Utjecaj DNA fragmentacije na ishod IVF/ICSI

Marijan TandaraKBC Split

15-20%

UZROCI NEPLODNOSTI

MUŠKI

ŽENSKI

MIJEŠANI

NEPOZNATI

30%

30%

30%

10%

Etiologija muške neplodnosti

Varikocela (35-40%) Infekcija (~10%) Genetika (~10%) Endokrinologija (<5%) Imunologija (<5%) Obstrukcija (<5%) Kriptorhizam (<5%) Idiopatski (25%)

Greenberg et al, J Urology 1978.

Osnovni sjemeni parametri1. Koncentracija spermija 2. Pokretljivost 3. Morfologija 4. Vitalnost 5. Volumen 6. pH

Biokemijski parametri sjemene tekućine

7. Cink8. Fruktoza9. Karnitin

Analiza ejakulata

Uvođenjem ICSI-a izazvao revoluciju u rješavanju muškog faktora neplodnosti !

1992. Palermo

Potreba za boljim markerom potencijala muške plodnosti

Usavršavanjem MPO počelo se više razmišljati o kvaliteti spermija

Ispitivanje DNA fragmentacije ?

Pakiranje DNA spermija Vezanje protamina (P1 i P2) za

DNA zamjenjuje sve druge proteine (histone)

Balhorn, J Cell Biol 1982.

Formiranje prstenaste strukture ( svaki sadrži oko 50 Kbp DNA )

Svaki spermij sadrži oko 50 000 prstenastih struktura

Potencijalni uzroci DNA fragmentacije

Varikocela (Saleh, 2003; Fischer, 2003; Zini, 2000)

Kemoterapija i radioterapija (Chatterjee, 2000; Deane, 2004;

Kobayashi, 2001)

Pušenje cigareta (Mak, 2000; Kunzle, 2003; Potts, 1999, Sun, 1993)

Leukocitospermija (de Laminrande, 1993; Zini, 1995, Twigg, 1998; Iwasaki,

1992;

Zini, 1993)

Apoptoza (Baccetti, 1996; Sakkas, 2003)

Nedostatak protamina (Cho, 2003)

Testikularna hipertermija (Sailer J 1997,Banks Reproduction 2005)

Etiologija oštećenja DNA spermija

Intratestikularno Posttestikularno

Nedostatak protamina je važan uzrok oštećenja DNA spermija (nađen kod 5-15% neplodnih muškaraca) De Yebra et al, J Biol Chem 1993; Bianchi et al, Biol Reprod 1993; Kramer et al, Genet Test 1997, Cho, 2003

Mutacije u genima koje kodiraju sintezu protamina

Poremećaj topoizomeraze II i tranzicijskih proteina može biti uzrok DNA oštećenja Balhorn, J Cell Biol 1982; Kierzenbaum, Mol Reprod Dev 2001; Bissoneault, FEBS Lett 2002

Apoptoza Sakkas et al, Exp Cell Res 1999, Sakkas et al. Reprod Biomed Online 2003

Intratestikularno

Reaktivne vrste kisika (ROS) u sjemenu 25% neplodnih muškaraca

Posttestikularni

Oštećenje

spermija

NEPLODNOST

DNA oštećenje

PUŠENJE

ZAGAĐENJE

KARCINOM

VARIKOKELA

Produženo zadržavanje spermija u epididimisu

LIJEKOVI

INFEKCIJA

prostate sjemenih vezikula epididimisa

NEZRELI/ABNORMALNI SPERMIJI

Aitken et al, Biol Reprod 1998;

Irvine et al, J Androl 2000.

Oxidativnistres

Grupe n Koncentracija (x106/ml)

DNA fragmentacija spermija (%)

Neplodni muškarci

66 62.9 ± 33.2 40.9 ± 14.3

Provjereno plodni

muškarci

47 102.4 ± 66.4 13.1 ± 7.3

M. Sergerie i sur. Hum Reprod 2005.

Koncentracija i postotak spermija s fragmentiranom DNA kod neplodnih i plodnih muškaraca

Parametri Plodni muškarci

Neplodni s normalnim spermiogramom

Neplodni s lošim spermiogramom

KoncentracijaX 106

71 58 23

Pokretljivost(%)

65 62 42

Morfologija (%)

40 34 18

DFI (%)

15 23 28

A. Saleh i sur. Feril Steril 2002.

DNA fragmentacija kod plodnih muškaraca,neplodnih s normalnim sjemenim parametrima i neplodnih s lošim sjemenim parametrima

Reference PARAMETRI

koncentracija pokretljivost morfologija

Kodama i sur (1997) 0,49

Shen i sur (1999) 0,24 0,38 0,42

Irvine i sur (2000) 0,37 0,37 0,54

Chan i sur (2001) 0,38 0,38 0,66

Tomlinson i sur (2001) 0,24 0,20

Saleh i sur (2003) 0,31 0,04 0,47

Larson-Cook i sur (2003) 0,08 0,18 0,25

A. Agarwal i sur Human Reprod 2003.

Korelacija između DNA fragmentacije i sjemenih parametara

Granična vrijednost DNA fragmentacije

?

??

?

?

?

?

?

Uspješnost trudnoće s obzirom na % DNA fragmentacije

DNA fragmentacija

Granična vrijednost Trudnoća (%)

< 4% 22.7%> 4% 21.4%

< 15% 22.8%>15% 15.4%< 18% 23.2%>18% 10.0%< 20% 23.8%> 20% 0.0%

M. Benchaib i sur Human Reprod 2003.

Da li visoka razina oštećenja DNA spermija pogađa fertilizaciju i rani razvoj embrija?

Da li visoka razina oštećenja DNA spermija povezana s uspješnost trudnoće i prijevremenim pobačajima?

DNA fragmentacija

2 pronukleusa

2 st embrio4 st embrio

8 st embrio

blastocista

Integritet DNA spermija postaje važan – ekspresija genoma embrija

STUDIJE kvaliteta i razvoj embrija

trudnoće prijevremeni pobačaj

rođeni

Tomlinosn i sur 2001 Tomsu i sur 2002 Morris i sur 2002 Benchaib i sur 2003 Larson-Cook i sur 2003 Henkel i sur 2004 Seli i sur 2004 Gandini i sur 2004 Virro i sur 2004 Bungum i sur 2004 Huang i sur 2005 Nasr-Esfahani i sur 2005 Payne i sur 2005 Zini i sur 2005 Check i sur 2005 Benchaib i sur 2006 Borini i sur 2006 Bungum i sur 2007

W.Ombelet, ESHRE Campus,2007.

IVFICSI

Studije IVF ICSIfertili EQ trudnoća fertili EQ trudnoća

Lopes,1998 NZ

Host,2000 NZ NZ NZ NZ

Tomlinson, 2001 Tomsu,2002 Morris, 2002 NZ NZ

Benchaib, 2003 NZ Larson-C,2003 Henkel,2004 NZ NZ

Seli,2004 NZ NZ NZVirro,2004 Bungum,2004 NZ NZHuang,2005 NZ NZ NZ

Zini,2005 Bungum, 2007 NZ NZ

A. Zini i sur, CMAJ 2006, M. Bungum i sur. Human Reprod 2007.

33.7/29.0 37.3/47.9

Koji je onaj pravi ?

Svi ljudi po prirodi teže ka znanju. Što znamo - nije mnogo,

što ne znamo - neizmjerno je.

Aristotel 

HVALA!!!

“Napredak se postiže samo kad radimo više nego se od nas očekuje” Gary Ryan Blair