Prof. Dr. Selahittin Çayan ICSI İçin En İyi Spermi Elde Etme Yöntemi ve Başarıyı Artırmada Yeni Prediktif Faktörler Prof. Dr. Selahittin Çayan

AZOOSPERMİ Obstrüktif Azospermi: 1/3 FSH normal (< 7.6 mIU/ml) Testis hacmi 19 ml, Ejakulat hacmi: < 1.5 cc (distal) BCAVD, ejakülatör kanal obstrüksiyonu, epididimal obstrüksiyon, vazektomi Non-Obstrüktif Azospermi: 2/3 FSH >7.6 mIU/ml; >Testis hacmi 19 ml, Normal ejakulat hacmi Histoloji: Sertoli cell only send., Matürasyon aresti, Hipospermatogenez EAU Male Infertility Guidelines, 2010

Obstrüktif Azoospermide Testisten Sperm Elde Etme 1-MESA 2-PESA 3-TESA 4-TESE

Mikroskopik Epididimal Sperm Aspirasyonu (MESA) Konjenital Vaz deferens agenezisi İdiyopatik epididimal obstrüksiyon Vazektomi sonrası Kaliteli ve çok sayıda sperm Sperm dondurma için ideal Proksimal epididimde %65 gebelik oranı Sperm bulma oranı %90 üzerinde Schlegel P, male infertility-2009

Testiküler sperm aspirasyonu veya ekstraksiyonu endikasyonları Konjenital vaz deferens veya epididim anomalisi İntratestiküler obstrüksiyon ve diğer aspirasyon yöntemleri veya cerrahi tedavinin imkansız olduğu durumlar Obstrüktif patolojilere eşlik eden testiküler yetmezlik varlığı

TESA (Percutaneous testicular sperm acquisition) Avantajları Dezavantajları Multipl örnekleme. Lokal anestezi. Ofiste uygulanabilir. Normal spermatogenez vakalarda uygulama kolaylığı Daha küçük boyutta örnekleme Sperm elde etme şansı daha düşük Yaygın tübüler ve vasküler hasar (%6-7) EAU İnfertilite Kılavuzları.2010 Shufaro Y, ve ark. Hum Reprod.2002 Raviv G, ve ark. Fertil Steril.2004

TESA ve PESA Önerilmez!!! Hematom ve damar yaralanması riski daha fazla Elde edilen sperm miktarı daha az. Daha küçük boyutta örnekleme Yaygın tübüler ve vasküler hasar (%6-7) EAU İnfertilite Kılavuzları.2010 Tanrıkut C.Obstructive azospermia:A microsurgical succes story-2009

Nonobstrüktif Azoospermide Sperm Elde Etme Mikro TESE MikroTESE ile sperm bulma oranları artmaktadır (% 50-60). MikroTESE ile komplikasyon oranları azalmaktadır. EAU İnfertilite Kılavuzları 2010

Konvansiyonel vs. mikroTESE NOA tanılı 154 hasta, 195 testis 117 testise TESE, 78 testise mikroTESE MikroTESE ile sperm elde etme oranı %52.1 TESE ile sperm elde etme oranı %42 (p<0.05) MikroTESE ile sperm elde etme oranları TESE’ye oranla anlamlı olarak daha yüksektir. Colpi GM, et al. Reprod Biomed Online.2009 NOA tanılı 335 hasta 258 hastaya TESE, 77 hastaya mikroTESE mikroTESE ile sperm elde etme oranı %50.8 TESE ile sperm elde etme oranı %33.7 Turunç T, et al. Fertil Steril.2010

TESE-MikroTESE TESE (%) MikroTESE (%) Schlegel PN, 2008 60 32 58 Raman JD, 2003 61 Tsujimura A, 2002 35 43 Okada H, 2002 17 45 Amer A,2000 30 47 Schlegel PN, 1999 63 Ortalama 36 (17-58) 53 (43-63) (1) Schlegel PN 2005 (2)Tsujimura A ve ark. Human Reprod 2002 (3)Raman J ve ark. J Urol 2003 (4)Okada H ve ark., J Urol 2002 (5)Amer M ve ark. Human Reprod 2000 (6) Schlegel ve ark. J Urol.2008.

