Οι Μετρήσεις του Σπερμοδιαγράμματος

O έλεγχος της γονιμότητας του άντρα ξεκινάει πάντοτε με το σπερμοδιάγραμμα και ολοκληρώνεται, ανάλογα με τη περίπτωση, με μία σειρά πιο εξειδικευμένων εξετάσεων.

Για να είναι γόνιμο ένα δείγμα σπέρματος πρέπει να έχει ένα ικανοποιητικό αριθμό σπερματοζωαρίων, που να κινούνται ώστε να φτάσουν στο ωάριο και να έχουν καλή μορφολογία ώστε να μπορούν να το γονιμοποιήσουν. Γι’ αυτό, στο σπερμοδιάγραμμα ελέγχονται: ο αριθμός των σπερματοζωαρίων που υπάρχουν στο δείγμα, η κινητικότητα των σπερματοζωαρίων, η ζωτικότητα των σπερματοζωαρίων καθώς και η μορφολογία των σπερματοζωαρίων.

Επίσης στο δείγμα του σπέρματος μπορεί να υπάρχουν και άλλα κύτταρα, τα στρογγυλά κύτταρα, τα οποία μπορεί να είναι κύτταρα της λευκής σειράς ή κύτταρα της σπερματικής σειράς, που μας δίνουν χρήσιμες πληροφορίες. Αυτά τα κύτταρα επίσης καταγράφονται στο αποτέλεσμα και βοηθούν τον κλινικό γιατρό στην σωστή αξιολόγηση της ποιότητας του σπέρματος.

Το δείγμα του σπέρματος αμέσως μετά την εκσπερμάτιση είναι αρευστοποίητο, είναι δηλαδή στην μορφή gel, με τα σπερματοζωάρια ακίνητα και “παγιδευμένα” μέσα σε αυτό το υλικό. Με την πάροδο του χρόνου το δείγμα ρευστοποιείται, αλλάζει δηλαδή μορφή και γίνεται σαν το νερό. Η φυσιολογική διαδικασία της ρευστοποίησης μπορεί να κρατήσει από λίγα λεπτά μέχρι μισή ώρα.

Πριν αρχίσουν οι μετρήσεις για τον ακριβή προσδιορισμό του αριθμού των σπερματοζωαρίων, της κινητικότητας, της ζωτικότητας και της μορφολογίας τους ελέγχονται ο όγκος του δείγματος, η γλοιότητα και το pH του. Επίσης σημειώνεται αν υπάρχουν συσσωρεύσεις ή συγκολλήσεις, δηλαδή κολλημένα μεταξύ τους σπερματοζωάρια, που δεν μπορούν να κινηθούν άρα δεν μπορούν να γονιμοποιήσουν.

1. Ο αριθμός των σπερματοζωαρίων

Το πόσα σπερματοζωάρια υπάρχουν στο δείγμα αποτελεί μια πολύ σημαντική παράμετρο. Για να μετρηθεί ο αριθμός των σπερματοζωαρίων:

• πρώτα γίνεται αραίωση του δείγματος
• κατόπιν το δείγμα «φορτώνεται» σε μια πλάκα που ονομάζεται “κυτταρόμετρο Newbauer”
• στο τέλος γίνονται οι υπολογισμοί και η στατιστική επεξεργασία για να οριστεί ο αριθμός των σπερματοζωαρίων ανά ml.

2. Στρογγυλά κύτταρα στο δείγμα του σπέρματος

Εκτός από τα σπερματοζωάρια, σε ένα δείγμα σπέρματος μπορεί να συνυπάρχουν και στρογγυλά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά:

• αρχικά μετριούνται σε εκατομμύρια ανά ml, όπως ακριβώς γίνεται για τα σπερματοζωάρια και
• κατόπιν διαφοροποιούνται και κατατάσσονται σε 2 πιθανές κατηγορίες. Στην μία κατηγορία υπάρχουν τα υπάρχουν τα κύτταρα της λευκής σειράς ανάμεσα στα οποία βρίσκονται τα πυοσφαίρια δηλαδή τα κύτταρα που προσπαθούν να καταπολεμήσουν μια λοίμωξη και στην άλλη κατηγορία υπάρχουν τα κύτταρα της σπερματικής σειράς, δηλαδή τα κύτταρα που αν είχαν μείνει στον όρχι θα είχαν γίνει σπερματοζωάρια.

