Frammentazione del DNA spermatico e sua implicazione nella fertilità

La frammentazione del DNA spermatico si riferisce alle rotture nel materiale genetico contenuto nello spermatozoo. Questa frammentazione può essere a singolo filamento o a doppio filamento, a seconda dei filamenti di DNA interessati dalla rottura.

Qualsiasi alterazione nel DNA degli spermatozoi maschili può essere causa di infertilità maschile, poiché l'integrità del materiale genetico è essenziale affinché lo sviluppo embrionale avvenga in modo normale.

Pertanto, con un elevato numero di lesioni nel DNA degli spermatozoi, la probabilità di ottenere una gravidanza e portarla a termine può essere ridotta.

Di seguito trovate un indice con tutti i punti che tratteremo in questo articolo.

Frammentazione del DNA spermatico

La fertilità maschile e la qualità seminale vengono valutate tramite il test dello spermiogramma. Si tratta di un'analisi dello sperma che valuta parametri macroscopici (come volume o viscosità seminale) e microscopici (come concentrazione, mobilità e morfologia degli spermatozoi).

Tuttavia, esistono altri parametri spermatici che non vengono valutati in questo esame e che possono influenzare il potenziale fertile dell'uomo.

Questo sarebbe il caso della frammentazione del DNA degli spermatozoi. Inoltre, questa alterazione nel materiale genetico del gamete maschile può essere presente e, tuttavia, i parametri di concentrazione, mobilità e morfologia spermatica risultare normali nel risultato dello spermiogramma.

Cos'è la frammentazione del DNA spermatico?

Ciò nonostante, i parametri di mobilità e morfologia degli spermatozoi possono essere influenzati e correlati alla frammentazione del DNA spermatico.

Implicazioni nella fertilità maschile

Livelli elevati di frammentazione del DNA spermatico sono stati associati all'infertilità maschile. Inoltre, la frammentazione del DNA degli spermatozoi è stata ampiamente studiata in relazione alle tecniche di riproduzione assistita, dove può avere le seguenti implicazioni:

• Minore tasso di fecondazione.
• Peggiore qualità embrionale.
• Minore tasso di impianto.
• Maggiore tasso di aborti spontanei.

Frammentazione del DNA spermatico e fertilità maschile

Tuttavia, è importante chiarire che la relazione tra l'elevata frammentazione del DNA spermatico e questi parametri è ancora motivo di controversia.

Diagnosi con test di frammentazione

Come abbiamo detto, è possibile che uomini che presentano valori normali di spermiogramma abbiano un alto indice di frammentazione nel DNA dei loro spermatozoi. Tuttavia, la cosa più probabile è che il livello di frammentazione sia elevato quando i parametri seminali sono alterati.

Esistono vari metodi per misurare il grado di frammentazione del DNA spermatico in laboratorio, ma i più utilizzati sono i seguenti:

Test SCD

Il test di dispersione della cromatina spermatica (SCD dall'inglese, Sperm Chromatin Dispersion) consiste nel fare una decondensazione del DNA spermatico.

Test di dispersione della cromatina spermatica

Di conseguenza, gli spermatozoi che hanno il loro DNA integro presenteranno grandi aloni di dispersione, mentre quelli con il DNA frammentato avranno aloni di dispersione piccoli o assenti intorno alla testa.

Saggio TUNEL

Il TUNEL (dall'inglese, Terminal Deoxynucleotidyl Transferase-Mediated dUTP Nick-End Labeling) è una tecnica che solitamente utilizza la citometria a flusso per valutare l'integrità del DNA.

Inoltre, il test TUNEL permette di rilevare simultaneamente entrambi i tipi di rottura del DNA degli spermatozoi (a singolo e doppio filamento), motivo per cui questo test è ampiamente utilizzato.

Come si interpretano i risultati?

Per determinare se la qualità seminale è compromessa, è fondamentale confrontare la percentuale di frammentazione del DNA spermatico ottenuta con dei valori di riferimento. Di seguito sono dettagliati gli intervalli di riferimento più comuni al momento di interpretare i risultati dello studio della frammentazione spermatica:

• Frammentazione bassa o normale (< 15-20%): si considera che il campione seminale sia di buona qualità. Con questi livelli, l'ovocita di solito è in grado di riparare il danno genetico dello spermatozoo dopo la fecondazione, permettendo lo sviluppo di un embrione sano.
• Frammentazione intermedia (20% - 30%): esiste un danno moderato. In questi casi, la probabilità di gravidanza naturale o mediante inseminazione artificiale può essere ridotta, ed è raccomandabile valutare altre tecniche o trattamenti antiossidanti.
• Frammentazione alta o patologica (> 30%): indica un danno grave al materiale genetico. Questi valori sono frequentemente associati a tassi di fecondazione bassi, cattiva qualità embrionale e un maggior rischio di aborto spontaneo. In questo scenario, solitamente si raccomandano tecniche di selezione spermatica avanzata o l'uso di spermatozoi testicolari.

È importante sottolineare che l'interpretazione dei risultati dell'analisi della frammentazione spermatica deve essere sempre eseguita da uno specialista, in quanto un alto indice di frammentazione non rende necessariamente impossibile la gravidanza. Tuttavia, sarà necessario proporre le opzioni di trattamento più adeguate.

