрарт 3 4,9 год.( от 20 до 51год.) с анамнестичниданни за инфертилитет.
Спермата за семинологичното изследване е получена чрез маструбация атед 3 -5 денежно
поло во въздьржание в стпртлен контейнер) и е съхранявана при стайна температура 18 - 20 С Извьршени са качествени и количествени изследвания за определяне на о бем та еякулата, концентрация на сперагатозоидите в 1 мл., общ брой на спермгтозоидите, оценка на подвижност из морфология по стриктнити критерии на Крюгер.( 3) Изпозван е светлинен микроскоп (Olympus)H иамера за ароене на клетки (Makler, BBurk;e;r)
Всич1ги резултати са обраНитени зьс сзатистическа програма SPSS 17.0, като са приложени дискриптивен и вариационе н анализ.
Резултати и обсъждане
Нашето проучване устониви, че средният обем на еякулата, войзо а получен от мьжете в извадката ни, е 2,889 мл. Според критериите наСЗО , минималното колипиство на еякулата трябва дае 2 или повеча мл., което попазва, чае на заниженото количество сперма е причина за наблюдавания инфертилитез (Графика а).
Грифика 1
Графика 2
След о пределяне на концентрацията на спермарозоидите 15 1 мл. еякулат, се доказа, че тя е занижена - С7,72 млн/мл. ( по критерии на СЗО минималната конц/мл трябва да бъде над 20млн/мл). (Графика 2) , което би могло да е причина намалена оплодителна способност.
Според някои автори понижена спермална концентрация се наблюдава при мъже с индекс на телесна маса под 18,5. Негативно влияние оказват също тютюнопушенето и употребата на алкохол. (4) Свободните кислородни радикали увреждат митохондриалната и ядрената ДНК на сперматозоидите, което също води до намаляване на общия им брой респективно и на спермалната концентрация.(5)
След оценка на подвижността на сперматозоидите, екипът ни откри, че 41,81% са
■ Пчлыпмиет IB СПфМЛСГЮПЯПеВ Pf W Г1СДВЯ Hl H «ЮП 1 л Мшпышки "» 1Ю]ЯК»ПКППН11
□нрнагагмщто крикрппс int • "Ю
IL.'|-M.*JIHrllPLJlH
• lUUÍrlHMMll
акинетични, 13, 950/ - хипокинетични и едва 36,360e са нopмoIдшeтнчни. KpOTepmne на СЗО) пpeпopъпвaт минимум 50% от cпеpмaтoзoидите да са ipoi^c^^ подвижни (с бъpзи и бавни линеарни посаьпателни движения). ( rpaijrniei 33) r'pH^^iHB^ 3!
Ниският 1фоцент мотилитет е чест етиологичен фаю^ 1|я за инфopтилитeт, независимо
от концентрациятл на C^p].!^!1™ ]в 1 мл. еякулат. ( 61Влшшиз вър^ подвижността на cпepмaтoeoидитe оказват множество tJjíiKTOjp и.
Проучване на епип ст учени от2014 год. 1федизвика интеpеca иле. Те изснедват екcпpеcиятa на Д1за гфотеина (ERp57 и ACTRT2) пpи клинично здфави и IIpи мъже с нaднopменo тегло с инфертилитет и отьфиват, че понижените им дина водят до нисък мотилитет.(7) В pезyлтaл, стиенахме до заключението, че честотд затлъстяване 1фи бълтapcкнтe мьжз може да обясни все по-големия доцент инфep)тилитет.
