• Sonuç bulunamadı

SPERM DNA HASARI VE ÜREMEYE YARDIMCI TEKN‹KLER

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "SPERM DNA HASARI VE ÜREMEYE YARDIMCI TEKN‹KLER"

Copied!
7
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

52 53 54

SPERM DNA HASARI VE ÜREMEYE YARDIMCI TEKN‹KLER

Fazilet Kübra BOYNUKALIN1, Süleyman GÜVEN2, Serdar GÜNALP3

1 Anatolia Tüp Bebek Merkezi, Ankara

2 Karadeniz Teknik Üniversitesi T›p Fakültesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, Trabzon

3 Hacettepe Üniversitesi T›p Fakültesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, Ankara

ÖZET

‹nfertilite, do¤urganl›k ça¤›ndaki alt› çiftten bir tanesinin sorunudur ve erke¤e ba¤l› problemler bu vakalar›n %40'n›

kapsamaktad›r. Geçti¤imiz on y›l içerisinde ejekülatta yer alan matür spermin nükleusundaki DNA bütünlü¤ünün de¤erlendirilmesinin erkek infertilitesinin nedenlerinden birini a盤a ç›karabilece¤i tezi üzerinde çal›fl›lm›flt›r. Sperm genetik materyalinin organizasyonundaki de¤ifliklikler sonucu tan›mlanan sperm DNA hasar›n›n in vivo ortamda fertilite potansiyelini olumsuz etkiledi¤ine dair ortaya at›lan kan›tlar her geçen gün artmaktad›r. Sperm DNA hasar›n›n IVF ve ICSI uygulamas›n›n gebelik baflar›s› üzerine etkileri tart›flmal›d›r. Üremeye yard›mc› tekniklerde bayan yafl›

d›fl›nda herhangi bir önemli prognostik faktör belirlenmemifl olmas›na ra¤men, sperm DNA hasar›n› belirleyen testlerin üremeye yard›mc› tekniklerde prognostik öneme sahip olduklar›na dair kan›tlar öne sürülmektedir. Bu derlemenin amac›, sperm DNA hasar testlerinin klinik kullan›mda yeri olup olmad›¤› ile ilgili kan›tlar›n de¤erlendirilmesi ve bu alanda çal›flmaya ihtiyaç duyulan konular›n belirlenmesidir.

Anahtar kelimeler: infertilite, intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (ICSI), intrauterin inseminasyon (IUI), in vitro fertilizasyon (IVF), sperm DNA hasar›

Türk Jinekoloji ve Obstetrik Derne¤i Dergisi, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Cilt: 11, Say›: 1, Sayfa: 52-8

SPERM DNA DAMAGE AND ASSISTED REPRODUCTIVE TECHNIQUES SUMMARY

Infertility affects one in six couples of childbearing age and male problems are responsible for 40% of these cases.

One area of research that has been studied intensely during the past decade as a cause for male infertility is the integrity of DNA in the nucleus of mature ejaculated spermatozoa. Accumulating evidence suggests that disturbances in the organization of the genomic material in sperm nuclei are negatively correlated with the fertility potential of spermatozoa in vivo. The impact of sperm DNA damage on IVF and ICSI reproductive outcomes remain more controversial. Although no significant prognostic factor for the outcomes of assisted reproductive technique (ART) has been identified, except female age; there is accumulating evidence suggesting potential as a prognostic test for ART. The aim of this review to assess the evidence pertaining to the clinical utility of sperm DNA integrity testing and target areas that require more study.

Key words: infertility, intracytoplasmic sperm injection (ICSI), intrauterine insemination (IUI), in vitro fertilization (IVF), sperm DNA damage Journal of Turkish Society of Obstetrics and Gynecology, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Vol: 11, Issue: 1, Pages: 52-8

G‹R‹fi

Erkek germ hücrelerinin, DNA hasar›na olan yatk›nl›klar›n temelinde spermatogenezin geç döneminde DNA tamir mekanizmalar›n›n azalt›larak düzenlenmesi yer al›r. Ayr›ca spermatogenez s›ras›nda hücrelerin apoptosis yapma yetenekleri kaybetmeleri de sperm hücrelerinde gözlenebilen genetik hasar›

aç›klamaktad›r. Sperm hücrelerinde görülen DNA hasar›n›n oluflma mekanizmalar› tam olarak bilinmese de üzerinde durulan üç temel mekanizma; sperm kromatin paketlenmesinde ortaya ç›kan hasar, baflar›s›z apoptosis ve oksidatif stressdir(1).

Son y›llarda yap›lan de¤erlendirmeler sonras›nda sperm DNA hasar›n› de¤erlendiren testlerle fertil ve infertil erkek tan›m›n›n daha net olarak yap›labilece¤i tezi ortaya at›lm›flt›r. Hepimizin bildi¤i gibi erkek infertilitesinin de¤erlendirilmesinde rutin semen analizi kullan›lmaktad›r. Semen analizi ile yap›lan de¤erlendirmede sperm say› hareketlilik ve morfoloji belirlenmektedir. Semen analizinin en önemli limitasyonu testin de¤erlendirilmesinde kifliler aras› ve kifli içi de¤iflkenlikler ortaya ç›kabilmesidir. Ayr›ca infertil erkeklerin yaklas›k %15'de normal semen analiz sonuçlar›na ra¤men infertilitenin kesin nedeni ortaya konulamamaktad›r. Düflük say›, motilite ve anormal morfoloji gibi bozuk semen parametreleri olan olgularda sperm DNA hasar› yüksek olarak belirlenmifltir. Normal semen parametrelerine sahip hastalar›n %8'inde sperm DNA hasar› belirlenmifltir(2). Tüm bunlar›n yan› s›ra sperm DNA hasar›n›n in vitro fertilizasyon (IVF), gerekse intrasitoplazmik sperm injeksiyonu (ICSI) baflar›s›n› ön görücü de¤ere sahip oldu¤una dair kayg›lar mevcuttur.

Bunun yan› s›ra, sperm DNA hasar›n›n gebelik prognozunu belirleyici etkisi oldu¤unu öne süren yay›nlar mevcuttur. Bu derlemede amac›m›z sperm DNA hasar›n› tespit etmede kullan›lan yöntemler ve sperm DNA hasar›n›n IVF ve ICSI baflar›s› üzerine etkisini ve klinik gebelik sonuçlar› üzerine etkisini de¤erlendirmektir.

SPERM DNA HASARINI TESP‹T ETMEDE KULLANILAN YÖNTEMLER

Günümüzde, DNA hasar›n› tespit etmede kullan›lan en s›k yöntemler; Sperm Kromatin Yap›s›

Tayini (Sperm Chromatin Structure Assay) (SCSA),

Akridin Turuncu Testi (Acridine Orange Test- AOT), Toludin Mavisi (Toluidine Blue- TB), Anilin Mavisi (Aniline Blue), TUNEL [The Terminal Deoxynucleotidyl Transferase- Mediated Deoxyuridine (TdT) Triphosphate (dUTP) Nick End Labeling Assay], As›l Çentik Okuma Tayini (In Situ Nick Translation Assay- NT), Tek Hücre Jel Elektroforezi (COMET), Sperm Kromatin Ayr›lma Testi'dir (Halosperm Test- Sperm Chromatin Dispersion Test-SCD). Tüm bu testler de¤erlendirilirken göz önünde bulunmas› gereken noktalar, her testin tespit etti¤i hasar tipinin ayn› olup olmad›¤› ve her testin standart olup olmad›¤›d›r.

Sperm Kromatin Yap›s› Tayini (Sperm Chromatin Structure Assay) (SCSA)

SCSA anormal kromatin yap›s›na sahip DNA'n›n, asit ve ›s›ya maruz kald›¤›nda denatürasyonuna daha yatk›n olmas› prensibine dayanarak gelifltirilmifltir. Akridin turuncusu asit eklendikten sonra denatürasyona ba¤l› olarak renk de¤iflimi göstermektedir. Bu renk de¤iflimi ak›m sitometri tekni¤i kullan›larak belirlenmektedir. SCSA ile ölçülen DNA denatürasyonu, DNA fragmantasyon indeksi (DFI) olarak tan›mlanm›flt›r. Bu testin en önemli avantaj› standardizasyonunun olmas›d›r(3).

Akridin Turuncu Testi (Acridine Orange Test- AOT)

Akridin turuncu, nükleik asite özgü, katyonik, floresan bir boyad›r. Çift sarmal DNA'ya ba¤land›¤›nda ortaya ç›kan eksitasyon ve emisyon ile, mRNA ya da tek sarmal DNA'ya ba¤land›¤›nda ortaya eksitasyon ve emisyonun farkl› olmas› prensibi ile kullan›lan bir testtir. Teknikte floresan mikroskopu kullan›l›r ve h›zl›, asit ve pahal› olmayan bir yöntemdir. Heterojen boyanma ile de¤erlendirmenin güçleflmesi, baz› renklerin tam ayr›m›n›n yap›lamamas› ve renklerin h›zl› kaybolmas› tekni¤in dezavantajlar› olarak karfl›m›za ç›kmaktad›r(4).