NOA’de Sperm Elde Etmede Prediktif Faktörler Testis hacmi, serum FSH ve inhibin B düzeyleri ile sperm bulma oranları arasında ilişki yoktur. NOA’de testis histopatolojisi sperm bulmada prediktiftir. EAU İnfertilite Kılavuzları 2010 Harris S, Urol Clin N Am 2008

FSH-TESE başarısı 792 NOA hastası FSH değerlerine göre oluşturulan 4 grup FSH değerine göre TESE ile sperm elde etme oranlarının karşılaştırılması

Genel olarak TESE ile sperm elde etme oranı %60 Sperm elde edilen grupta ortalama FSH:20 IU/ml Sperm elde edilemeyen grupta ortalama FSH:18 IU/ml ( p=0.24) FSH< 15 olan grupta TESE başarısı %51, FSH 15-30 arası olan grupta %60, FSH 31-45 arası olan grupta %67, FSH>45 olan grupta %60 (p=0.006). Ramasamy R, et al.Fertil Steril.2009

Normal FSH ve TESE FSH normal 120 azoospermi hasta FSH: 2-5 IU/L arası olan grupta sperm bulma oranı %87.32 FSH:5-10 IU/L arası olan grupta %71.42 V. Mitchell et al, Int J Androl, 2010

Sperm bulunan grupta ortalama FSH:4.97, bulunmayan grupta 6.06 Non-obstrüktif azoospermide FSH genellikle yükselir.Fakat kesin bir cut-of değeri yoktur V. Mitchell et al, Int J Androl, 2010

Sperm Bulma Oranları ve Histopatoloji Su Seo Amer Sousa Tsujimura Okada Schlegel Koscinski Ramasamy Ort. Hipospermatogenez 79 89 85.7 97.7 100 81 91.7 Maturasyon Aresti 47 62 53.3 75 42 45.5 83 60.1 Spermatid aresti 80 Primer spermatosit aresti 33.3 SCO 24 16 29.8 22.5 33.9 23.5 51 30.4 Su LM ve ark J Urol 1999 Seo TJ ve ark Int J Androl 2001 Amer M. ve ark. Hum Reprod 2000 Sousa M., Hum Reprod 2002 Tsujimura A ve ark. Human Reprod 2002, Okada H ve ark., J Urol 2002 Schlegel ve ark. Male infertility 2009 Koscinski I, Hum Reprod 2005 Ramasamy R, J Urol 2007

Testosteron- Sperm Eldesi Nonmozaik Klinefelter sendromu tanısı olan 68 azoospermik hasta 91 mikroTESE girişimi Testosteron düzeyi <300 ng/dl olan hastalara TESE öncesi medikal tedavi (klomifen sitrat, aromataz inh) TESE öncesi testosteron düzeyi normal hastalarda sperm elde etme oranı %86 Medikal tedavi sonrası T>250 ng/dl olan hastalarda sperm elde etme oranı %77 Ramasamy et al, J Urol, 2009

Olgu 27 yaş ♂, 25 yaş ♀ 2 yıldır primer infertilite Erkek FM; Testis hacmi: 5 ml / 3 ml. Kıvamları yumuşak Varikosel Ø Başka genital patoloji Ø Genital ve yüzde kıllanma az Semen analizi (1): V: 0.7 ml., Pellet (-) azoospermi Semen analizi (2): V: 0.8 ml., Pellet (-) azoospermi Serum hormon (Erkek) FSH: 0.8 mIU/ml. (N: 3-8) LH: 1 mIU/ml. (N: 3-7) Testosteron: 1.1 ng/ml. (N: 4-9 ng/ml) Kadın: Menstrüel siklus düzenli

Yaklaşım A. İzlem-Bekleme B. Medikal tedavi C. Tanısal testis biyopsisi IVF/ICSI öncesi (+ dondurma) D. Testiküler sperm + IVF/ICSI siklus günü

Hipogonadotropik Hipogonadizm İnfertil erkeklerde sıklık: < %1. Erkek infertilitesinin spesifik medikal tedaviye cevap veren nadir durumlarından birisidir. Doğumsal: İdiyopatik Kallman Sendromu Prader-Willi Sendromu Laurence-Moon-Bardet- Biedl Sendromu Edinsel: Anatomik nedenler İnfiltratif hastalıklar Yer kaplayan lezyonlar Hipofiz adenomları Hemokromatozis Tümörler Granülomatöz hastalıklar Lenfositik hipofizit Travma, Psikojenik stres Aşırı egzerzis, Malnütrisyon Nachtigel LB ve ark, N Engl J Med, 1997

TEDAVİ ? A-) hCG B-) hCG + Testosteron C-) hCG + üriner/rhFSH D-)Testosteron + üri/rh FSH hCG 1500 IU x2-3/hafta- 3-6 ay Testosteron  (normal düzey) hCG + rhFSH: 150 IU x 3/hafta 12-18 aya kadar devam

hCG + rhFSH tedavisi sonrası; 9. ay Ejakülatta sperm (+) 12. ay Ejakülat volüm: 2.9 ml. Sperm sayısı: 2 milyon/ml. Motilite: % 30 (TMS: 1.8 milyon) Beklenti Spontan gebelik Üremeye yardımcı tedavi yöntemleri IUI IVF/ICSI

