La fertilità maschile dipende dalla qualità degli spermatozoi e può essere valutata attraverso lo spermiogramma, un esame di fondamentale importanza che deve essere eseguito con precisione seguendo i rigidi criteri riportati nel manuale del WHO 2010. Si tratta di un'analisi che consiste in una valutazione “macroscopica” del liquido seminale per la determinazione delle caratteristiche fisico-chimiche e in una valutazione microscopica, per la determinazione della concentrazione, motilità e morfologia degli spermatozoi.
Linee Guida per l'Esecuzione dello Spermiogramma
Le Linee Guida per una corretta esecuzione dello spermiogramma prevedono delle regole da utilizzare nella raccolta del campione da esaminare, adeguate procedure da applicare da parte dell’operatore che deve effettuare l’esame, una appropriata diagnosi, un’adeguata lettura del referto.
Il liquido seminale deve essere raccolto in un contenitore sterile dopo circa 48 - 72 ore di astinenza sessuale. L’analisi del liquido seminale dovrebbe iniziare subito dopo la fluidificazione del campione seminale (dopo 30 minuti e non oltre 1 ora dall’eiaculazione) processo durante il quale il liquido seminale diventa più fluido, più omogeneo e piuttosto acquoso. Se la fluidificazione completa non avviene entro 60 minuti, deve essere segnalato. Completata la fluidificazione, viene valutata la viscosità del campione aspirando il fluido con una pipetta e facendolo gocciolare. Un campione seminale normale fuoriesce dalla pipetta formando piccole gocce, se la viscosità è alterata la goccia formerà un filamento.
Un campione seminale fluidificato dovrebbe presentare un aspetto omogeneo, bianco-grigio opaco. Il colore può variare in base alle condizioni del campione seminale, infatti, ad es. se l’aspetto è meno opaco la concentrazione di spermatozoi potrebbe essere molto bassa oppure in presenza di globuli rossi il colore risulta rosso-bruno. In ogni valutazione dei campioni seminali è essenziale una misura precisa del volume, il cui valore minimo di riferimento è 1.5 ml, in quanto ciò permette una determinazione della concentrazione totale delle cellule spermatiche e non spermatiche. Dopo 30 minuti dall’eiaculazione e massimo entro un’ora è necessario misurare il pH del campione, attraverso degli indicatori di pH, il cui minimo valore soglia è 7,2.
Valutazione Microscopica Iniziale
La successiva valutazione microscopica iniziale viene effettuata analizzando una goccia di liquido seminale al microscopio e ad un ingrandimento 200x. Da questa indagine si rileva la presenza di filamenti di muco, di zone di aggregazione spermatica (spermatozoi immobili che aderiscono tra di loro o mobili che aderiscono a detriti o a cellule non spermatiche) e di altre cellule non spermatiche, ad esempio cellule germinali immature, leucociti, cellule epiteliali (provenienti dal tratto genitourinario). Tale osservazione permette, inoltre, la valutazione della motilità degli spermatozoi.
Motilità degli Spermatozoi
Il grado della motilità progressiva degli spermatozoi è correlato alla percentuale di gravidanza. La motilità degli spermatozoi nel liquido seminale dovrebbe essere analizzata, appena possibile, dopo la fluidificazione del campione, preferibilmente dopo 30 minuti, al massimo entro 1 ora, dall’eiaculazione per ridurre al minimo eventuali effetti negativi sulla motilità provocati dalla disidratazione, da cambiamenti del pH o di temperatura. La motilità deve essere valutata su due campioni, contando circa 200 spermatozoi in ogni preparato, calcolandone la percentuale se i valori delle due conte sono paragonabili, altrimenti si procede con successive valutazioni su altri campioni.
La classificazione della motilità degli spermatozoi è la seguente:
- Motilità progressiva: lo spermatozoo si muove attivamente, percorrendo una traiettoria rettilinea, indipendentemente dalla velocità.
- Motilità non progressiva: comprende tutte le motilità in cui non c’è progressione nello spazio, es. movimenti circolari oppure piccoli movimenti solo della testa o della coda dello spermatozoo.
- Immobilità: nessun movimento.
Il limite inferiore di riferimento per la motilità totale, composta dalla somma della motilità progressiva e non progressiva, è 40%. Il limite inferiore di riferimento per la motilità progressiva è 32%.
Vitalità degli Spermatozoi
La percentuale di spermatozoi vitali viene valutata identificando quelli con membrana cellulare intatta e dovrebbe essere effettuata su tutti i campioni con una motilità progressiva inferiore al 40%. Questo esame si effettua mettendo gli spermatozoi in contatto con un particolare colorante, si coloreranno solo le cellule morte, con membrana cellulare danneggiata, perché permettono la penetrazione del colorante che normalmente non penetra nelle cellule vitali. Il limite di riferimento inferiore per il test di vitalità è 58%.
Concentrazione degli Spermatozoi
Un altro parametro importante è rappresentato dalla concentrazione degli spermatozoi rappresentata dal numero di spermatozoi in 1 ml di campione seminale la quale moltiplicata per l’intero volume consente di determinare il numero totale di spermatozoi nell’ eiaculato. Entrambi i parametri sono correlati alla percentuale di gravidanza e sono predittivi del concepimento. I valori di riferimento per la concentrazione degli spermatozoi è 15 milioni per ml e di 39 milioni per eiaculato (calcolata moltiplicando la concentrazione degli spermatozoi per il volume del liquido seminale).