Indicazioni dello studio di frammentazione

Normalmente, questi test per valutare la frammentazione del DNA dello spermatozoo vengono eseguiti quando la coppia non riesce a concepire dopo essersi sottoposta a diversi trattamenti di fertilità, sebbene esistano anche altre indicazioni:

• Sterilità di causa sconosciuta.
• Fallimenti di impianto ripetuti.
• Embrioni di cattiva qualità.
• Varicocele.
• Aborti ripetuti.
• Uomo di età superiore a 45 anni.
• Malattie croniche come il diabete.
• Uomini fumatori.
• Risultati dello spermiogramma alterati.

Indicazioni per il test di frammentazione del DNA spermatico

Cause

Esistono vari fattori che possono provocare l'aumento delle rotture nel DNA degli spermatozoi, ma tra le cause più frequenti ci sono le seguenti:

Elevata temperatura testicolare

a causa di episodi di febbre alta, presenza di varicocele o anche per l'uso di vestiti stretti.

Trattamenti farmacologici

certi farmaci possono dare luogo alla frammentazione del DNA spermatico.

Esposizione a inquinanti

i pesticidi e certi composti chimici possono causare danni al DNA dello spermatozoo.

Tabagismo

gli uomini fumatori hanno una qualità seminale peggiore e, inoltre, fumare può aumentare la quantità di spermatozoi con il loro DNA frammentato.

Età avanzata

la frammentazione del DNA spermatico aumenta con l'età, soprattutto a partire dai 45 anni.

Cause della frammentazione del DNA degli spermatozoi

Oltre a queste, ci sono altre cause intrinseche di frammentazione che si verificano durante la produzione di spermatozoi, a causa di alterazioni che rendono il DNA spermatico vulnerabile ai danni causati dallo stress ossidativo.

Trattamento

Alcune delle cause che provocano la frammentazione del DNA spermatico non sempre possono essere trattate. In altri casi, un cambiamento nello stile di vita o un trattamento con antiossidanti può essere utile per migliorare la qualità seminale.

Come abbiamo menzionato, lo stress ossidativo causato dall'aumento dei radicali liberi nell'organismo dell'uomo provoca danni al DNA degli spermatozoi. Pertanto, sarà necessario condurre uno stile di vita sano e una dieta varia ed equilibrata per poter diminuire questi livelli di frammentazione nel DNA spermatico.

D'altra parte, l'operazione al varicocele, se è il caso, può anche aiutare a migliorare l'integrità del DNA e il potenziale fertile dell'uomo.

Ottenere la gravidanza

Il fatto che un uomo abbia un alto tasso di frammentazione del DNA spermatico non significa che non possa ottenere una gravidanza naturale con la sua partner. Tuttavia, la probabilità di ottenerla può essere ridotta a causa di quanto discusso in questo articolo.

Se l'indice di frammentazione è basso, è possibile che l'ovulo sia in grado di riparare questo danno da solo dopo la fecondazione.

Per quanto riguarda i trattamenti di riproduzione assistita, la frammentazione del DNA degli spermatozoi può anche influenzare i risultati nel modo spiegato in precedenza. Tuttavia, esistono tecniche di selezione spermatica come il Chip Fertile per migliorare la qualità seminale degli uomini con livelli elevati di frammentazione del DNA degli spermatozoi, specialmente quando è a doppio filamento.

Fertile Chip per la frammentazione del DNA spermatico

D'altra parte, è stato osservato che gli spermatozoi ottenuti direttamente dal testicolo tramite biopsia testicolare possono avere una migliore qualità a livello del loro DNA rispetto agli spermatozoi eiaculati, per cui questa gestione potrebbe essere possibile in certi casi di uomini con elevata frammentazione del DNA spermatico e precedenti fallimenti di ICSI.

Domande più frequenti

Qual è il costo del test di frammentazione del DNA spermatico?

L'esame della frammentazione spermatica non è compreso nel prezzo del seminogramma, ma costituisce un esame complementare. Il costo dell'esame della frammentazione spermatica si aggira intorno agli 80-120 euro circa, anche se può variare a seconda della clinica o del laboratorio in cui viene effettuato l'esame.

Dato che anche il prezzo dello spermiogramma è di circa 70-130 €, se si esegue un esame completo dello sperma con entrambi i test, il costo può salire fino a 150-250 €.

La biopsia testicolare può essere una soluzione per evitare la frammentazione del DNA degli spermatozoi?

Sì, è possibile ottenere una gravidanza anche in presenza di un elevato livello di frammentazione spermatica.

Quando i trattamenti convenzionali non riescono a ridurre il danno al DNA spermatico, la soluzione più efficace consiste nell’effettuare una ICSI con spermatozoi prelevati tramite biopsia testicolare (TESE).

Estraendo i gameti direttamente dal testicolo, evitiamo il passaggio attraverso l'epididimo, dove solitamente si verifica la frammentazione post-testicolare del DNA, aumentando così i tassi di successo della fecondazione in vitro.

Letture consigliate

Oltre a questa analisi, esistono altri test di fertilità nell'uomo che possono essere fatti prima di iniziare un trattamento di riproduzione assistita. Puoi trovarli tutti nel seguente articolo: Test di fertilità maschile: quali sono e in cosa consistono?

D'altra parte, la FIVET-ICSI è il trattamento più adeguato per le coppie che non riescono a ottenere la gravidanza e che presentano alti tassi di frammentazione spermatica. Ti consigliamo di leggere il seguente post per maggiori dettagli in merito: Microiniezione spermatica: In cosa consiste la ICSI e qual è il suo prezzo?

Bibliografia