Toludin Mavisi (Toluidine Blue -TB)

TB, fosfat rezidülerini boyayan temel boyad›r. Do¤ru olarak paketlenmemifl kromatin yap›s› ve fragmante uçlarda yer alan fosfat boyanmaya zemin haz›rlar. Normal mikroskop ile de¤erlendirmek yeterli olur ancak kifliler aras› ve kifli içi de¤iflkenliklere aç›kt›r

(4).

Anilin Mavisi (Aniline Blue)

Anilin mavisi, asidik bir boyad›r ve hasarl› DNA'ya sahip spermde rezidüel histonlar›n a盤a ç›kmas› sonucu nükleoproteinlere daha kolay ulafl›l›r ve bu durum anilin mavisinin DNA'y› boyamas›n› sa¤lar. Basit ve ucuz bir tekniktir, analiz için ›fl›k mikroskobu yeterlidir; ancak AOT'de oldu¤u gibi heterojen boyanma tekni¤in en önemli dezavantaj›d›r(5).

TUNEL [The Terminal Deoxynucleotidyl Transferase- Mediated Deoxyuridine (TdT) Triphosphate (dUTP) Nick End Labeling Assay] TUNEL testi ile hem tek hem de çift DNA zincirindeki hasarlar tespit edilebilmektedir. TdT enzimi ile tek veya çift DNA zincirindeki k›r›klar dUTP ile birleflir ve bu noktalar iflaretlenir. ‹flaretlenen noktalar ›fl›k mikroskopisi, floresan mikroskopisi ya da ak›m sitometrisi ile de¤erlendirilir. TUNEL testi SCSA'dan sonra sperm DNA hasar›n› tespit etmekte en s›k kullan›lan testtir. TUNEL testi ile as›l tespit edilen DNA hasar›ndan çok DNA k›r›klar›d›r. SCSA gibi standardizasyonun tam sa¤lanamam›fl olmas› testin en önemli dezavantaj›d›r(6).

As›l Çentik Okuma Tayini (In Situ Nick Translation Assay- NT)

NT, TUNEL testi ile ayn› prensiplere dayanarak uygulanan bir testtir. TUNEL testinden tek fark› sadece tek zincir DNA k›r›klar›n› tespit etmektedir ve DNA polimeraz I'in katalize etti¤i bir enzimatik reaksiyon kullan›lmaktad›r. Di¤er testlerle karfl›laflt›r›ld›¤›nda sensitivitenin daha düflük oldu¤u belirlenmifltir.

Tek Hücre Jel Elektroforezi (COMET) Yo¤unlu¤u azalt›lm›fl sperm agoroz jel tabakalar› aras›na yerlefltirilir ve floresan ba¤layan boya eklenmifl elektroforetik bir gradiente maruz b›rak›l›r. Hasarl› DNA'ya sahip yap› elektroforez esnas›nda hareket eder ve kuyruklu y›ld›z görüntüsü ortaya ç›kar. Sa¤lam DNA yap›s› ise hareket etmez. Boyanma yo¤unlu¤u ve kuyruklu y›ld›z›n kuyruk uzunlu¤u DNA fragmantasyonunun derecesini belirler. Kullan›m›n› k›s›tlayan durumlara bak›ld›¤›nda subjektif bir de¤erlendirme yap›lmas› ve testin de¤erlendirilmesi için tecrübeye ihtiyaç duyulmas›d›r.

Sperm Kromatin Ayr›lma Testi (Halosperm Test) Agoroz jele yüklenen spermin, nükleer proteinleri uzaklaflt›rmak için asit veya alkali solüsyon ile denature edildikten sonra sperm lizisinin sa¤lanaca¤› tampon solüsyonu ile muamele edilir. Sa¤lam DNA'ya sahip sperm santral bir kor etraf›nda ayr›lm›fl DNA halkalar›na ba¤l› periferal halo görüntüsü oluflur. Halo görüntüsünü de¤erlendirmek için yap›lan boyamada eozin yada Azure B kullan›lm›fl ise direkt ›fl›k mikroskopunun kullan›lmas› yeterlidir. Floresan boyalar kullan›lm›fl ise floresan mikroskopu kullan›lmal›d›r. Tekni¤in basit olmas› ve pahal› olmamas› en önemli avantajlar›ndan biridir. Ancak kifliler aras› ve kifli içi de¤erlendirme farkl›l›klar› tekni¤in en önemli dezavantaj›d›r. Tablo I'de testlerin prensipleri, avantajlar› ve dezavantajlar› özetlenmifltir.

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8 55 Türk Jinekoloji ve Obstetrik Derne¤i Dergisi, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Cilt: 11, Say›: Sayfa:

Journal of Turkish Society of Obstetrics and Gynecology, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Vol: 11, Issue: Pages:

SPERM DNA HASARININ KL‹N‹ K ÖNEM‹

Erkek ‹nfertilitesi

Literatürde gerek anormal sperm parametrelerine

sahip gerekse normal semen parame trelerine sahip

erkeklerde fertilite potansiyelini de¤erlendiren

çal›flmalar mevcuttur. Evenson ve ar k. 1999 y›l›nda

yapt›klar› çal›flmada 165 fertil kab ul edilen çifti

prospektif olarak de¤erlendirmifl v e gebe kalma

potansiyelini belirleyen en iyi belirley icinin SCSA ile

belirl enen DNA fr agmantasy onu oldu¤u

belirlenmifltir(7). Giwercman ve ark. 137 fe rtil erkek

hasta ile 127 subfertil olarak tan›mlana n erkek hasta

SCSA kullan›larak DFI de¤e rlendirilerek

karfl›laflt›r›lm›flt›r. Semen analizi param etreleri normal

olsa bile DFI %20'nin üzerine ç›kt

›¤›nda fertilite

potansiyeli düflmektedir(8). Saleh ve ark. 2002'de yapm› fl

olduklar› çal›flmada fertil ve n ormal semen

parametrelerine sahip infertil hastalar ile anormal semen

parametrelerine sahip erkeklerde spe rm DFI SCSA

testi kullan›larak de¤erlendirilmifltir ve i nfertil hastalarda

DFI anlaml› olarak yüksek saptan m›flt›r. Semen

parametreleri normal olan ve anorm al olan infertil

erkeklerin DFI aras›nda fark saptanmam

›flt›r (9). ASRM

taraf›ndan 2013 y›l›nda yay›nlanan sper m DNA hasar›n›

de¤erlendiren testlerin klinik kull an›m› üzerine

k›lavuzda sperm DNA hasar testlerinin fertil ve infertil

erkekleri ay›rmakta yararl› oldu¤un u destekleyen

yay›nlar bulundu¤unu ancak bu çal

›flmalar›n kan›t

derecelerinin zay›f oldu¤unun alt›

çizilmifltir (10).

Yard›mc› Üreme Teknikleri

‹ntrauterin ‹nseminasyon (IUI) IUI; infertilite tedavisinde s›kça k ullan›lan tedavi

yöntemlerinden biridir. Aç›klanama yan infertilite,

anovulasyon ve ciddi olmayan erk ek faktörü IUI

endikasyonlar› aras›nda yer almaktad›r . Allen ve ark.

1985 y›l›nda yay›nlad›klar› derlemed e TUNEL testi

kullanarak yap›lan DNA fragmantasyo n de¤erlendiril-

mesinin IUI baflar›s›n› öngörmede yeri oldu¤unu

vurgulam›flt›r(11). 2002 y›l›nda Duran ve ark. 154 IUI

siklusunu prospektif olarak de¤erlen dirmifl ve DNA

fragmantasyonunu gebe kalamayan olg ularda anlaml›

olarak yüksek saptanm›flt›r. Yine bu çal

›flmada TUNEL

testi kullanarak yap›lan DNA fragmant asyonu %12'nin

üzerinde olan olgularda gebelik elde ed

ilememifltir (12).

2004 y›l›nda Bungum ve ark. DNA frag mantasyonunun

SCSA ile de¤erlendirerek IVF, ICSI ve IUI tedavisinde

ön görücü etkisi olup olm ad›¤› belirlenmifltir. IUI

tedavisinde DFI %27'nin alt›nda olan olgularda,

biyokimyasal gebelik, klinik gebelik oranlar› belirgin

olarak daha yüksek saptanm

›flt›r; ancak canl› do¤um

oranlar›nda fark bulunamam

›flt›r (13). Yine Bungum ve

ark. 2007'de yapt›klar› de¤er lendirmede IUI tedavisinde

SCSA ile yap›lan de¤erlendi rmede DFI %30'un alt›nda

olan olgularda canl› do¤um oran› belirgin olarak daha

yüksek saptanm›flt›r

(14). Thomson ve ark. 53 IU I

siklusunda TUNEL yö ntemi kullanarak ve

biyokimyasal belirteçler k ullanarak yap›lan DNA

fragmantasyonu de¤erlendiri lmesinin baflar›y› öngörücü

etkisi saptanm›flt›r

(15).

Literatürde DNA fragmant asyonunun de¤erlen-

dirilmesinin IUI baflar›s› n› ön görücü oldu¤unu

destekleyen yay›nlar bulunma s›na ra¤men, ASRM bu

yay›nlar›n kan›t düzeyinin zay›f olmas› nedeniyle

kullan›m›n› önermemektedir

(10).