Morfologia degli Spermatozoi e Teratozoospermia
La morfologia degli spermatozoi è un altro parametro importante per la determinazione della fertilità maschile. Affinché uno spermatozoo possa essere considerato normale (potenzialmente fecondante) è necessario che siano normali sul piano morfologico la testa (contenente il DNA e gli enzimi che aiutano la penetrazione nella cellula uovo), il tratto intermedio (contenente i mitocondri che forniscono l’energia per il movimento) e la coda dello spermatozoo (che dirige il movimento). I campioni di liquido seminale umano presentano spermatozoi con differenti tipi di alterazioni. I difetti della morfologia sono di solito misti, interessando la testa, il segmento intermedio e la coda. Gli spermatozoi anomali generalmente hanno un più basso potenziale di fecondazione.
Secondo il manuale WHO 2010 per definire una morfologia normale il valore minimo di riferimento delle forme tipiche è 4%. Al di sotto di tale percentuale viene data una diagnosi di teratozoospermia che indica la presenza nel campione seminale di una maggiore percentuale di spermatozoi con anomalie rispetto ai valori consentiti.
Classificazione della Teratozoospermia
Si considera che un uomo abbia una teratozoospermia quando la percentuale di spermatozoi con morfologia normale nel suo seminogramma è inferiore al 4%, secondo i criteri stabiliti dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) nel 2010. Secondo Kruger, un maschio soffre di teratozoospermia quando meno del 15% dei suoi spermatozoi sono di forma normale. Dato che il valore di riferimento fissato dall'OMS è così basso, ha poco senso parlare di tipi di teratozoospermia in base al numero di spermatozoi normali. Pertanto, per la classificazione degli spermatozoi in questo senso, è meglio utilizzare il criterio di Kruger, che è più severo del precedente.
- Teratozoospermia leggera: un uomo ha una teratozoospermia leggera o lieve quando il numero di spermatozoi normali nella sua conta spermatica è tra il 14% e il 10%.
- Teratozoospermia moderata: la teratozoospermia moderata o marcata viene diagnosticata quando i risultati dello spermiogramma mostrano che solo dal 9% al 5% degli spermatozoi hanno la loro forma normale.
- Teratozoospermia grave: quando il test morfologico del seme dà come risultato un numero di spermatozoi normale inferiore al 5%, il maschio ha una teratozoospermia grave o severa.
La tecnica di riproduzione assistita più appropriata per la teratozoospermia estrema è la ICSI o la sua variante migliorata, IMSI. L'IMSI è la stessa cosa della microiniezione intracitoplasmatica di spermatozoi, ma con l'uso di un microscopio con ingrandimento 6.300x, in modo che sia possibile vedere la morfologia degli spermatozoi in grande dettaglio e fare una migliore selezione.
Altri Test di Approfondimento
L'analisi seminale è utile per indagare lo stato di fertilità maschile e monitorare la spermatogenesi durante e dopo la regolazione della fertilità maschile e altri interventi. L’infertilità maschile viene definita come la malattia che colpisce il sistema riproduttivo maschile che è principalmente causata da condizioni genetiche e congenite, anomalie anatomiche, endocrine, funzionali o immunologiche, malattie croniche , alcuni fattori dello stile di vita e condizioni legate alla sessualità. Attualmente, l’Analisi Seminale di routine è l’unico test effettuato per determinare il potenziale di fertilità di un individuo.
La valutazione nei maschi non dovrebbe essere limitata al solo spermiogramma, ma dovrebbe includere anche un’anamnesi medica e riproduttiva, un esame fisico, un test di funzionalità dello sperma e una valutazione endocrina. Possono essere necessari ulteriori test come valutazione genetica, ecografia transrettale, valutazione dell’eiaculazione retrograda, l’ecodoppler dei vasi scrotali , a seconda delle caratteristiche cliniche e dei parametri seminali dell’individuo.
Da una meta-analisi circa il 30% dei maschi con infertilità maschile inspiegabile presenta carenze spermatiche che possono essere riconosciute solo attraverso esami di funzionalità spermatica come la valutazione dell’integrità del DNA (test di Frammentazione del DNA spermatico) e i test di stress ossidativo. In un altro studio il 70% dei pazienti presentava un’elevata frammentazione del DNA spermatico nonostante i parametri spermatici rientrassero nell’intervallo normale secondo le linee guida del manuale dell’OMS.
Perciò, è chiaro che l’integrazione di altri test insieme all’analisi Liquido seminale di routine è necessaria e può aggiungere preziose informazioni nella consulenza sulla fertilità, nella diagnosi e nella pianificazione del trattamento. I test di frammentazione del DNA spermatico potrebbero aiutare a identificare le condizioni sottostanti che influenzano la fertilità maschile.
Sistemi Computerizzati per l'Analisi del Seme (CASA)
Per ridurre questo gap e rendere lo spermiogramma maggiormente attendibile il laboratorio di andrologia può avvalersi dell’ausilio dello SCA, un software per l’analisi computerizzata del seme che che rientra nei metodi di indagine validati dall’Organizzazione mondiale della sanità (World Health Organization, WHO). L'esame del liquido seminale, o spermiogramma, è il caposaldo dell’attività del laboratorio di andrologia, dal momento che rappresenta il punto di partenza dello studio della capacità fecondante di un uomo. Il sistema SCA effettua un rilevamento elettronico sequenziale di immagini digitalizzate attraverso il quale vengono calcolate la concentrazione nemaspermica e le percentuali di mobilità facendo particolare attenzione ai parametri cinetici di ogni singolo spermatozoo. Lo studio morfologico degli spermatozoi permette di calcolare la percentuale di forme tipiche e atipiche, nonché i dettagli delle alterazioni presenti.
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