İnfertil erkeklerin sperm örneklerinde DNA fragmentasyon oranlarının kromozom anöploidileri ile ilişkisi

Abstract

İnfertil Erkeklerin Sperm Örneklerinde DNA Fragmentasyon Oranlarının Kromozom Anöplodileri ile İlişkisiİnfertilite, doğum kontrolü olmaksızın çiftlerde 1 yıllık sürede gebeliğin gerçekleşmemesi durumudur ve çiftlerin yaklaşık %10-15'i infertilite problemi ile karşılaşmaktadır. Erkek infertilitesinin ilk değerlendirme basamaklarından olan sperm analizinin ardından her zaman spesifik testlerin yapılması gerekli değildir. Ancak, bireylerin %40-60 kadarında infertilite nedeni anlaşılabilmekte, dolayısıyla sperm analizi her zaman erkeğin fertilite potansiyelini tam olarak yansıtmamaktadır. İnfertilite nedenini ortaya koyabilecek ve tedaviye yön verebilecek yeni yöntem arayışına paralel olarak son yıllarda, sperm DNA fragmentasyonunun sperm fonksiyonundaki önemi farkedilmiş olup günümüzde DNA fragmentasyonuna spesifik testlerden yararlanma eğilimi gündeme gelmiştir. Bu testlerden biri olan TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick end labeling) testi, fragmentasyon analizlerinde sıklıkla kullanılmaktadır.Çalışmamızda infertilite öyküsü olan ve spermiogram/sperm fonksiyon testlerinde non-normozoospermik tanısı alan 48 olgudan elde edilen semen örneklerinde DNA fragmentasyon oranları, TUNEL testi ile incelenmiş ve örneklerin DNA fragmentasyon oranları, sağlıklı, fertil olduğu bilinen 50 normozoospermik birey örneklerinde elde edilen oranlarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca araştırma ve kontrol grupları sperm örnekleri, kromozom 13, 16, 18, 21, X ve Y dizomi ve diploidi oranları açısından Floresan In Situ Hibridizasyon (FISH) analizi ile karşılaştırılmış, fragmentasyon oranı ile kromozom anöploidi/poliploidi ilişkileri değerlendirilmiştir.Analizlerin değerlendirilmesi sonucu; infertil öyküsü olan non-normozoospermik grupta TUNEL testi ile değerlendirilen DNA fragmentasyon oranının kontrol grubuna göre anlamlı oranda yüksek olduğu gözlenmiştir. Anormal otozomal/seks kromozomal FISH oranlarının da fertil olan kontrol örneklerine göre infertil olan grupta istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı ve bu artış ile DNA fragmentasyonu arasında anlamlı düzeyde korelasyonun olduğu gözlenmiştir (p=0.001).İnfertilite nedeniyle klinik değerlendirmeye alınan olgularda rutin spermiogram ve morfolojik sperm analizlerinin yanısıra, özellikle yardımcı üreme tekniklerinden yararlanan olgularda, DNA fragmentasyon İndeksinin (DFI) de değerlendirilmesi gerektiği ve DFI değeri yüksek olan olgularda preimplantasyon genetik tarama yaklaşımının uygulanmasının başarıyı arttıracağı sonucuna varılmıştır.

Correlation of Sperm DNA Fragmentation Rates With Chromosome Aneuploidies İn İnfertile Men Sperm SamplesInfertility is the failure to conceive after a year of unrestricted and unprotected intercourse. About 10 to 15% of the couples have experienced fertility problems. Following sperm analysis, which is the first evaluation step of male infertility, specific tests are not always required. However, sperm analysis is able to explain the reasons of infertility in only 40-60% of the infertile men, it does not fully reflect the fertility potential of the male. In recent years, sperm DNA fragmentation has been recognized as a potential for sperm function, and nowadays there is a tendency to use specific tests for DNA fragmentation. TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick end labeling) test is one of the DNA fragmentation assays and is often used for DNA fragmentation analysis.In our study, the DNA fragmentation analysis was performed by TUNEL test in the semen samples from 50 infertile, non-normozoospermic cases and 50 fertility known normozoospermic individuals. Moreover, chromosomes 13, 16,18,21, X, Y disomies and diploid ratios of the sperm samples were analysed by Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) technique in both non-normozoospermic and normozoospermic samples and the autosomal/sex chromosomal aneuploidies and diploidy rate were compared between the groups and their relations with DNA fragmentation were evaluated.The abnormal FISH ratio for all chromosomes was significantly higher in the infertile non-normozoospermic group than in the control group. The rate of DNA fragmentation detected by TUNEL test was significantly higher in the non-normozoospermic group compared to the control group . The associations between the TUNEL-detected DNA fragmentation frequency and the rates of all autosomal/sex chromosomal aneuploidies and diploidies were statistically significant (p=0.000).In the case of clinical trials for infertility, besides the routine spermiogram and morphological sperm analyses, DNA fragmentation analyses should also be assessed and we suggest that the application of the preimplantation genetic screening approach will increase the success rate of assisted reproductive techniques in cases with high DFI (dispersion fragmentation index) rates because of the high DNA fragmentation-chromosome aneuploidy correlation.