‹n Vitro Fertilizasyon (IVF ) ve ‹ntrasitoplasmik

Sperm Enjeksiyonu (ICSI) Konvansiyonel IVF ile karfl› laflt›r›ld›¤›nda ICSI;

daha yüksek fertilizasyon or anlar›na sahiptir. Ancak

ICSI daha invazif bir metottu r ve spermatozoan›n do¤al

seçilme süreci bypass edili r. Avrupa IVF Denetleme

program› taraf›ndan yap›lan de¤erlendirmede üremeye

yard›mc› tekniklerin kullan›l d›¤› hastalar›n %70'inde

ICSI tekni¤i kullan›ld›¤›

belirlenmifltir (17). Uzun

y›llard›r üremeye yard›mc

› tekniklerden hangisinin

kullan›laca¤›na karar ver mek için sperm say›s›,

hareketlili¤i ve morfol ojik de¤erlendirilmesi

kullan›lmaktad›r. Bu param etrelerin yan› s›ra DNA

fragmantasyonunun gere k kullan›lacak tekni¤in

belirlenmesinde gerekse bu teknikler kullan›ld›¤›nda

gebelik baflar›s›n› ön görme de yeri olup olmad›¤› son

y›llarda yap›lan pek çok çal› flma ile de¤erlendirilmifltir.

Klasik IVF ile SCSA tekni¤ i kullan›larak yap›lan

DNA hasar› tespiti yap›lm›fl çal›flmalar de¤erlendiril-

di¤inde IVF baflar›s›n› ön gö rmede yeri oldu¤una dair

pek çok çal›flma yer almakt

ad›r (18-21). Di¤er taraftan

yine SCSA tekni¤i kul lan›larak yap›lan baz›

çal›flmalarda sperm DNA h asar›n›n IVF baflar›s›n› ön

görmede yeri olmad›¤› gös

terilmifltir (22,23). TUNEL

yöntemi kullan›larak yap

›lm›fl çal›flmalar gözden

geçirildi¤inde 7 çal›flmaya ra stlanm›fl ve Benchaib ve

ark. yapm›fl oldu¤u çal›flma d›fl›nda kalan çal›flmalar›n

hepsinde DNA hasar›n›n IV F baflar›s›n› ön gördü¤ü

sonucuna var›lm›flt›r

(24-30)

. Simon ve ark. yapm›fl

DOI ID:10.5505/tjod.2014.82584

Yaz›flma adresi: Prof. Dr. Serdar Günalp. Hacettepe Üniversitesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, S›hhiye, Ankara Tel: (0532) 287 37 33

e-posta: serdargunalp@yahoo.com

Al›nd›¤› tarih: 25.07.2013, revizyon sonras› al›nma: 19.08.2013, kabul tarihi: 20.08.2013, online yay›n tarihi: 21.08.2013

olduklar› çal›flmada COMET tekni¤i kullan›larak DNA

hasar› de¤erlendirildi¤inde I VF baflar›s›n› ön görmede

DNA hasar›n›n ba¤›ms›z bir de¤iflken oldu¤u sonucuna

varm›fllard›r

(31). 2006 y›l›nda yap›lan bir me taanalizde

DFI (%30 olan vakalar›n g ebe kalma flans›n›n DFI

(%30 olan vakalara göre 2 kat daha yüksek oldu¤u

belirlenmifltir

(32). 2011 y›l›nda yap›lan ba flka bir

metaanalizde ise DNA hasar

›n›n IVF baflar›s› ile negatif

korelasyon gösterdi¤i be

lirlenmifltir (33). Tüm bu

de¤erlendirmelere ra¤me n 2013 y›l›nda ASRM

yay›nlam›fl oldu¤u bültend e IVF tedavisinde DNA

hasar›n›n de¤erlendirilmes inin gereklili¤inin kan›t

düzeyinin zay›f oldu¤unu di

le getirmifltir (10).

ICSI sikluslar› ile pek çok basama¤›n bypass

edilmesi sonucu sperm DNA hasar›n›n sonuç üzerine

olabilecek etkinin minimalize edildi¤i kanaati yayg›nd›r.

ICSI sikluslar›nda DNA has ar›n›n baflar›y› ön görmede

yeri olup olmad›¤›n› belir lemek amac›yla pek çok

çal›flma yap›lm›flt›r. Bung um ve ark. 2004 y›l›nda

yapm›fl olduklar› çal›flmada ICSI uygulanan DFI(27

olan olgularda eve canl› be bekle gitme olas›l›¤›n›n,

DFI (27 olan olgularla karfl› laflt›r›ld›¤›nda 2.5 kat daha

yüksek oldu¤u saptanm›flt›r

(13). Ayn› çal›flmada IVF uygulanan grupta bu oran 3.6 olarak saptanm›flt›r.

Literatürde DNA hasar›n› n ICSI sonuçlar› üzerine

olumsuz etkisi oldu¤unu de stekleyen pek çok çal›flma

vard›r

(19,20,25,27-29,34)

. Ancak Bungum ve ark. 20 07

y›l›nda yapt›klar› çal›flmada ICSI baflar›s›n›n DFI<30

olan olgular ile DFI > 30 ola n olgular›n gebelik baflar›s›

aç›s›ndan bir fark olmad›¤›

belirlenmifltir (14). Yine bu

sonuçlar› destekleyen çal›flma

lar vard›r (18,22,26,35-37).

DFI düzeyi >50 olan ICSI yap›lan olgularda yap›lan

de¤erlendirmede fertilizasyo n oran›n›n ve klinik gebelik

oranlar›n›n etkilenmedi¤i bel

irlenmifltir (38). 2008 y›l›nda

yap›lan bir metaanalizde DN A hasar testlerinin gebelik

sonuçlar› ile iliflkisi de¤erl endirilmifl ve küçük ama

istatistiksel olarak anlaml› iliflki saptanm›flt›r. Ancak

bu sonucun DNA hasar› de¤e rlendiren testlerin rutin

kullan›ma girmesi için yet erli kan›t teflkil etmedi¤i

sonucuna var›lm›flt›r

(39). Tüm bu çal›flmalarda DN A

hasar›n›n tespiti için SCSA baflta olmak üzere farkl›

teknikler kullan›lm›flt›r. Kullan›lan bu teknikler

içerisinde standardize oldu¤ u kan›tlanan tek yöntem

SCSA'd›r. ASRM'nin 2013 y›l›nda yay›nlam›fl oldu¤u

bültende ICSI tedavisinde ru tin olarak DNA hasar›n›n

de¤erlendirilmesi için yeterl i kan›t olmad›¤› vurgulan-

m›flt›r. SONUÇ

Spermatozoda gerçeklefle cek do¤ru bir DNA

paketlenme sistemi, fertiliza syon ve embriyo geliflimi

için oldukça önemlidir. Sperm DNA hasar›n›n tespitinde

kullan›lan pek çok test bulu nmaktad›r. Bu testlerin bir

k›sm›nda subjektif kriterlere dayan›larak de¤erlendirme

yap›lmaktad›r. Objektif de¤e rlendirme yap›lanlar›n bir

k›sm›nda ise standardizasyo n sorunu yaflanmaktad›r.

Günümüzde en s›k kullan›la n DNA hasar tespiti testi

olan SCSA standardize b ir test olmas› aç›s›ndan

avantajl›d›r. Sperm DNA hasar› tespitinin fertil ve

infertil ayr›m›n›n yap›lmas›n da kullan›m›n› destekleyen

çal›flmalar olmas›na karfl› n kan›t düzeyleri yeterli

de¤ildir. Ayr›ca kullan› lacak yard›mc› üreme

tekniklerinin seçilmesind e belirlenmifl konumlar›

yoktur. Yap›lan çal›flmalar da DNA hasar tespitinin,

sperm morfolojik de¤erle ndirilmesine üstünlü¤ü

olmad›¤› gösterilmifltir

(40,41)

. Tüm bu sonuçlar göz önüne al›nd›¤›nda sperm D NA hasar tespitinin rutin

kullan›mda yeri yoktur.

KAYNAKLAR

1.

Agarwal A, Said TM. Role of sperm chromatin abnormalities

and DNA damage in male inferti lity. Hum Reprod Update

2003;9(4):331-45. 2.

Zini A, Bielecki R, Phang D, Zenzes MT. Correlations between

two markers of sperm DNA integr ity, DNA denaturation and

DNA fragmentation in fertile and infertile men. Fertil Steril

2001;75(4):674-7. 3.

Evenson DP, Kasperson K, Wixo n RL. Analysis of sperm

DNA fragmentation using flow cyto metry and other techniques.

Soc Reprod Fertil Suppl 2007;65:93- 113.

4.

Shamsi MB, Imam SN, Dada R. Sp erm DNA integrity assays:

diagnostic and prognostic challe nges and implications in

management of infertility. J Assist R eprod Genet 2011;28(11):

1073-85. 5.

Erenpreiss J, Bars J, Lipatnikova V , Erenpreisa J, Zalkalns J.

Comparative study of cytochemica l tests for sperm chromatin

integrity. J Androl 2001;22(1):45-5 3.

