Cos’è la tecnica MACS? – Miglioramenti nella selezione spermatica

La MACS è una tecnica che permette di separare gli spermatozoi sani dagli spermatozoi che moriranno a breve per apoptosi. Per fare questo, la tecnica si basa sull'applicazione di campi magnetici, da cui prende il nome (Magnetic Activated Cell Sorting), e sull'uso dell'annessina V.

Questo tipo di selezione degli spermatozoi non può essere effettuato con i metodi tradizionali, poiché apparentemente questi spermatozoi che hanno iniziato il processo apoptotico non si differenziano da quelli sani. Pertanto, l'obiettivo della tecnica MACS è quello di realizzare una migliore selezione spermatica, scartando gli spermatozoi apoptotici che molto probabilmente non daranno luogo a un embrione vitale e a una gravidanza.

In questo modo, la tecnica MACS mira in ultima analisi ad aumentare la probabilità di ottenere una gravidanza e a migliorare così i risultati delle tecniche di riproduzione assistita.

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

Metodi di selezione spermatica e fertilità

Prima di utilizzare qualsiasi campione di seme per un trattamento di riproduzione assistita, la qualità seminale viene analizzata mediante uno spermiogramma e si esegue una selezione spermatica per scartare gli spermatozoi di peggior qualità.

I metodi più comuni di selezione spermatica sono i gradienti di densità e lo swim-up. Entrambe le tecniche si basano principalmente sulla scelta degli spermatozoi con la migliore motilità per utilizzarli nel trattamento di riproduzione assistita indicato.

Metodi tradizionali di selezione spermatica

Tuttavia, il fatto che uno spermatozoo abbia una buona motilità non sempre indica che sia in grado di fecondare correttamente l'ovulo. Pertanto, sebbene il risultato dello spermiogramma sia buono e il campione processato presenti anche una concentrazione e motilità adeguate, alcuni degli spermatozoi selezionati mediante questi metodi tradizionali potrebbero non essere di così buona qualità come ci si aspetterebbe.

In cosa consiste la tecnica MACS?

La tecnica MACS di selezione spermatica è utilizzata per separare gli spermatozoi che stanno entrando in apoptosi dagli spermatozoi sani. Pertanto, per comprendere questo metodo, bisogna prima avere chiaro in cosa consiste l'apoptosi, che è la morte cellulare programmata.

Apoptosi

L'apoptosi è il meccanismo che ha il nostro corpo per sbarazzarsi di cellule danneggiate o difettose. In questo modo, ci si assicura che queste cellule non compromettano la funzione delle cellule sane del nostro organismo. 

Per portare a termine questo processo di apoptosi, è necessario che le cellule subiscano una serie di cambiamenti, poiché deve essere perfettamente regolato. Uno di questi cambiamenti è l'esternalizzazione di alcune molecole sulla superficie.

Membrana dello spermatozoo apoptotico

La fosfatidilserina è una di queste molecole, un fosfolipide che gli spermatozoi sani possiedono all'interno della loro membrana. Questo marcatore si esternalizza nelle prime fasi dell'apoptosi, prima che la motilità spermatica venga compromessa. Pertanto, mediante l'analisi di questa molecola, possiamo rilevare quali spermatozoi moriranno in modo più precoce rispetto ai metodi di selezione spermatica convenzionali. In questo modo, si eviterà di fecondare l'ovulo con uno spermatozoo che era già destinato a morire.

Colonne di annessina V

Per rilevare la fosfatidilserina disponiamo dell'annessina V. Si tratta di una proteina che riconosce specificamente e con elevata affinità la fosfatidilserina che è stata esternalizzata da questi spermatozoi apoptotici. 

Il fondamento della selezione magnetica degli spermatozoi con annessina V consiste in:

• Aggiungere annessina V legata a microsfere magnetiche al campione seminale. L'annessina V si legherà alla fosfatidilserina di quegli spermatozoi apoptotici che l'hanno esternalizzata.
• Introdurre il campione seminale in una piccola colonna accoppiata a un magnete. Nella colonna magnetizzata verranno trattenuti gli spermatozoi apoptotici legati all'annessina V. Questo è dovuto al fatto che, come abbiamo spiegato, l'annessina V è a sua volta legata alle microsfere magnetiche.

Selezione degli spermatozoi con colonne di annessina V o MACS

In questo modo, gli spermatozoi che non sono rimasti intrappolati nella colonna (e che, pertanto, non sono apoptotici) saranno infine utilizzati per le tecniche di riproduzione assistita.

