Confronto dei risultati dell'ICSI nei cicli che utilizzano spermatozoi testicolare ed eiaculato da coppie con alto SDF

Fin dalla sua prima descrizione nel 1992, l'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi (ICSI) è stata ampiamente utilizzata per superare tutte le forme di grave infertilità da fattore maschile. Nonostante il raggiungimento di tassi di successo accettabili con l'uso di spermatozoi anormali, gli studi suggeriscono che la scarsa qualità dello sperma può essere dannosa per i risultati dell'ICSI. Il DNA spermatico svolge un ruolo fondamentale nel normale sviluppo embrionale perché l'informazione genetica trasmessa alla generazione successiva dipende dalla sua integrità (6-8). Il deterioramento del contenuto di DNA spermatico è stato associato a diverse condizioni, tra cui stile di vita ed esposizione a gonadotossine, varicocele, infezioni delle ghiandole accessorie maschili ed età paterna avanzata.

I test di frammentazione del DNA spermatico (SDF) misurano la percentuale di spermatozoi con cromatina danneggiata, utilizzando sonde o coloranti per identificare rotture del DNA con l'ausilio di microscopia a fluorescenza, microscopia ottica o citometria a flusso a seconda del tipo di metodo. Indipendentemente dal metodo analitico, la frammentazione del DNA è più comune nello sperma degli uomini infertili rispetto agli uomini fertili. Tra le coppie sottoposte a ICSI, un'elevata SDF nell'eiaculato si riscontra nel 30% degli uomini ed è generalmente associata a parametri seminali convenzionali anormali. Ma questo alto SDF è anche un reperto relativamente comune negli uomini infertili con parametri seminali normali, fino al 20% - 40% secondo alcuni autori. A parte la discutibile necessità di utilizzare routinariamente il test SDF durante la valutazione dell'infertilità maschile, prove recenti indicano che conoscere il FAE può essere clinicamente informativo nella stima dei risultati ottenibili con le tecniche di riproduzione assistita (ART). Sebbene lo sperma con DNA frammentato possa fecondare un ovocita con un'efficacia apparentemente simile allo sperma senza frammentazione del DNA, l'impatto negativo della cromatina paterna danneggiata si manifesta generalmente durante lo sviluppo degli embrioni prodotti, portando al blocco dello sviluppo, al fallimento dell'impianto o alla perdita precoce dell'embrione, quindi diminuendo il successo di ART.

Tra le molte strategie proposte per superare la SDF nelle coppie sottoposte a ART, l'uso dello sperma testicolare invece dell'eiaculato nei maschi senza azoospermia ha guadagnato maggiore attenzione, grazie ai recenti risultati pubblicati da vari gruppi. La plausibilità biologica dell'utilizzo dello sperma testicolare per l'ICSI negli uomini con elevata SDF nell'eiaculato si basa sull'osservazione di una minore frammentazione del DNA nello sperma del testicolo rispetto allo sperma dell'eiaculato. L'alterazione dell'integrità della cromatina spermatica nello sperma eiaculato di uomini infertili può essere spiegata, in primo luogo, perché la compattazione della cromatina è ancora in corso durante il transito dell'epididimo. In secondo luogo, perché un eccesso di ROS può essere generato nelle cellule epiteliali dell'epididimo sotto fattori di stress come alte temperature e condizioni ambientali. Infine, alcune endonucleasi possono scindere il DNA di spermatozoi vivi maturi e, di conseguenza, il danno al DNA dello spermatozoo può verificarsi attraverso percorsi diversi, tra cui il radicale idrossile, l'ossido nitrico e l'attivazione delle caspasi e delle endonucleasi dello spermatozoo, spiegando così la positività per SDF nell'eiaculato sperma o sperma di uomini infertili.

Pertanto, il concetto che il danno della cromatina spermatica indotto dall'ossidazione può verificarsi nell'ambiente post-testicolare o nel transito e nella conservazione dell'epididimo e che il recupero dello sperma con una migliore integrità della cromatina può essere ottenuto se l'epididimo viene bypassato, ha portato i ricercatori a esplorare l'uso di spermatozoi testicolari per trattamenti di riproduzione assistita. A causa della rilevanza della decisione clinica di ricorrere all'uso dello sperma testicolare per l'ICSI, soprattutto a causa dei rischi intrinseci e delle implicazioni cliniche di tale intervento, il potenziale beneficio dello sperma testicolare per l'ICSI deve essere chiarito in questi casi e, quindi, per determinare il potenziale miglioramento che potrebbe consentire.

Il nostro lavoro più recente ci ha portato a esaminare le prove disponibili riguardanti gli esiti dell'ICSI con spermatozoo testicolare (Testi-ICSI) e sperma eiaculato (Ejac-ICSI) tra uomini infertili non azoospermici con danno post-testicolare confermato attraverso una revisione sistematica e una meta-analisi delle informazioni disponibili, in cui abbiamo confrontato: 1) i risultati ICSI di Testi-ICSI e Ejac-ICSI tra uomini infertili con SDF elevato (come definito in ogni studio) nell'eiaculato; e 2) tassi di SDF tra spermatozoi testicolari ed eiaculati di uomini infertili indipendentemente dal fatto che siano stati forniti o meno dati ICSI. Tenendo conto di: 1) popolazione in studio (storia di fallimento ICSI rispetto a nessuna precedente storia di fallimento ICSI); 2) profilo di analisi del seme dei partecipanti (oligozoospermia vs. normozoospermia); 3) metodo di test SDF; e 4) metodo di recupero dello sperma e trovando prove contrastanti sull'uso di Testi-ICSI negli uomini non azoospermici e sui rischi intrinseci di complicanze dopo il recupero dello sperma, è necessario chiarire se una particolare popolazione di infertilità maschile possa trarre beneficio da questo intervento.