Total Motil Sperm Sayısı (milyon) Serum FSH düzeyi (mIU/ml) n: 21, Hipogonadotropik hipogonadizm+azoospermi Yaş: 23.19±7.79 yıl, Tedavi süresi: 13.6±4.7 ay Total Motil Sperm Sayısı (milyon) Serum FSH düzeyi (mIU/ml) Tedavi öncesi Tedavi sonrası p değeri 0.00±0.00 4.77±1.3 0.002 0.71±0.15 3.79±0.37 0.001 % 71.4 (15/21 hasta) ejakülatta sperm (+). Ejakülatta sperm (+) için tedavi süresi: 7 ay. Efesoy & Çayan, J Androl, 2009

Gonadotropinlere yanıtsız Hipogonadotropik hipogonadizmde TESE + IVF/ICSI 15 erkek Hipogonadotropik hipogonadizm Kombine tedavi hCG (1-2x5000 IU/hafta) + hMG (3x75 IU/hafta) Tedaviye rağmen azoospermik TESE + IVF/ICSI Testiküler sperm (+): 11/15 (%73) Fertilizasyon oranı: 41.7% Kümülatif gebelik oranı: 20% Tedavinin devamı testiküler sperm bulma oranını ve ICSI başarısını artırır. Fahmy I et al, Hum Reprod, 2004

Olgu 32 yaş obez erkek, 27 yaş kadın, Fizik muayene (VKİ: 32): 3 yıllık primer infertilite Fizik muayene (VKİ: 32): Testis volümleri: 8 ml/ 6 ml. yumuşak kıvam Semen analizi: Volüm 1.2 ml, pellet (-) azoospermi Serum hormon: FSH: 28 mIU/ml, Testosteron 2.1 ng/ml., E2: 38 (T/E2: 0,05) Genetik testler: Y kromozom delesyon , 46 XY

Yaklaşım A. İzlem-Bekleme B. Yaşam stili değişiklikleri+Medikal tedavi C. Tanısal testis biyopsisi IVF/ICSI öncesi (+ dondurma) D. Testiküler sperm + ICSI siklus günü

Obezite – İnfertilite ilişkisi Türkiye’de prevalans: % 21 İnfertil erkeklerde 3 kat artmış obezite sıklığı Serum hormon değerleri Azalmış inhibin B ve testosteron, artmış E2 düzeyi Skrotal ısıda artış Semen parametreleri: Azalmış sperm sayı ve motilite DNA fragmantasyon indeksinde artış

Obezitede Fertiliteyi Düzeltme Stratejileri Kilo kaybı Serum testosteron yükseltme tedavisi Antioksidan tedavi Du Plessis et al, Natur Rev Urol, 2010

İnfertil erkeklerde Testosteronu yükseltme stratejileri Aromataz inhibitörleri  HCG Klomifen sitrat Androksal (ABD’de devam eden faz 3 çalışma) Gonadotropin/östrojeni artırmadan T yükseltme tedavisi Testosteron Tedavi tipi ile TESE’de sperm bulma oranlarını karşılaştıran randomize çalışma/metaanaliz yok!

Serbest oksijen radikalleri ROS koruyucu Zincir kırıcı Enerji sağlayıcı Anti-apopitotik etki Protein sentezi L-Karnitin + Selenyum Vitamin C Koenzim Q10 Çinko Folik asit Agarwal and Sekhon, Human Fertility, 2010

Aromataz İnhibitörleri ve Spermatogenez Testosteron  Östradiol (Aromatizasyon) LH, FSH , germinal epitele toksisite, testosteron  Östrojenin spermatogeneze olumsuz etkisinin blokajı Steroidal (testolakton), Non-steroidal: Anastrozol (1 mg. 1x1/gün) Letrozol (2.5 mg. 1x1/gün) Meta-analiz yok, Randomize plasebo kontrollü çalışmada ampirik kullanımda faydasız Inkster S et al, J Endocrin Metab, 1995

Aromataz inhibitörü ile tedavi 140 infertil erkek (T/E2 < 10), aromataz inhibitörü tedavisi Serum hormon ve semen parametreleri karşılaştırılması Testolakton Anastrozol Aromataz inhibitörleri ile semen parametrelerinde anlamlı iyileşme Klinefelter sendromunda testolakton ile daha fazla iyileşme Raman & Schlegel , J Urol, 2002