6.

Tamburrino L, Marchiani S, Mo ntoya M, Elia Marino F,

Natali I, Cambi M et al. Mechanism s and clinical correlates

of sperm DNA damage. Asian J Androl 2012;14(1):24-

31. 7.

Evenson DP, Jost LK, Marshall D , Zinaman MJ, Clegg E,

Purvis K et al. Utility of the sperm chromatin structure assay

57

clinic. Hum Reprod 1999;14(4):10 39-49.

8.

Giwercman A, Lindstedt L, Larsson M, Bungum M, Spano

M, Levine RJ et al. Sperm chroma tin structure assay as an

independent predictor of fertility in vivo: a case-control study.

Int J Androl 2010;33(1):e221-7. 9.

Saleh RA, Agarwal A, Nelson DR, Nada EA, El-Tonsy MH,

Alvarez JG et al. Increased sperm nuclear DNA damage in

normozoospermic infertile men: a prospective study. Fertil

Steril 2002;78(2):313-8. 10.

Practice Committee of the America n Society for Reproductive

Medicine. The clinical utility of sp erm DNA integrity testing:

a guideline. Fertil Steril 2013;99(3) :673-7.

11.

Allen NC, Herbert CM, Maxson W S, Rogers BJ, Diamond

MP, Wentz AC. Intrauterine insemin ation: a critical review.

Fertil Steril 1985;44(5):569-80. 12.

Duran EH, Morshedi M, Taylor S, Oehninger S. Sperm DNA

quality predicts intrauterine insemina tion outcome:a prospective

cohort study Hum Reprod 2002;17( 12):3122-8.

13.

Bungum M, Humaidan P, Spano M, Jepson K, Bungum L,

Giwercman A. The predictive v alue of sperm chromatin

structure assay (SCSA) parame ters for the outcome of

intrauterine insemination, IVF and ICSI. Hum Reprod 2004;

19(6):1401-8. 14.

Bungum M, Humaidan P, Axmon A, Spano M, Bungum L,

Erenpreiss J et al. Sperm DNA integrity assessment in

prediction of assisted reproduction technology outcome. Hum

Reprod 2007;22(1):174-9. 15.

Thomson LK, Zieschang JA, Clark AM. Oxidative

deoxyribonucleic acid damage in sp erm has a negative impact

on clinical pregnancy rate in intrau terine insemination but not

intracytoplasmic sperm injection cycles. Fertil Steril 2011;

96(4):843-7. 16.

Hammadeh ME, Stieber M, Haidl G , Schmidt W. Association

between sperm cell chromatin co ndensation, morphology

based on strict criteria, and fertilizati on, cleavage and pregnancy

rates in an IVF program. Andro logia 1998;30(1):29-35.

17.

de Mouzon J, Goosens V, Bhatachar rya S, Castilla JA, Ferraretti

AP, Korsak V et al. Assisted rep roductive technology in

Europe, 2006: results generated from European registers by

ESHRE. Hum Reprod 2010;25(8) :1851-62.

18.

Boe-Hansen GB, Fedder J, Ersbo ll AK, Christensen P. The

sperm chromatin structure assay as a diagnostic tool in the

human fertility clinic. Hum Reprod 2006;21(6):1576-82.

19.

Larson KL, DeJonge CJ, Barnes AM , Jost LK, Evenson DP.

Sperm chromatin structure assay pa rameters as predictors of

failed pregnancy following assisted reproductive techniques.

Hum Reprod 2000;15(8):1717-22. Aamold ET, Evenson DP. Relation ship between the outcomes

of assisted reproductive techn iques and sperm DNA

fragmentation as measured by the s perm chromatin structure

assay. Fertil Steril 2003;80(4):895- 902.

21.

Virro MR, Larson-Cook KL, Evens on DP. Sperm chromatin

structure assay (SCSA) parameters are related to fertilization,

blastocyst development, and ongo ing pregnancy in in vitro

fertilization and intracytoplasmic sp erm injection cycles. Fertil

Steril 2004;81(5):1289-95. 22.

Payne JF, Raburn DJ, Couchman GM, Price TM, Jamison

MG, Walmer DK. Redefining the r elationship between sperm

deoxyribonucleic acid fragmentatio n as measured by the sperm

chromatin structure assay and outcom es of assisted reproductive

techniques. Fertil Steril 2005;84(2) :356-64.

23.

Lin MH, Kuo-Kuang Lee R, Li S H, Lu CH, Sun FJ, Hwu

YM. Sperm chromatin structure assay parameters are not

related to fertilization rates, embryo quality, and pregnancy

rates in vitro fertilization and intrac ytoplasmic sperm injection,

but might be related to spontaneous abortion rates. Fertil Steril

2008;90(2):352-9. 24.

Benchaib M, Lornage J, Mazoye r C, Lejeune H, Salle B,

Francois Guerin J. Sperm deoxyribo nucleic acid fragmentation

as a prognostic indicator of assiste d reproductive technology

outcome. Fertil Steril 2007;87(1):93- 100.

25.

Borini A, Tarozzi N, Bizzaro D, Bo nu MA, Fava L, Flamigni

C et al. Sperm DNA fragmentatio n: paternal effect on early

post-implantation embryo devel opment in ART. Human

Reprod 2006;21(11):2876-81. 26.

Host E, Lindenberg S, Smidt-Jen sen S. The role of DNA

strand breaks in human spermatozoa used for IVF and ICSI.

Acta Obstet Gynecol Scand 2000;79 (7):559-63.

27.

Huang CC, Lin DP, Tsao HM, Che ng TC, Liu CH, Lee MS.

Sperm DNA frag- mentation negativ ely correlates with velocity

and fertilization rates but might n ot affect pregnancy rates.

Fertil Steril 2005;84(1):130-40. 28.

Seli E, Gardner DK, Schoolcraft W B, Moffatt O, Sakkas D.

Extent of nuclear DNA damage i n ejaculated spermatozoa

impacts on blastocyst developmen t after in vitro fertilization.

Fertil Steril 2004;82(2):378-83. 29.

Henkel R, Kierspel E, Hajimohamm ad M, Stalf T, Hoogendijk

C, Mehnert C et al. DNA fragment ation of spermatozoa and

assisted reproduction technology . Reprod Biomed Online

2003;7(4):477-84. 30.

Frydman N, Prisant N, Hesters L, F rydman R, Tachdjian G,

Cohen-Bacrie P et al. Adequate ova rian follicular status does

not prevent the decrease in pregna ncy rates associated with

high sperm DNA fragmentation. Fertil Steril 2008;89(1):

58 92- 7.

31. Simon L, Lutton D, McManus J, Lewis SE. Sperm DNA damage measured by the alkaline Comet assay as an independent predictor of male infertility and in vitro fertilization success. Fertil Steril 2011;95(2):652-7.

32. Evenson D, Wixon R. Meta-analysis of sperm DNA fragmentation using the sperm chromatin structure assay. Reprod Biomed Online 2006;12(4):466-72.

33. Zini A. Are sperm chromatin and DNA defects relevant in the clinic? Syst Biol Reprod Med 2011;57(1-2):78-85.

34. Simon L, Brunborg G, Stevenson M, Lutton D, McManus J, Lewis SE. Clinical significance of sperm DNA damage in assisted reproduction outcome. Human Reprod 2010;25(7):

1594-608.

35. Gandini L, Lombardo F, Paoli D, Caruso F, Eleuteri P, Leter G et al. Full-term pregnancies achieved with ICSI despite high levels of sperm chromatin damage. Human Reprod 2004;

19(6):1409-17.

36. Zini A, Meriano J, Kader K, Jarvi K, Laskin CA, Cadesky K.

Potential adverse effect of sperm DNA damage on embryo

quality after ICSI. Hum Reprod 2005;20(12):3476-80.

37. Tarozzi N, Nadalini M, Stronati A, Bizzaro D, Dal Prato L, Coticchio G et al. Anomalies in sperm chromatin packaging:

implications for assisted reproduction techniques. Reprod Biomed Online 2009;18(4):486-95.

38. Dar S, Grover SA, Moskovtsev SI, Swanson S, Baratz A, Librach CL. In vitro fertilization-intracytoplasmic sperm injection outcome in patients with a markedly high DNA fragmentation index (>50%). Fertil Steril 2013;100(1):75-80.

39. Collins JA, Barnhart KT, Schlegel PN. Do sperm DNA integrity test predict pregnancy with in vitro fertilization?

Fertil Steril 2008;89(4):823-31.

40. Maettner R, Sterzik K, Isachenko V, Strehler E, Rahimi G, Alabart JL et al. Quality of human spermatozoa: relationship between high-magnification sperm morphology and DNA integrity. Andrologia 2013. doi:10.1111/and.12114.

41. Sivanarayana T, Krishna ChR, Prakash GJ, Krishna KM, Madan K, Rani BS et al. CASA derived human sperm abnormalities: correlation with chromatin packing and DNA fragmentation. J Assist Reprod Genet 2012;29(12):1327-34.

56

Fazilet Kübra ve ark.

