Analisi spermatica e spermiogramma: esecuzione e parametri

Riprendiamo il discorso relativo all’analisi spermatica ed allo spermiogramma per spiegare come viene eseguito l’esame e quali sono i parametri di riferimento.

Innanzitutto, l’analisi spermatica è il più piacevole esame a cui un uomo possa sottoporsi, ma è anche un momento imbarazzante.

La raccolta dello sperma si ottiene infatti con una buona masturbazione, possibilmente in spazi adeguati, lasciando il giusto tempo e magari con un supporto video che possa aiutare la stimolazione. Altrettanto fondamentale è il tempo di astinenza precedente alla raccolta del campione, che non deve essere né troppo prolungato né troppo breve.

La sede della raccolta

Di norma, la raccolta del liquido seminale deve avvenire presso il laboratorio o lo studio medico che svolge l’analisi così da evitare sbalzi termici (questi agiscono negativamente sulla motilità degli spermatozoi) e conservarlo immediatamente a temperatura ideale (37 °C) per il periodo della sua liquefazione (30-60 minuti). Solo in casi eccezionali e se il laboratorio è vicino, è possibile raccogliere lo sperma a casa in apposito contenitore termico e sterile e poi portarlo subito al laboratorio stesso.

Il tempo di astinenza

Nonostante che il tempo da manuale WHO 2010 possa variare dai 2 ai 7 giorni, alcuni studi hanno dimostrato che un intervallo troppo lungo possa avere effetti negativi sulla qualità dello sperma (riduzione della integrità e mobilità spermatica, aumento della degradazione degli spermatozoi), soprattutto quando siano in corso condizioni disfunzionali e/o patologiche.

Da diversi anni, l’orientamento consigliato è di osservare un intervallo di 48-72 ore, ottenendo così due vantaggi importanti: migliore quantità e migliore qualità di spermatozoi.

 E’ fondamentale informare il laboratorio delle ore di astinenza poiché questo parametro consentirà un confronto tra esami con tempi di astinenza diversi. Inoltre, esso fornisce una indicazione migliore in termini di spermatozoi complessivi e di spermatozoi efficaci (integri e mobili progressivi contemporaneamente).

I parametri dello spermiogramma

L’analisi degli spermatozoi si concentra sulla loro quantità, integrità, mobilità.

Il manuale WHO 2010 fornisce i livelli minimi di quantità, mobilità e integrità riscontrati nella popolazione suddivisa per percentili, ovvero intervalli percentuali di probabilità di ottenere una gravidanza spontanea entro un anno dal termine di impiego di qualunque metodo contraccettivo, ove questa dipenda unicamente dalla qualità e dalla quantità degli spermatozoi e non altri da fattori.

Il manuale WHO 2010 presenta la tabella riportata di seguito, così da poter verificare quanto viene osservato nel prosieguo dell’articolo e che tuttavia presenta alcune criticità:

1. il campione di uomini di cui si è valutato lo sperma è piccolo (intorno ai 1800 soggetti) e non rappresentativo della popolazione generale;
2. il tempo di astinenza (2-7 giorni) è molto variabile con inevitabile risentimento sull’esito dei dati per i tempi più lunghi;
3. l’integrità è stata definita secondo i criteri restrittivi che tendono ad eliminare come spermatozoi integri anche quelli con microalterazioni non significative e quindi abbassando anche di molto il livello della percentuale di normalità morfologica.

La tabella non ha dunque valore assoluto, ma è una indicazione di massima e pertanto non è in grado di definire valori soglia.

L’esperienza clinica e i rilevamenti della letteratura dimostrano che i valori utili ad un concepimento e ad uno stato di buona salute generale siano il valore intermedio tra 25^ e 50^ percentile (circa il 50% di motilità progressiva) ed il valore intermedio tra 75^ e 90^(30% di integrità).

Infine è bene tenere presente che i valori devono sempre essere congruenti tra loro e quindi la tabella non va mai letta per colonne, ma per righe che infatti marchiamo con il colore dei tre dati fondamentali e poi i tre dati vanno elaborati nel contesto clinico.

Gli strumenti di analisi

I tre dati principali (concentrazione, mobilità, integrità) sono determinabili tramite tre metodologie differenti.

La determinazione si esegue al microscopio ottico ordinario (metodo classico) o connesso con un sistema video ed un programma informatico (metodo CASA), impiegando uno specifico vetrino, oppure con un misuratore elettronico (metodo MES-SQA) tramite una apposita micro-pipetta.

La concentrazione

Questo parametro è fondamentale per verificare la capacità produttiva dei testicoli. La misura viene fornita in milioni/ml o in migliaia/μl.

Una buona attività produttiva testicolare fornisce 50-60 milioni/ml di spermatozoi, dando una probabilità di concepire intorno al 50%. Gli studi degli ultimi anni tuttavia hanno portato l’attenzione sul dato derivato della produzione oraria, molto più utile in quanto indipendente dal volume e dal tempo di astinenza.

Il valore medio di una buona produzione oraria, determinato dagli studi, è di 3±0.5 milioni/ora di spermatozoi.

La mobilità

Questo parametro è fondamentale per verificare la qualità dell’ambiente spermatico e la capacità di muoversi correttamente (mobilità progressiva più o meno rapida). Uno spermatozoo integro in un ambiente equilibrato, a circa 37 °C, corre in linea retta a circa 30±10 μm/sec.

Il valore medio di una buona percentuale di spermatozoi mobili rettilinei è del 50-60%, dando una probabilità di concepire intorno al 50%.