Kilo kaybı+Anastrozol+Antioksidan destek tedavisi 2. ay SA  Volüm: 1.4 ml, pellet (+) azoospermi 4. ay SA  Volüm: 1.8 ml, sayı: 1 mil, Motilite: % 8, TMS: 0.14 milyon, Testosteron: 2.1  3.2 ng/ml (tedavi öncesi) (tedavi sonrası) Beklenti Ejakülat spermi ile ICSI  Gebelik (+)

Klinefelter sendromunda Aromataz inhibitörü 42 azoospermik erkek, 54 TESE-IVF/ICSI siklüsü Aromataz inhibitörü ile tedavi (düşük T varlığı) TESE ile sperm bulma oranı: % 72 Schiff & Schlegel, Clin Endocrin Metab, 2005

Azoospermi/Oligospermide Aromataz inhibitörü ile tedavi 27 infertil erkek (Azoospermi:17, oligospermi:10) Hepsinde düşük testosteron varlığı (T/E2 < 10) Letrozol (Femara® 2.5 mg/ gün) ort: 3.73±1.16 ay (4-8) Azoospermiden oligospermiye geçiş: 4/17 (23.5%) Tedavi öncesi Tedavi sonrası P değeri Serum Testosteron (ng/dl) 255±23 527±74 0.001 Serum östradiol (pg/ml) 25.93±1.97 14.68±2.01 Testosteron/ östradiol oranı 8±0.4 39±6.1 Toplam motil sperm sayısı (milyon) 2.24±0.99 5.78±2.07 0.012 Saylam & Çayan, Fertil Steril 2010

NOA ve AZF Delesyonları Azoospermik hastalarda Y kromozom mikrodelesyon sıklığı: %8-12 Oligozoospermik hastalarda bu oran %3-7 En sık rastlanan delesyon AZFc (%65-70) Daha sonra AZFb, AZFb+c, AZFa+b+c (%25-30) En nadir delesyon AZFa( <%5)

AZF Delesyonları ve Spermatogenez Komplet AZFa ve AZFb ve AZFb+c delesyonu bulunduğunda testisten sperm elde edilememektedir. Bu hastalara TESE veya testis biyopsisi yapmak gereksizdir. AZFc delesyonu olan hastaların ejakülatında sperm bulunabilmektedir (%38). AZFc delesyonu olan azoospermik grupta ise TESE ile sperm bulunabilmektedir (%70). Genetik geçiş babadan erkek çocuğa Female ET Schlegel P, AUA 2010 Oates R, Urol Clin N Am 2008 EAU Guidelines 2010

Parsiyel AZFc delesyonları 7 çalışmayı inceleyen meta-analiz ve 1041 infertil hastanın değerlendirildiği kohort Azoospermik ve oligozoospermik hastalarda gr/gr delesyon sıklığı %6.8 Normozoospermik hastalarda bu oran %4 Kohort çalışmada infertil hastalarda gr/gr delesyon sıklığı %2.4 Delesyon saptanan hastalarda toplam sperm sayısı ve total motil sperm sayısı anlamlı olarak daha düşüktür.

Diğer Prediktif Faktörler NOA tanısı olan 139 hasta TESE ile sperm (+) ve (-) olgularda seminal AMH ve Inhibin B düzeylerinin karşılaştırılması Seminal AMH ve Inhibin B düzeyleri TESE ile sperm elde etmede prediktif değere sahip değildir. Mitchell et al, Fertil Steril, 2010

mikroTESE-İmmunfloresan Teknik N=8 fertil fare N=5 infertil fare, maturasyon aresti TESE 10 µ mikropipet ile seminifer tubul yakınındaki damara Anti akrozomal antikor kaplı fluoresan madde enjeksiyonu Biorad multifoton mikroskop ile inceleme Yöntem ile: Fertil grupta 14/16’sında tubuller görüntülenebilmiş. İnfertil grupta tubuller görüntülenememiş. mikroTESE sırasında immunfloresan teknik kullanımı yeni ve uygulanabilir bir yaklaşımdır. Greenhalgh et al., J Androl. 2009

Anormal sperm DNA-TESE - Tekrarlayan başarısız IVF - Hastalarda anormal sperm DNA fragmantasyonu (%39.4) Klinik gebelik oranı İmplantasyon oranı Düşük oranı Ejakülat sperm %14 %6.6 %75 Testiküler sperm %40 %28 %6 Testisten alınan sperm kalitesi ejakulat spermine göre daha yüksek. Sakkas & Alvarez, Fertil Steril, 2010