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8 J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8

(2)

52 53 54 Fazilet Kübra BOYNUKALIN1, Süleyman GÜVEN2, Serdar GÜNALP3

1 Anatolia Tüp Bebek Merkezi, Ankara

2 Karadeniz Teknik Üniversitesi T›p Fakültesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, Trabzon

3 Hacettepe Üniversitesi T›p Fakültesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, Ankara

ÖZET

‹nfertilite, do¤urganl›k ça¤›ndaki alt› çiftten bir tanesinin sorunudur ve erke¤e ba¤l› problemler bu vakalar›n %40'n›

kapsamaktad›r. Geçti¤imiz on y›l içerisinde ejekülatta yer alan matür spermin nükleusundaki DNA bütünlü¤ünün de¤erlendirilmesinin erkek infertilitesinin nedenlerinden birini a盤a ç›karabilece¤i tezi üzerinde çal›fl›lm›flt›r. Sperm genetik materyalinin organizasyonundaki de¤ifliklikler sonucu tan›mlanan sperm DNA hasar›n›n in vivo ortamda fertilite potansiyelini olumsuz etkiledi¤ine dair ortaya at›lan kan›tlar her geçen gün artmaktad›r. Sperm DNA hasar›n›n IVF ve ICSI uygulamas›n›n gebelik baflar›s› üzerine etkileri tart›flmal›d›r. Üremeye yard›mc› tekniklerde bayan yafl›

d›fl›nda herhangi bir önemli prognostik faktör belirlenmemifl olmas›na ra¤men, sperm DNA hasar›n› belirleyen testlerin üremeye yard›mc› tekniklerde prognostik öneme sahip olduklar›na dair kan›tlar öne sürülmektedir. Bu derlemenin amac›, sperm DNA hasar testlerinin klinik kullan›mda yeri olup olmad›¤› ile ilgili kan›tlar›n de¤erlendirilmesi ve bu alanda çal›flmaya ihtiyaç duyulan konular›n belirlenmesidir.

Anahtar kelimeler: infertilite, intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (ICSI), intrauterin inseminasyon (IUI), in vitro fertilizasyon (IVF), sperm DNA hasar›

Türk Jinekoloji ve Obstetrik Derne¤i Dergisi, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Cilt: 11, Say›: 1, Sayfa: 52-8

SPERM DNA DAMAGE AND ASSISTED REPRODUCTIVE TECHNIQUES SUMMARY

Infertility affects one in six couples of childbearing age and male problems are responsible for 40% of these cases.

One area of research that has been studied intensely during the past decade as a cause for male infertility is the integrity of DNA in the nucleus of mature ejaculated spermatozoa. Accumulating evidence suggests that disturbances in the organization of the genomic material in sperm nuclei are negatively correlated with the fertility potential of spermatozoa in vivo. The impact of sperm DNA damage on IVF and ICSI reproductive outcomes remain more controversial. Although no significant prognostic factor for the outcomes of assisted reproductive technique (ART) has been identified, except female age; there is accumulating evidence suggesting potential as a prognostic test for ART. The aim of this review to assess the evidence pertaining to the clinical utility of sperm DNA integrity testing and target areas that require more study.

Key words: infertility, intracytoplasmic sperm injection (ICSI), intrauterine insemination (IUI), in vitro fertilization (IVF), sperm DNA damage Journal of Turkish Society of Obstetrics and Gynecology, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Vol: 11, Issue: 1, Pages: 52-8

Erkek germ hücrelerinin, DNA hasar›na olan yatk›nl›klar›n temelinde spermatogenezin geç döneminde DNA tamir mekanizmalar›n›n azalt›larak düzenlenmesi yer al›r. Ayr›ca spermatogenez s›ras›nda hücrelerin apoptosis yapma yetenekleri kaybetmeleri de sperm hücrelerinde gözlenebilen genetik hasar›

aç›klamaktad›r. Sperm hücrelerinde görülen DNA hasar›n›n oluflma mekanizmalar› tam olarak bilinmese de üzerinde durulan üç temel mekanizma; sperm kromatin paketlenmesinde ortaya ç›kan hasar, baflar›s›z apoptosis ve oksidatif stressdir(1).

Son y›llarda yap›lan de¤erlendirmeler sonras›nda sperm DNA hasar›n› de¤erlendiren testlerle fertil ve infertil erkek tan›m›n›n daha net olarak yap›labilece¤i tezi ortaya at›lm›flt›r. Hepimizin bildi¤i gibi erkek infertilitesinin de¤erlendirilmesinde rutin semen analizi kullan›lmaktad›r. Semen analizi ile yap›lan de¤erlendirmede sperm say› hareketlilik ve morfoloji belirlenmektedir. Semen analizinin en önemli limitasyonu testin de¤erlendirilmesinde kifliler aras› ve kifli içi de¤iflkenlikler ortaya ç›kabilmesidir. Ayr›ca infertil erkeklerin yaklas›k %15'de normal semen analiz sonuçlar›na ra¤men infertilitenin kesin nedeni ortaya konulamamaktad›r. Düflük say›, motilite ve anormal morfoloji gibi bozuk semen parametreleri olan olgularda sperm DNA hasar› yüksek olarak belirlenmifltir. Normal semen parametrelerine sahip hastalar›n %8'inde sperm DNA hasar› belirlenmifltir(2). Tüm bunlar›n yan› s›ra sperm DNA hasar›n›n in vitro fertilizasyon (IVF), gerekse intrasitoplazmik sperm injeksiyonu (ICSI) baflar›s›n› ön görücü de¤ere sahip oldu¤una dair kayg›lar mevcuttur.

Bunun yan› s›ra, sperm DNA hasar›n›n gebelik prognozunu belirleyici etkisi oldu¤unu öne süren yay›nlar mevcuttur. Bu derlemede amac›m›z sperm DNA hasar›n› tespit etmede kullan›lan yöntemler ve sperm DNA hasar›n›n IVF ve ICSI baflar›s› üzerine etkisini ve klinik gebelik sonuçlar› üzerine etkisini de¤erlendirmektir.

SPERM DNA HASARINI TESP‹T ETMEDE KULLANILAN YÖNTEMLER

Günümüzde, DNA hasar›n› tespit etmede kullan›lan en s›k yöntemler; Sperm Kromatin Yap›s›

Tayini (Sperm Chromatin Structure Assay) (SCSA),

(Aniline Blue), TUNEL [The Terminal Deoxynucleotidyl Transferase- Mediated Deoxyuridine (TdT) Triphosphate (dUTP) Nick End Labeling Assay], As›l Çentik Okuma Tayini (In Situ Nick Translation Assay- NT), Tek Hücre Jel Elektroforezi (COMET), Sperm Kromatin Ayr›lma Testi'dir (Halosperm Test- Sperm Chromatin Dispersion Test-SCD). Tüm bu testler de¤erlendirilirken göz önünde bulunmas› gereken noktalar, her testin tespit etti¤i hasar tipinin ayn› olup olmad›¤› ve her testin standart olup olmad›¤›d›r.

Sperm Kromatin Yap›s› Tayini (Sperm Chromatin Structure Assay) (SCSA)

SCSA anormal kromatin yap›s›na sahip DNA'n›n, asit ve ›s›ya maruz kald›¤›nda denatürasyonuna daha yatk›n olmas› prensibine dayanarak gelifltirilmifltir.

Akridin turuncusu asit eklendikten sonra denatürasyona ba¤l› olarak renk de¤iflimi göstermektedir. Bu renk de¤iflimi ak›m sitometri tekni¤i kullan›larak belirlenmektedir. SCSA ile ölçülen DNA denatürasyonu, DNA fragmantasyon indeksi (DFI) olarak tan›mlanm›flt›r. Bu testin en önemli avantaj›

standardizasyonunun olmas›d›r(3).

Akridin Turuncu Testi (Acridine Orange Test- AOT)

Akridin turuncu, nükleik asite özgü, katyonik, floresan bir boyad›r. Çift sarmal DNA'ya ba¤land›¤›nda ortaya ç›kan eksitasyon ve emisyon ile, mRNA ya da tek sarmal DNA'ya ba¤land›¤›nda ortaya eksitasyon ve emisyonun farkl› olmas› prensibi ile kullan›lan bir testtir. Teknikte floresan mikroskopu kullan›l›r ve h›zl›, asit ve pahal› olmayan bir yöntemdir. Heterojen boyanma ile de¤erlendirmenin güçleflmesi, baz›

renklerin tam ayr›m›n›n yap›lamamas› ve renklerin h›zl› kaybolmas› tekni¤in dezavantajlar› olarak karfl›m›za ç›kmaktad›r(4).

Toludin Mavisi (Toluidine Blue -TB)

TB, fosfat rezidülerini boyayan temel boyad›r.

Do¤ru olarak paketlenmemifl kromatin yap›s› ve fragmante uçlarda yer alan fosfat boyanmaya zemin haz›rlar. Normal mikroskop ile de¤erlendirmek yeterli olur ancak kifliler aras› ve kifli içi de¤iflkenliklere aç›kt›r

(4).

sahip spermde rezidüel histonlar›n a盤a ç›kmas› sonucu nükleoproteinlere daha kolay ulafl›l›r ve bu durum anilin mavisinin DNA'y› boyamas›n› sa¤lar. Basit ve ucuz bir tekniktir, analiz için ›fl›k mikroskobu yeterlidir;

ancak AOT'de oldu¤u gibi heterojen boyanma tekni¤in en önemli dezavantaj›d›r(5).