Clpyro щно>учване отдава нивото на мотилитет на мeтиJшpaнeыo на ДНК и бpoя на копията на митoxoндpиaлнaтa ДНК. Те са установили oбpaтнa кopeлaциoннa вpъзкa между двата показателя.(8)
^Opyrrc jpiicko^ фaктop е излагането на йoнизиpaщи лгьчения> което е с; докатз^н патоло гичен ефект isthjoxp:;,0 човешният opi^mTC]. Сиатематичен пperJгeд с мета ниелиз доказва обаче, че paдиoчecтoтнaтa еледыромагнитна JraдиaIгия, иззл'сч^^^ от мябилноое телефони, сьщо има yвpeждaщo ллияние. Честото носене на мобилна ycтpoйcтвa в близост до тестисите води до ламале на IЮдoнжнoaт и жизненныт на спepмятoыoидитe, което .и могло да бьде 1фипина за сте]аил1ст^1) и 1яри изследваната от нас rpyna. (9)
Хипcпвиcкoзитeтът на cnep]aTa е gpyra IIp>нчинa, нфедизвикваща ниськ мотилитет. (l<I)) ВВ такива случаи се IIpeпopъчвa диетичен peжнм и npiiOM на ;гнт'иогсс;1^анти ктто вит.С и L^pm!™^^0)
След оцветяване по метода на Пананиколау ве извъpши абстойна оценка на мopфoлorнятa по (00 клетки от всеюн ыякулат. Установиха се следните дефекти : в главичката - 6,6500), в шийкаты - 3,36%, в тялото -3,19<0>) и в опашката - 6,07%. (рафика 4) Гpaфикa 4
— «s—
Дефекти в сперматозоидите
II
4,07
I
■ Дефект в слерютодаидше
Основният етиологичен фактор, който причинява дефекти в морфологията на сперматозоидите, е генетичният. Увредите в митоходриалната и ядрената ДНК водят до дефекти в главичката, шийката, тялото и опашката.Свободните радикали, йонизиращите лъчения ( вкл. лъчетерапия), пестицидите и гонадотоксините са част от рисковите фактори, водещи до увреди в ДНК.Най-често тези увреди са делеции и транспозиции в Y-хромозомата.Изследвания доказват, че повишеното окисление на липидите в спермата води до множествени делеции.( 12)
Други проучвания застъпват тезата, че водещи фактори са начинът на живот и околната среда.Твърди се, че пиенето на кафе благоприятства за намаляване на дефектите в главичката и шийката, докато употребата на червено вино води до дефекти в шийката на сперматозоидите. Носенето на боксерки е друг фактор, който намалява дефектите в шийката и в ДНК структурата.(13) Въпреки множеството задълбочени проучвания обаче, в повече от 10%-15% от случаите инфертилитетът при мъжете остава с неясен произход ( т. н. идиопатичен стерилитет).
Извод
Мъжете в проучването ни са с инфертилитет поради понижена концентрация на сперматозоидите, съчетана с нисък мотелитет, с вероятна мултифакторна етиология.
Библиография
1. Adams JA, Galloway TS, Mondal D, Esteves SC, Mathews F, Effect of mobile telephones on sperm quality: a systematic review and meta-analysis, . Environ Int. 2014 Sep;70:106-12
2. WHO, Laboratory manuel for the examination and processing of human semen - IV th edition,
1999
3. Cooper, TG; Noonan, E; von Eckardstein, S; Auger, J; Baker, HW; Behre, HM; Haugen, TB; Kruger, T; Wang, C; Mbizvo, MT; Vogelsong, KM (May-Jun 2010). „World Health Organization reference values for human semen characteristics.". Human reproduction update 16 (3): 231-4)
4. Tang LX, Wang QL, Tang YG, Jiang F, Wang LL, Huang JT, Semen quality of normal fertile men, Zhonghua Nan Ke Xue. 2013 Sep;19(9):789-93
5. Desai N, Sabanegh E Jr, Kim T, Agarwal A., Free radical theory of aging: implications in male infertility, Urology. 2010 Jan;75(1):14-9
6. Rothmann, SA; Bort, AM; Quigley, J; Pillow, R (2013). „Sperm morphology classification: a rational method for schemes adopted by the world health organization.". Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) 927: 27-37
7. Liu Y, Guo Y, Song N, Fan Y, Li K, Teng X, Guo Q, Ding, Proteomic pattern changes associated with obesity-induced asthenozoospermia, Andrology. 2014 Oct 8
8. Tian M, Bao H, Martin FL, Zhang J, Liu L, Huang Q, Shen H, Association of DNA methylation and mitochondrial DNA copy number with human semen quality, Biol Reprod. 2014 0ct;91(4):101
9. Adams JA, Galloway TS, Mondal D, Esteves SC, Mathews F, Effect of mobile telephones on sperm quality: a systematic review and meta-analysis, . Environ Int. 2014 Sep;70:106-12
10. Esfandiari N, de Lamirande E, Gukturk A, San Gabriel MC, Nazemian Z, Burjaq H, Casper RF, Zini A., Seminal hyperviscosity is not associated with semenogelin degradation or sperm deoxyribonucleic acid damage: a prospective study of infertile couples, Fertil Steril. 2014 Jun;101(6):1599-603
11. Wang YX, Yang SW, Qu CB, Huo HX, Li W, Li JD, Chang XL, Cai GZ, L-carnitine: safe and effective for asthenozoospermia, Zhonghua Nan Ke Xue. 2010 May;16(5):420-2
12. Abasalt HC, Gholamali JS, Maryam GC, Lipid peroxidation and large-scale deletions of mitochondrial DNA in asthenoteratozoospermic patients, Indian J Biochem Biophys. 2013 Dec;50(6):492-9
13. Jurewicz J, Radwan M, Sobala W, Ligocka D, Radwan P, Bochenek M, Hanke W., Lifestyle and semen quality: role of modifiable risk factors, Syst Biol Reprod Med. 2014 Feb;60(1):43-51