Sperm DNA hasarı-ICSI-11 meta-analiz Sperm DNA hasarı ile IVF/ICSI sonrası gebelik kaybı arasında anlamlı ilişki mevcuttur. 122 gebelik kaybı/640 gebelik (p<0.001). Zini et al, Hum Reprod, 2008

Sperm sayısı-ICSI başarısı 1993-2005 arası 12,121 ICSI siklusu Azospermik ve kriptozoospermik hastalar 658 testiküler sperm 48 siklus, 16 hasta: 27 ejakulat, 21 testiküler Ejakulatta sperm sayısı 6-10’dan fazla olan grupta gebelik oranları: %30-40 Sperm sayısı 6’dan az olan hastalarda gebelik oranı: %14 Bendikson K, Schlegel P, et al, J Urol, 2008

Olgu 36 yaş erkek, 28 yaş kadın Gebelik (+) Kadın değerlendirmesi: Spontan (1x) , IVF/ICSI (1x), 2 kez abortus (10 ve 12. hafta) Kadın değerlendirmesi: Over fonksiyonları normal, menstrüel siklus/30 gün Erkek fizik muayene: Testis volüm: 20 ml/18 ml, Bilateral grade 2 Varikosel Semen analizi: Volüm: 3ml, sayı: 22 milyon/ml, motilite: % 14 Morfoloji: % 1

Yaklaşım A. DNA fragmantasyon indeksi (DFI) tayini B. Antioksidan destek tedavisi C. Varikoselektomi D. IUI E. Testiküler spermle ICSI

Tekrarlayan gebelik kayıpları Erkek Faktörü Sperm anöploidi DNA hasarı  Kadın Faktörü Uterin Faktör Endokrin Faktör Diyabet, TSH > 2.5 (subklinik hipotiroidi) Genetik Faktör Translokasyonlar, kromozom anomalisi, Y kr mikrodelesyonu

Sperm DNA hasarı – Erkek infertilitesi . Fertilizasyon  . Embriyo gelişimi  . İmplantasyon  . Düşük  Sperm DNA hasarı yüksek, düzeltilemeyen erkek faktörü varlığında ejakülat spermi yerine testiküler sperm tercih edilmelidir. Sakkas and Alvares, Fertil Steril, 2010

Semen kaynağına göre fertilizasyon ve gebelik oranları Maggiulli R et al, System Biol Reprod Med, 2010

Seminal folat-sperm DNA hasarı 251 erkek (70 fertil, 63 subfertil) IVF/ICSI uygulaması Seminal plasmada: Homosistein, folat, kobalamin, pridoksin DNA fragmantasyon indeksi  SCSA Seminal homosistein ve kobalamin ve sperm sayısı arasında doğru korelasyon, Folat, kobalamin, pridoksin ve ejakülat volümü arasında ters korelasyon. Seminal folat düzeyi ile sperm DFI arasında ters korelasyon  DNA sentezinde folatın önemi Boxmeer JC et al, Fertil Steril, 2009

Plasebo kontrollü, randomize, çift-kör n: 211 (103 subfertil-108 fertil erkek) 26 hafta Folik asit: 5 mg/gün Çinko: 66 mg/gün SPERM SAYISI % 60

Varikoselektominin ICSI başarısına etkisi 242 varikoselli infertil erkek  ICSI Vx (+) Vx (-) P değeri Klinik gebelik % 60 % 45 0.04 Canlı doğum % 46.2 % 31.2 0.03 Varikosel tedavisiyle % 43 düşük oranında azalma Esteves et al, J Urol, 2010

Tekrarlayan abortus varlığında olguya yaklaşım? A. Antioksidan destek tedavisi B. Varikoselektomi C. Testiküler spermle ICSI

Sonuç NOA’da sperm testisten elde edilmelidir. Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında mikroTESE ile sperm bulma oranları daha yüksektir. NOA’da testis hacmi, FSH ve inhibin B düzeyleri ile sperm bulma oranları arasında ilişki yoktur. Sperm elde etmede tek prediktif faktör testis histopatolojisidir. Klinefelter sendromlu hastalarda yaş ve preoperatif testosteron düzeyi prediktiftir.

Sonuç Komplet AZFa ve AZFb delesyonu bulunduğunda testisten sperm elde edilememektedir. AZFc delesyonu olan azoospermik grupta ise TESE ile sperm bulunabilmektedir. (%75) Parsiyel AZF a ve Parsiyel AZF b delesyonlarındaTESE ile sperm elde edilebilir. Parsiyel AZF c Ejakulattan sperm eldesi(+), ejakulatta olmayanlarda TESE ile sperm elde edilebilir. İmmunflorasan tekniklerin yeni ve uygulanabilir yöntem olabilmesi için diğer çalışmalara ihtiyaç vardır.