TUNEL [The Terminal Deoxynucleotidyl Transferase- Mediated Deoxyuridine (TdT) Triphosphate (dUTP) Nick End Labeling Assay]

TUNEL testi ile hem tek hem de çift DNA zincirindeki hasarlar tespit edilebilmektedir. TdT enzimi ile tek veya çift DNA zincirindeki k›r›klar dUTP ile birleflir ve bu noktalar iflaretlenir. ‹flaretlenen noktalar ›fl›k mikroskopisi, floresan mikroskopisi ya da ak›m sitometrisi ile de¤erlendirilir. TUNEL testi SCSA'dan sonra sperm DNA hasar›n› tespit etmekte en s›k kullan›lan testtir.

TUNEL testi ile as›l tespit edilen DNA hasar›ndan çok DNA k›r›klar›d›r. SCSA gibi standardizasyonun tam sa¤lanamam›fl olmas› testin en önemli dezavantaj›d›r(6).

As›l Çentik Okuma Tayini (In Situ Nick Translation Assay- NT)

NT, TUNEL testi ile ayn› prensiplere dayanarak uygulanan bir testtir. TUNEL testinden tek fark› sadece tek zincir DNA k›r›klar›n› tespit etmektedir ve DNA polimeraz I'in katalize etti¤i bir enzimatik reaksiyon kullan›lmaktad›r. Di¤er testlerle karfl›laflt›r›ld›¤›nda sensitivitenin daha düflük oldu¤u belirlenmifltir.

aras›na yerlefltirilir ve floresan ba¤layan boya eklenmifl elektroforetik bir gradiente maruz b›rak›l›r. Hasarl› DNA'ya sahip yap› elektroforez esnas›nda hareket eder ve kuyruklu y›ld›z görüntüsü ortaya ç›kar. Sa¤lam DNA yap›s› ise hareket etmez. Boyanma yo¤unlu¤u ve kuyruklu y›ld›z›n kuyruk uzunlu¤u DNA fragmantasyonunun derecesini belirler. Kullan›m›n› k›s›tlayan durumlara bak›ld›¤›nda subjektif bir de¤erlendirme yap›lmas› ve testin de¤erlendirilmesi için tecrübeye ihtiyaç duyulmas›d›r.

Sperm Kromatin Ayr›lma Testi (Halosperm Test) Agoroz jele yüklenen spermin, nükleer proteinleri uzaklaflt›rmak için asit veya alkali solüsyon ile denature edildikten sonra sperm lizisinin sa¤lanaca¤› tampon solüsyonu ile muamele edilir. Sa¤lam DNA'ya sahip sperm santral bir kor etraf›nda ayr›lm›fl DNA halkalar›na ba¤l› periferal halo görüntüsü oluflur. Halo görüntüsünü de¤erlendirmek için yap›lan boyamada eozin yada Azure B kullan›lm›fl ise direkt ›fl›k mikroskopunun kullan›lmas› yeterlidir. Floresan boyalar kullan›lm›fl ise floresan mikroskopu kullan›lmal›d›r. Tekni¤in basit olmas› ve pahal› olmamas› en önemli avantajlar›ndan biridir. Ancak kifliler aras› ve kifli içi de¤erlendirme farkl›l›klar› tekni¤in en önemli dezavantaj›d›r. Tablo I'de testlerin prensipleri, avantajlar› ve dezavantajlar› özetlenmifltir.

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8 55 Türk Jinekoloji ve Obstetrik Derne¤i Dergisi, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Cilt: 11, Say›: Sayfa:

Journal of Turkish Society of Obstetrics and Gynecology, (J Turk Soc Obstet Gynecol), 2014; Vol: 11, Issue: Pages:

Erkek ‹nfertilitesi

Literatürde gerek anormal sperm parametrelerine sahip gerekse normal semen parametrelerine sahip erkeklerde fertilite potansiyelini de¤erlendiren çal›flmalar mevcuttur. Evenson ve ark. 1999 y›l›nda yapt›klar› çal›flmada 165 fertil kabul edilen çifti prospektif olarak de¤erlendirmifl ve gebe kalma potansiyelini belirleyen en iyi belirleyicinin SCSA ile belirl enen DNA fr agmantasyonu oldu¤u belirlenmifltir(7). Giwercman ve ark. 137 fertil erkek hasta ile 127 subfertil olarak tan›mlanan erkek hasta SCSA kullan›larak DFI de¤erlendirilerek karfl›laflt›r›lm›flt›r. Semen analizi parametreleri normal olsa bile DFI %20'nin üzerine ç›kt›¤›nda fertilite potansiyeli düflmektedir(8). Saleh ve ark. 2002'de yapm›fl olduklar› çal›flmada fertil ve normal semen parametrelerine sahip infertil hastalar ile anormal semen parametrelerine sahip erkeklerde sperm DFI SCSA testi kullan›larak de¤erlendirilmifltir ve infertil hastalarda DFI anlaml› olarak yüksek saptanm›flt›r. Semen parametreleri normal olan ve anormal olan infertil erkeklerin DFI aras›nda fark saptanmam›flt›r(9). ASRM taraf›ndan 2013 y›l›nda yay›nlanan sperm DNA hasar›n› de¤erlendiren testlerin klinik kullan›m› üzerine k›lavuzda sperm DNA hasar testlerinin fertil ve infertil erkekleri ay›rmakta yararl› oldu¤unu destekleyen yay›nlar bulundu¤unu ancak bu çal›flmalar›n kan›t derecelerinin zay›f oldu¤unun alt› çizilmifltir(10).

Yard›mc› Üreme Teknikleri

‹ntrauterin ‹nseminasyon (IUI)

IUI; infertilite tedavisinde s›kça kullan›lan tedavi yöntemlerinden biridir. Aç›klanamayan infertilite, anovulasyon ve ciddi olmayan erkek faktörü IUI endikasyonlar› aras›nda yer almaktad›r. Allen ve ark. 1985 y›l›nda yay›nlad›klar› derlemede TUNEL testi kullanarak yap›lan DNA fragmantasyon de¤erlendiril- mesinin IUI baflar›s›n› öngörmede yeri oldu¤unu vurgulam›flt›r(11). 2002 y›l›nda Duran ve ark. 154 IUI siklusunu prospektif olarak de¤erlendirmifl ve DNA fragmantasyonunu gebe kalamayan olgularda anlaml› olarak yüksek saptanm›flt›r. Yine bu çal›flmada TUNEL testi kullanarak yap›lan DNA fragmantasyonu %12'nin üzerinde olan olgularda gebelik elde edilememifltir(12). 2004 y›l›nda Bungum ve ark. DNA fragmantasyonunun SCSA ile de¤erlendirerek IVF, ICSI ve IUI tedavisinde

biyokimyasal gebelik, klinik gebelik oranlar› belirgin olarak daha yüksek saptanm›flt›r; ancak canl› do¤um oranlar›nda fark bulunamam›flt›r(13). Yine Bungum ve ark. 2007'de yapt›klar› de¤erlendirmede IUI tedavisinde SCSA ile yap›lan de¤erlendirmede DFI %30'un alt›nda olan olgularda canl› do¤um oran› belirgin olarak daha yüksek saptanm›flt›r(14). Thomson ve ark. 53 IUI siklusunda TUNEL yöntemi kullanarak ve biyokimyasal belirteçler kullanarak yap›lan DNA fragmantasyonu de¤erlendirilmesinin baflar›y› öngörücü etkisi saptanm›flt›r(15).

Literatürde DNA fragmantasyonunun de¤erlen- dirilmesinin IUI baflar›s›n› ön görücü oldu¤unu destekleyen yay›nlar bulunmas›na ra¤men, ASRM bu yay›nlar›n kan›t düzeyinin zay›f olmas› nedeniyle kullan›m›n› önermemektedir(10).