Vantaggi e svantaggi della tecnica MACS

Il principale vantaggio di questa tecnica è che permette di scartare facilmente gli spermatozoi apoptotici, che potrebbero non essere rilevati mediante i metodi di selezione spermatica convenzionali. Pertanto, con la tecnica MACS è possibile separare gli spermatozoi di migliore qualità.

Inoltre, diversi studi hanno riscontrato che grazie alla tecnica MACS con annessina V migliora il tasso di gravidanza e, persino, il tasso di nati vivi.

Vantaggi dell'esecuzione della tecnica MACS

Tuttavia, bisogna tenere presente che utilizzando le colonne di annessina il numero di spermatozoi nel campione seminale diminuisce considerevolmente, poiché nel campione finale ci saranno solo spermatozoi "sani". Ciò fa sì che il campione risultante dalla tecnica MACS, nella maggior parte dei casi, possa essere utilizzato solo per ICSI a causa della concentrazione insufficiente per eseguire un'inseminazione artificiale (IA) o una fecondazione in vitro (FIV) convenzionale.

Un altro svantaggio che presenta questa tecnica è che comporta un costo aggiuntivo rispetto ai metodi tradizionali.

Per quali pazienti è indicato il MACS?

Le coppie che maggiormente possono beneficiare di questo metodo di selezione spermatica sono quelle in cui la causa della sterilità è il fattore maschile o di origine sconosciuta. Questa tecnica è indicata nei seguenti casi:

• Seme con un'alta percentuale di spermatozoi con DNA frammentato, per la sua relazione con l'apoptosi.
• Fallimenti in cicli precedenti.
• Basso tasso di fecondazione in un trattamento precedente.
• Scarsa qualità degli embrioni (da cicli precedenti) non correlata agli ovociti.

Indicazioni per la tecnica MACS

Inoltre, la tecnica MACS potrebbe essere utilizzata anche in aborti ripetuti di cui non si conosce la causa.

Domande più frequenti

Si può eseguire la MACS con spermatozoi ottenuti tramite biopsia testicolare?

No, poiché gli spermatozoi che si ottengono mediante questa tecnica sono scarsi. Pertanto, facendoli passare attraverso le colonne di annessina V, è molto probabile che non ve ne siano a sufficienza per eseguire il trattamento.

Le colonne di annessina V sono un'alternativa ai gradienti di densità?

No, la cosa più raccomandabile è far passare il campione attraverso i gradienti di densità per eliminare gli spermatozoi con scarsa motilità e avere un campione più pulito. In questo modo, si facilita una selezione magnetica successiva più efficiente.

È possibile selezionare il sesso mediante questa tecnica?

No. Questa tecnica si basa su un marcatore che si trova nella membrana cellulare dello spermatozoo. Ad oggi, non si conosce alcun marcatore esterno che ci permetta di separare gli spermatozoi con il cromosoma sessuale X (il feto sarà XX, bambina) da quelli con il cromosoma Y (il feto sarà XY, bambino).

La tecnica MACS degli spermatozoi ha qualche effetto avverso sui bambini?

La MACS negli spermatozoi non sembra aumentare i problemi ostetrici o perinatali dei bambini ottenuti dopo l'applicazione di questa tecnica nella procreazione assistita.

Tuttavia, sarebbe opportuno condurre ulteriori studi con un follow-up a lungo termine sui bambini nati da spermatozoi selezionati tramite MACS.

Letture consigliate

Oltre alla tecnica MACS, ci sono anche altri metodi di selezione spermatica, come l'IMSI e il PICSI. L'IMSI (iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi morfologicamente selezionati) consiste nello scegliere lo spermatozoo che verrà utilizzato nell'ICSI mediante un microscopio più potente che permette di visualizzare meglio la morfologia. Se desideri approfondire questo argomento, ti consigliamo di visitare l'articolo Cos'è l'IMSI? - Indicazioni, vantaggi e svantaggi.

D'altra parte, il PICSI (ICSI fisiologica) consiste nel selezionare gli spermatozoi che sarebbero in grado di fecondare l'ovulo in condizioni fisiologiche, cioè nel corpo materno. Nel seguente articolo puoi leggere di più su questa tecnica: Microiniezione fisiologica o PICSI: indicazioni e vantaggi.

Bibliografia