Utile è la tecnica swim-up che può separare buone quantità di spermatozoi, sempre ai fini della procreazione assistita.

L’integrità o normalità morfologica

Questo parametro è fondamentale per verificare la qualità produttiva e di maturazione degli spermatozoi.

Per la determinazione dell’integrità si possono impiegare criteri restrittivi, a volte esaminando gli spermatozoi a ingrandimenti molto elevati (3000-7000x), certamente utili per la fecondazione assistita ma che finiscono per essere eccessivi nella valutazione di una capacità di concepimento naturale.

L’applicazione dei criteri restrittivi, a volte in modo fortemente rigoroso, finisce per dare percentuali di spermatozoi normali incongruenti con la motilità, con l’integrità del DNA, con la capacità reattiva di adesione all’ovocito. Quindi per avere valori meglio congruenti tra loro è opportuno applicare la metodologia elettronica MES-SQA o almeno che l’analista non sia troppo rigoroso tralasciando le micro-alterazioni non significative.

Condividendo diverse analisi critiche di questi anni, si ritiene in questa sede che il valore medio di una buona percentuale di spermatozoi integri possa essere del 30-40%, dando una probabilità di concepire intorno al 90%. La normalità o integrità morfologica fa aumentare la garanzia che il loro DNA e la loro reattività di adesione all’ovocito siano ottimali e quindi efficaci ai fini procreativi.

La rigida applicazione dei criteri restrittivi ha purtroppo finito per produrre due nuove categorie di soggetti, secondo come si voglia leggere il dato:

i teratozoospermici normofertili, ovvero soggetti con bassa integrità, ma capaci di concepire naturalmente con discreta/buona probabilità…il che è un controsenso evidente. i normospermici infertili, ovvero soggetti con bassa integrità, ma incapaci di concepire naturalmente con discreta/buona probabilità… il che è sempre un controsenso evidente.

Il controsenso di queste due categorie è spesso ben dimostrato dai test DFI (frammentazione del DNA spermatico) e HBA (reattività di adesione all’ovocito) che danno valori di normalità (DFI<30%, HBA>75%) incongruenti con l’integrità da criterio restrittivo minore del 25%.

Altri parametri per la valutazione degli spermatozoi

Spesso più significativi per decidere della qualità degli spermatozoi e della capacità fertile sono altri quattro parametri:

1. gli spermatozoi funzionali o efficaci
2. la vitalità degli spermatozoi
3. il DFI (indice di frammentazione del DNA spermatico)
4. il HBA (reattività di adesione all’ovocito)

Gli spermatozoi funzionali o efficaci

Questo è un parametro derivato dall’integrazione della normalità morfologica e della motilità progressiva, derivazione ottenibile solo con il sistema elettronico MES-SQA che analizza moltissimi spermatozoi e svolge poi il calcolo integrale statistico.

E’ un parametro fondamentale perché consente di conoscere la percentuale di spermatozoi certamente sani. Il valore medio è del 65%, ovvero circa 2±0.5 milioni/ora, in grado di dare una probabilità di concepire intorno al 60%.

La vitalità degli spermatozoi

Questo parametro consente di verificare se gli spermatozoi abbiano o meno la membrana integra, indipendentemente dalla loro mobilità. Può infatti essere utile sapere, soprattutto quando il dato sulla mobilità è basso, se gli spermatozoi immobili siano vivi e quindi impiegabili in una eventuale fecondazione assistita di tipo ICSI.

Si possono impiegare due modalità:

1. il test all’eosina che colora di rosso gli spermatozoi morti e quindi con la membrana alterata;
2. il test ipo-osmotico che fa rigonfiare la coda degli spermatozoi vivi e quindi con la membrana integra.

In entrambi i test il valore fornito riguarda gli spermatozoi vivi (mobili e immobili), i quali devono essere almeno il 58% (5^ percentile) oppure affinché uno sperma sia di buona qualità, sul fronte dell’integrità della membrana degli spermatozoi, almeno l’80%.

Il DFI (indice di frammentazione del DNA spermatico)

Questo parametro consente di verificare la percentuale di spermatozoi, il cui DNA sia integro, ovvero la percentuale di quelli in cui il DNA sia frammentato: in generale viene fornita questa seconda percentuale che, in uno sperma di buona qualità non deve superare il 30%.

Il test può essere eseguito con diverse modalità di cui due utili solo per affinare la valutazione (COMET e TUNEL test), con una procedura decisamente laboriosa e dall’esito non breve, ed una (HALO test) molto più facilmente applicabile e molto utile sul fronte della diagnostica di primo livello.

Un basso indice di frammentazione mette al sicuro da importanti errori della composizione del DNA spermatico, riducendo il rischio di inefficacia della fecondazione o di sviluppo dell’embrione.

Il test HBA (indice della reattività di adesione all’ovocito)

Questo parametro consente di determinare la percentuale di spermatozoi che sono in grado di aderire all’ovocito, condizione fondamentale perché il processo di fecondazione possa avvenire. Il test rileva, tra gli spermatozoi mobili progressivi, la percentuale di spermatozoi che aderisce a delle microsfere di acido ialuronico e che quindi sono in grado di aderire all’ovocito.

Tali spermatozoi sono sempre spermatozoi maturi, con DNA integro (in generale per il 99%).  La percentuale in uno sperma di buona qualità deve essere maggiore del 75% degli spermatozoi mobili progressivi.

 

Prof. Dr. Carlo Rando