‹n Vitro Fertilizasyon (IVF) ve ‹ntrasitoplasmik Sperm Enjeksiyonu (ICSI)

Konvansiyonel IVF ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda ICSI; daha yüksek fertilizasyon oranlar›na sahiptir. Ancak ICSI daha invazif bir metottur ve spermatozoan›n do¤al seçilme süreci bypass edilir. Avrupa IVF Denetleme program› taraf›ndan yap›lan de¤erlendirmede üremeye yard›mc› tekniklerin kullan›ld›¤› hastalar›n %70'inde ICSI tekni¤i kullan›ld›¤› belirlenmifltir(17). Uzun y›llard›r üremeye yard›mc› tekniklerden hangisinin kullan›laca¤›na karar vermek için sperm say›s›, hareketlili¤i ve morfolojik de¤erlendirilmesi kullan›lmaktad›r. Bu parametrelerin yan› s›ra DNA fragmantasyonunun gerek kullan›lacak tekni¤in belirlenmesinde gerekse bu teknikler kullan›ld›¤›nda gebelik baflar›s›n› ön görmede yeri olup olmad›¤› son y›llarda yap›lan pek çok çal›flma ile de¤erlendirilmifltir. Klasik IVF ile SCSA tekni¤i kullan›larak yap›lan DNA hasar› tespiti yap›lm›fl çal›flmalar de¤erlendiril- di¤inde IVF baflar›s›n› ön görmede yeri oldu¤una dair pek çok çal›flma yer almaktad›r(18-21). Di¤er taraftan yine SCSA tekni¤i kullan›larak yap›lan baz› çal›flmalarda sperm DNA hasar›n›n IVF baflar›s›n› ön görmede yeri olmad›¤› gösterilmifltir(22,23). TUNEL yöntemi kullan›larak yap›lm›fl çal›flmalar gözden geçirildi¤inde 7 çal›flmaya rastlanm›fl ve Benchaib ve ark. yapm›fl oldu¤u çal›flma d›fl›nda kalan çal›flmalar›n hepsinde DNA hasar›n›n IVF baflar›s›n› ön gördü¤ü sonucuna var›lm›flt›r(24-30). Simon ve ark. yapm›fl

DOI ID:10.5505/tjod.2014.82584

Yaz›flma adresi: Prof. Dr. Serdar Günalp. Hacettepe Üniversitesi, Kad›n Hastal›klar› ve Do¤um Anabilim Dal›, S›hhiye, Ankara Tel: (0532) 287 37 33

e-posta: serdargunalp@yahoo.com

Al›nd›¤› tarih: 25.07.2013, revizyon sonras› al›nma: 19.08.2013, kabul tarihi: 20.08.2013, online yay›n tarihi: 21.08.2013

DNA hasar›n›n ba¤›ms›z bir de¤iflken o ldu¤u sonucuna

varm›fllard›r(31). 2006 y›l›nda yap›lan bir me taanalizde

DFI (%30 olan vakalar›n gebe kalm a flans›n›n DFI

(%30 olan vakalara göre 2 kat daha yüksek oldu¤u

belirlenmifltir(32). 2011 y›l›nda yap›lan ba flka bir

metaanalizde ise DNA hasar›n›n IVF ba flar›s› ile negatif

korelasyon gösterdi¤i belirlenmiflt

ir (33). Tüm bu

de¤erlendirmelere ra¤men 2013 y

›l›nda ASRM

yay›nlam›fl oldu¤u bültende IVF ted avisinde DNA

hasar›n›n de¤erlendirilmesinin gere klili¤inin kan›t

düzeyinin zay›f oldu¤unu dile getirmi

fltir (10).

ICSI sikluslar› ile pek çok bas ama¤›n bypass

edilmesi sonucu sperm DNA hasar›n›n sonuç üzerine

olabilecek etkinin minimalize edildi¤i k anaati yayg›nd›r.

ICSI sikluslar›nda DNA hasar›n›n bafla r›y› ön görmede

yeri olup olmad›¤›n› belirlemek am ac›yla pek çok

çal›flma yap›lm›flt›r. Bungum ve ark . 2004 y›l›nda

yapm›fl olduklar› çal›flmada ICSI uyg ulanan DFI(27

olan olgularda eve canl› bebekle gitm e olas›l›¤›n›n,

DFI (27 olan olgularla karfl›laflt›r›ld›¤› nda 2.5 kat daha

yüksek oldu¤u saptanm›flt›r(13). Ayn› çal›flmada IVF uygulanan grupta bu oran 3.6 olara k saptanm›flt›r.

Literatürde DNA hasar›n›n ICSI so nuçlar› üzerine

olumsuz etkisi oldu¤unu destekleyen pek çok çal›flma

vard›r(19,20,25,27-29,34). Ancak Bungum ve ark. 20 07

y›l›nda yapt›klar› çal›flmada ICSI bafla r›s›n›n DFI<30

olan olgular ile DFI > 30 olan olgular›n gebelik baflar›s›

aç›s›ndan bir fark olmad›¤› belirlenmifl

tir (14). Yine bu

sonuçlar› destekleyen çal›flmalar vard

›r (18,22,26,35-37).

DFI düzeyi >50 olan ICSI yap›lan ol gularda yap›lan

de¤erlendirmede fertilizasyon oran›n›n ve klinik gebelik

oranlar›n›n etkilenmedi¤i belirlenmifltir(38). 2008 y›l›nda yap›lan bir metaanalizde DNA hasar te stlerinin gebelik

sonuçlar› ile iliflkisi de¤erlendirilmifl ve küçük ama

istatistiksel olarak anlaml› iliflki saptan m›flt›r. Ancak

bu sonucun DNA hasar› de¤erlendiren testlerin rutin

kullan›ma girmesi için yeterli kan›t teflkil etmedi¤i

sonucuna var›lm›flt›r(39). Tüm bu çal›flmalarda DN A

hasar›n›n tespiti için SCSA baflta olm ak üzere farkl›

teknikler kullan›lm›flt›r. Kullan›la n bu teknikler

içerisinde standardize oldu¤u kan›tlan an tek yöntem

SCSA'd›r. ASRM'nin 2013 y›l›nda yay

›nlam›fl oldu¤u

bültende ICSI tedavisinde rutin olarak DNA hasar›n›n

de¤erlendirilmesi için yeterli kan›t olm ad›¤› vurgulan-

m›flt›r.

Spermatozoda gerçeklefle cek do¤ru bir DNA

paketlenme sistemi, fertiliza syon ve embriyo geliflimi

için oldukça önemlidir. Sperm DNA hasar›n›n tespitinde

kullan›lan pek çok test bulu nmaktad›r. Bu testlerin bir

k›sm›nda subjektif kriterlere dayan›larak de¤erlendirme

yap›lmaktad›r. Objektif de¤e rlendirme yap›lanlar›n bir

k›sm›nda ise standardizasyo n sorunu yaflanmaktad›r.

Günümüzde en s›k kullan›la n DNA hasar tespiti testi

olan SCSA standardize b ir test olmas› aç›s›ndan

avantajl›d›r. Sperm DNA hasar› tespitinin fertil ve

infertil ayr›m›n›n yap›lmas›n da kullan›m›n› destekleyen

çal›flmalar olmas›na karfl› n kan›t düzeyleri yeterli

de¤ildir. Ayr›ca kullan› lacak yard›mc› üreme

tekniklerinin seçilmesind e belirlenmifl konumlar›

yoktur. Yap›lan çal›flmalar da DNA hasar tespitinin,

sperm morfolojik de¤erle ndirilmesine üstünlü¤ü

olmad›¤› gösterilmifltir

(40,41)

. Tüm bu sonuçlar göz önüne al›nd›¤›nda sperm D NA hasar tespitinin rutin

kullan›mda yeri yoktur.

KAYNAKLAR

1.

Agarwal A, Said TM. Role of sperm chromatin abnormalities

and DNA damage in male inferti lity. Hum Reprod Update

2003;9(4):331-45. 2.

Zini A, Bielecki R, Phang D, Zenzes MT. Correlations between

two markers of sperm DNA integr ity, DNA denaturation and

DNA fragmentation in fertile and infertile men. Fertil Steril

2001;75(4):674-7. 3.

Evenson DP, Kasperson K, Wixo n RL. Analysis of sperm

DNA fragmentation using flow cyto metry and other techniques.

Soc Reprod Fertil Suppl 2007;65:93- 113.

4.

Shamsi MB, Imam SN, Dada R. Sp erm DNA integrity assays:

diagnostic and prognostic challe nges and implications in

management of infertility. J Assist R eprod Genet 2011;28(11):

1073-85. 5.

Erenpreiss J, Bars J, Lipatnikova V , Erenpreisa J, Zalkalns J.

Comparative study of cytochemica l tests for sperm chromatin

integrity. J Androl 2001;22(1):45-5 3.

6.

Tamburrino L, Marchiani S, Mo ntoya M, Elia Marino F,

Natali I, Cambi M et al. Mechanism s and clinical correlates

of sperm DNA damage. Asian J Androl 2012;14(1):24-

31. 7.

Evenson DP, Jost LK, Marshall D , Zinaman MJ, Clegg E,

Purvis K et al. Utility of the sperm chromatin structure assay

57 8.

Giwercman A, Lindstedt L, Larsson M, Bungum M, Spano

M, Levine RJ et al. Sperm chroma tin structure assay as an

independent predictor of fertility in vivo: a case-control study.

Int J Androl 2010;33(1):e221-7. 9.

Saleh RA, Agarwal A, Nelson DR, Nada EA, El-Tonsy MH,

Alvarez JG et al. Increased sperm nuclear DNA damage in

normozoospermic infertile men: a prospective study. Fertil

Steril 2002;78(2):313-8. 10.

Practice Committee of the America n Society for Reproductive

Medicine. The clinical utility of sp erm DNA integrity testing:

a guideline. Fertil Steril 2013;99(3) :673-7.

11.

Allen NC, Herbert CM, Maxson W S, Rogers BJ, Diamond

MP, Wentz AC. Intrauterine insemin ation: a critical review.

Fertil Steril 1985;44(5):569-80. 12.

Duran EH, Morshedi M, Taylor S, Oehninger S. Sperm DNA

quality predicts intrauterine insemina tion outcome:a prospective

cohort study Hum Reprod 2002;17( 12):3122-8.