Cinque studi hanno confrontato i livelli di SDF tra spermatozoi eiaculati e testicolari per 143 pazienti che fungevano da controlli. I tassi medi di SDF nello sperma testicolare ed eiaculato erano 8,9 ± 5,1% e 33,4 ± 12,8% (P

La maggior parte degli studi inclusi nella nostra meta-analisi ha utilizzato il test TUNEL, che è stato considerato il metodo più accurato per predire la gravidanza in ART, con un'area sotto la curva caratteristica operativa del ricevitore di 0,71 (95% CI 0,66-0,76). Quattro degli studi hanno applicato il valore soglia del 30% di spermatozoi con DNA frammentato nel seme puro per discriminare tra campioni di SDF normali e alti (34, 37, 40, 41) e gli altri studi hanno utilizzato soglie del 29%, 15% e 7%. In particolare, tre dei quattro studi che forniscono dati Testi-ICSI ed Ejac-ICSI concordano sul valore soglia utilizzato per classificare i pazienti con SDF elevato. Pertanto, nonostante la controversia su quale test del DNA spermatico e sui valori soglia dovrebbero essere adottati clinicamente, i nostri risultati suggeriscono che Testi-ICSI è vantaggioso quando i valori SDF superano il 29%. Molte condizioni associate a SDF possono essere correggibili, tra cui varicocele, fattori dello stile di vita e infezioni genitali, e potenzialmente consentire o migliorare la possibilità di concepimento naturale o consentire l'uso di sperma eiaculato per ICSI. In altri casi, la biopsia testicolare può essere un'opzione da considerare. Infine, pur avendo un basso danno complessivo al DNA, lo sperma testicolare può avere tassi più elevati di aneuploidia. In un recente articolo, i tassi di SDF erano quasi tre volte inferiori negli spermatozoi testicolari rispetto alle controparti eiaculate (14,9± 5,0% vs. 40,6± 14,8%; P

Dato che la qualità e il numero di studi disponibili su Test-ICSI nel contesto di alti SDF sono ancora limitati, sono necessari ulteriori studi, in particolare studi controllati randomizzati che valutino diversi aspetti ancora irrisolti in lavori precedenti. Ad esempio, nessuno degli studi ha analizzato geneticamente gli embrioni disponibili, né la loro qualità, né tanto meno i tassi cumulativi ottenuti con embrioni congelati, e successivamente nei successivi cicli di scongelamento. Il calcolo dei risultati, stimando al denominatore il trasferimento embrionale, sta introducendo un bias negativo, cioè nascondendo involontariamente un maggior effetto dell'intervento, selezionando tra gli embrioni disponibili quelli con caratteristiche migliori, e tenendo conto solo del contributo di questi (riducendo così le differenze tra i gruppi da confrontare). Qualsiasi intervento effettuato in relazione agli spermatozoi deve tenere conto di questa limitazione, poiché riguarda l'intera coorte embrionale, non solo gli embrioni trasferiti, e quindi l'entità dell'effetto dell'intervento non è adeguatamente valutata. Ciò migliorerebbe l'adeguatezza della stima della dimensione dell'effetto e consentirebbe un giudizio migliore sul significato clinico dei nostri risultati.

Inoltre, lo studio dei campioni seminali dopo il congelamento e lo scongelamento/capacitazione consente il controllo del danno iatrogeno causato dalla manipolazione di laboratorio, che non era stato considerato in precedenza, e il controllo del fattore femminile che contribuisce al successo riproduttivo che manca in studi precedenti potrebbe anche essere considerati nel nostro lavoro, controllando statisticamente variabili potenzialmente influenti. Per il momento, la nostra meta-analisi indica che i tassi di FAE sono inferiori nello sperma del testicolo rispetto allo sperma eiaculato e gli esiti clinici sono più elevati per gli uomini con SDF post-testicolare confermato quando viene utilizzato Testi-ICSI piuttosto che Ejac-ICSI. Pertanto, la letteratura esistente supporta la raccomandazione di utilizzare Testi-ICSI in gruppi selezionati di uomini con SDF post-testicolare confermato nell'eiaculato. Data la qualità generalmente da bassa a moderata degli studi esaminati e i potenziali rischi associati al recupero dello sperma, è giustificata la necessità di ulteriori prove di conferma utilizzando un approccio prospettico alternativo. Al momento, Testi-ICSI dovrebbe essere riservato agli uomini con notevole AEF sottoposti ad ART, in particolare quelli che hanno sperimentato ripetuti fallimenti dell'ICSI e quando le misure per correggere altri fattori sottostanti che causano SDF hanno fallito.