13.

Bungum M, Humaidan P, Spano M, Jepson K, Bungum L,

Giwercman A. The predictive v alue of sperm chromatin

structure assay (SCSA) parame ters for the outcome of

intrauterine insemination, IVF and ICSI. Hum Reprod 2004;

19(6):1401-8. 14.

Bungum M, Humaidan P, Axmon A, Spano M, Bungum L,

Erenpreiss J et al. Sperm DNA integrity assessment in

prediction of assisted reproduction technology outcome. Hum

Reprod 2007;22(1):174-9. 15.

Thomson LK, Zieschang JA, Clark AM. Oxidative

deoxyribonucleic acid damage in sp erm has a negative impact

on clinical pregnancy rate in intrau terine insemination but not

intracytoplasmic sperm injection cycles. Fertil Steril 2011;

96(4):843-7. 16.

Hammadeh ME, Stieber M, Haidl G , Schmidt W. Association

between sperm cell chromatin co ndensation, morphology

based on strict criteria, and fertilizati on, cleavage and pregnancy

rates in an IVF program. Andro logia 1998;30(1):29-35.

17.

de Mouzon J, Goosens V, Bhatachar rya S, Castilla JA, Ferraretti

AP, Korsak V et al. Assisted rep roductive technology in

Europe, 2006: results generated from European registers by

ESHRE. Hum Reprod 2010;25(8) :1851-62.

18.

Boe-Hansen GB, Fedder J, Ersbo ll AK, Christensen P. The

sperm chromatin structure assay as a diagnostic tool in the

human fertility clinic. Hum Reprod 2006;21(6):1576-82.

19.

Larson KL, DeJonge CJ, Barnes AM , Jost LK, Evenson DP.

Sperm chromatin structure assay pa rameters as predictors of

failed pregnancy following assisted reproductive techniques.

Hum Reprod 2000;15(8):1717-22. of assisted reproductive techn iques and sperm DNA

fragmentation as measured by the s perm chromatin structure

assay. Fertil Steril 2003;80(4):895- 902.

21.

Virro MR, Larson-Cook KL, Evens on DP. Sperm chromatin

structure assay (SCSA) parameters are related to fertilization,

blastocyst development, and ongo ing pregnancy in in vitro

fertilization and intracytoplasmic sp erm injection cycles. Fertil

Steril 2004;81(5):1289-95. 22.

Payne JF, Raburn DJ, Couchman GM, Price TM, Jamison

MG, Walmer DK. Redefining the r elationship between sperm

deoxyribonucleic acid fragmentatio n as measured by the sperm

chromatin structure assay and outcom es of assisted reproductive

techniques. Fertil Steril 2005;84(2) :356-64.

23.

Lin MH, Kuo-Kuang Lee R, Li S H, Lu CH, Sun FJ, Hwu

YM. Sperm chromatin structure assay parameters are not

related to fertilization rates, embryo quality, and pregnancy

rates in vitro fertilization and intrac ytoplasmic sperm injection,

but might be related to spontaneous abortion rates. Fertil Steril

2008;90(2):352-9. 24.

Benchaib M, Lornage J, Mazoye r C, Lejeune H, Salle B,

Francois Guerin J. Sperm deoxyribo nucleic acid fragmentation

as a prognostic indicator of assiste d reproductive technology

outcome. Fertil Steril 2007;87(1):93- 100.

25.

Borini A, Tarozzi N, Bizzaro D, Bo nu MA, Fava L, Flamigni

C et al. Sperm DNA fragmentatio n: paternal effect on early

post-implantation embryo devel opment in ART. Human

Reprod 2006;21(11):2876-81. 26.

Host E, Lindenberg S, Smidt-Jen sen S. The role of DNA

strand breaks in human spermatozoa used for IVF and ICSI.

Acta Obstet Gynecol Scand 2000;79 (7):559-63.

27.

Huang CC, Lin DP, Tsao HM, Che ng TC, Liu CH, Lee MS.

Sperm DNA frag- mentation negativ ely correlates with velocity

and fertilization rates but might n ot affect pregnancy rates.

Fertil Steril 2005;84(1):130-40. 28.

Seli E, Gardner DK, Schoolcraft W B, Moffatt O, Sakkas D.

Extent of nuclear DNA damage i n ejaculated spermatozoa

impacts on blastocyst developmen t after in vitro fertilization.

Fertil Steril 2004;82(2):378-83. 29.

Henkel R, Kierspel E, Hajimohamm ad M, Stalf T, Hoogendijk

C, Mehnert C et al. DNA fragment ation of spermatozoa and

assisted reproduction technology . Reprod Biomed Online

2003;7(4):477-84. 30.

Frydman N, Prisant N, Hesters L, F rydman R, Tachdjian G,

Cohen-Bacrie P et al. Adequate ova rian follicular status does

not prevent the decrease in pregna ncy rates associated with

high sperm DNA fragmentation. Fertil Steril 2008;89(1):

58 92- 7.

31. Simon L, Lutton D, McManus J, Lewis SE. Sperm DNA damage measured by the alkaline Comet assay as an independent predictor of male infertility and in vitro fertilization success. Fertil Steril 2011;95(2):652-7.

32. Evenson D, Wixon R. Meta-analysis of sperm DNA fragmentation using the sperm chromatin structure assay. Reprod Biomed Online 2006;12(4):466-72.

33. Zini A. Are sperm chromatin and DNA defects relevant in the clinic? Syst Biol Reprod Med 2011;57(1-2):78-85.

34. Simon L, Brunborg G, Stevenson M, Lutton D, McManus J, Lewis SE. Clinical significance of sperm DNA damage in assisted reproduction outcome. Human Reprod 2010;25(7):

1594-608.

35. Gandini L, Lombardo F, Paoli D, Caruso F, Eleuteri P, Leter G et al. Full-term pregnancies achieved with ICSI despite high levels of sperm chromatin damage. Human Reprod 2004;

19(6):1409-17.

36. Zini A, Meriano J, Kader K, Jarvi K, Laskin CA, Cadesky K.

Potential adverse effect of sperm DNA damage on embryo

quality after ICSI. Hum Reprod 2005;20(12):3476-80.

37. Tarozzi N, Nadalini M, Stronati A, Bizzaro D, Dal Prato L, Coticchio G et al. Anomalies in sperm chromatin packaging:

implications for assisted reproduction techniques. Reprod Biomed Online 2009;18(4):486-95.

38. Dar S, Grover SA, Moskovtsev SI, Swanson S, Baratz A, Librach CL. In vitro fertilization-intracytoplasmic sperm injection outcome in patients with a markedly high DNA fragmentation index (>50%). Fertil Steril 2013;100(1):75-80.

39. Collins JA, Barnhart KT, Schlegel PN. Do sperm DNA integrity test predict pregnancy with in vitro fertilization?

Fertil Steril 2008;89(4):823-31.

40. Maettner R, Sterzik K, Isachenko V, Strehler E, Rahimi G, Alabart JL et al. Quality of human spermatozoa: relationship between high-magnification sperm morphology and DNA integrity. Andrologia 2013. doi:10.1111/and.12114.

41. Sivanarayana T, Krishna ChR, Prakash GJ, Krishna KM, Madan K, Rani BS et al. CASA derived human sperm abnormalities: correlation with chromatin packing and DNA fragmentation. J Assist Reprod Genet 2012;29(12):1327-34.

56

Fazilet Kübra ve ark.

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8 J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8 J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8

J Turk Soc Obstet Gynecol 2014;11:52-8

Referanslar

Benzer Belgeler

Comet ve TUNEL testlerine göre sperm DNA hasarı yüksek olan grupta YÜT sonrası implantasyon oranı belirgin düşük saptanmış ancak FCCE ile böyle bir

• Seminal plazma boğa ve koç sperması için çok hafif asit, domuz ve aygırda ise hafif alkalidir.. • Ozmotik basınç kanın ozmotik basıncına eşdeğerdir (% 0,9 luk

Çalışmamızda olduğu gibi intraserebral kanamalı hastalarda S100B ile GKS arasında anlamlı negatif korelasyon, kanama volümü ile anlamlı pozitif

f) İkileme ve bağlaçlı tamlama: Hatipoğlu, ikilemeler ile bağlaçlı yapıdaki tamlamaların anlamsal olarak asla aynı ifadeyi veremeyeceğini belirtir. Aç susuz kal-

Bugünse kamikaze sperm hipotezi- nin tersine, birden fazla erkekli ve sperm rekabetinin yüksek oldu¤u efl- leflme sistemlerinde, spermlerin çok da- ha az

The widely used ADF and Philips – Perron (PP) unit root tests, which are used for testing the stationarity hypothesis, and the Engle – Granger and Johansen

Sosyoekonomik düzeyi düşük grupta öncül aşılama oranı, yüksek gruptan daha az olup, OAG sonrası immünizasyon artışı fazla olmuştu.. Üç doz aşılama ile daha

I- Işık kaynağı futbol topuna yaklaştırılmalıdır. II- Futbol tupu perdeye yaklaştırılmalıdır. III- Perde topdan uzaklaştırılmalıdır. Hangisi ya da hangileri