Όταν ελέγχεις μια σταγόνα από το δείγμα του σπέρματος στο μικροσκόπιο, δεν είναι δυνατόν να ξεχωρίσει σε ποια ομάδα ανήκει το κάθε κύτταρο. Ο διαχωρισμός τους γίνεται με την μέθοδο της υπεροξειδάσης, με την οποία μπορείς να ξεχωρίσεις ένα πυοσφαίριο (που γίνεται καφέ) από ένα κύτταρο της σπερματικής σειράς (που είναι άσπρο), όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

3. Κινητικότητα των σπερματοζωαρίων

Τα σπερματοζωάρια που υπάρχουν στο δείγμα πρέπει να φτάσουν μέχρι το ωάριο για να το γονιμοποιήσουν. Είναι λοιπόν σημαντικό να ξέρουμε το ποσοστό των σπερματοζωαρίων που κινούνται. Τα σπερματοζωάρια που κινούνται μπορεί:

1. Να «τρέχουν» γρήγορα (ζωηρή προωθητική κινητικότητα),

2. Να πηγαίνουν πιο αργά (νωθρή προωθητική κινητικότητα),

3. Να μένουν στο ίδιο σημείο (μη προωθητική κινητικότητα),

Ο τρόπος που κινούνται τα σπερματοζωάρια αξιολογείται στην υγρή σταγόνα, αποκλειστικά σε μικροσκόπιο αντίθεσης φάσης, που τα μεγεθύνει 400 φορές. Η μέτρηση γίνεται πολλές φορές και ακολουθεί στατιστική επεξεργασία που καθορίζει ποια είναι η αποδεκτή τιμή και στο αποτέλεσμα αναφέρονται το ποσοστό των καλώς κινούμενων σπερματοζωαρίων, το ποσοστό με μέτρια (νωθρή) κινητικότητα, τα σπερματοζωάρια που κινούνται επιτόπου και αυτά που είναι ακίνητα.

Για να είναι σωστή η μέτρηση, ώστε να ανταποκρίνεται στην πραγματική κινητικότητα των σπερματοζωαρίων, θα πρέπει να γίνεται σε θερμοκρασία 37^οC και σε λίγα δευτερόλεπτα, γιατί όσο μένει το δείγμα στο μικροσκόπιο πέφτει η κινητικότητά του. Φυσικά την μεγαλύτερη σημασία στην σωστή μέτρηση έχει η εκπαίδευση και η εμπειρία του “ματιού” που αξιολογεί την μέτρηση. (Ο χρόνος μέτρησης της κινητικότητας, Elzanaty and Malm, 2007)

Μέχρι σήμερα ΔΕΝ υπάρχουν αυτόματοι αναλυτές σπέρματος που να μπορούν να δίνουν αξιόπιστα αποτελέσματα και γι’ αυτό δεν χρησιμοποιούνται ποτέ στην ρουτίνα. Οι αυτόματοι αναλυτές σπέρματος είναι χρήσιμοι μόνο σε ερευνητικά πρωτόκολλα, γιατί μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια ορισμένα χαρακτηριστικά των σπερματοζωαρίων, πολλές φορές μόνο μετά από την χρήση φθοριζουσών χρωστικών και δεν υπάρχει ομοφωνία σε αρκετές παραμέτρους ανάμεσα σε αναλυτές σπέρματος διαφορετικών εταιρειών. Γι’ αυτό, όπως καταλήγει και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ), ακόμη οι αναλυτές σπέρματος δεν είναι έτοιμοι για την χρήση τους στα διαγνωστικά εργαστήρια.

4. Η ζωτικότητα των σπερματοζωαρίων

Κάθε δείγμα σπέρματος έχει τόσο ζωντανά όσο και νεκρά σπερματοζωάρια. Το αποτέλεσμα της ζωτικότητας των σπερματοζωαρίων είναι ανεξάρτητο της κινητικότητας και αξιολογείται με την μέθοδο της εοσίνης – νιγκροσίνης. Με αυτή την μέθοδο τα ζωντανά σπερματοζωάρια μένουν άσπρα ενώ τα νεκρά βάφονται κόκκινα, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Μέθοδος Εοσίσης-νιγκροζίνης

Είναι χρήσιμο να υπάρχει μέτρηση της ζωτικότητας στο σπερμοδιάγραμμα, γιατί υπάρχει περίπτωση σε ένα δείγμα όλα τα σπερματοζωάρια να είναι ακίνητα χωρίς όμως να είναι όλα νεκρά. Επίσης δεν μπορεί ένα δείγμα να έχει πιο πολλά ακίνητα σπερματοζωάρια από νεκρά σπερματοζωάρια.

Μέτρηση της υπο-οσμωτικής διόγκωσης – HOS test

Η ζωτικότητα των σπερματοζωαρίων μπορεί επίσης να μετρηθεί με την μέθοδο της υπο-οσμωτικής διόγκωσης – Hypo-Osmotic Swelling, HOS test. Η μέθοδος αυτή αξιολογεί την ζωτικότητα μέσω της λειτουργικότητας της μεμβράνης των σπερματοζωαρίων.

Η βάση της μεθόδου είναι απλή: ένα ζωντανό σπερματοζωάριο θα αντιδράσει στο υπο-οσμωτικό περιβάλλον κι η ουρά του θα πάρει συγκεκριμένα σχήματα, όπως φαίνεται στο βίντεο. Αντίθετα ένα νεκρό σπερματοζωάριο δεν έχει την δυνατότητα να αντιδράσει και η ουρά του δεν αλλάζει. Η μέθοδος αυτή δεν σκοτώνει τα σπερματοζωάρια και έτσι αποτελεί χρήσιμο εργαλείο επιλογής σπερματοζωαρίων στην εξωσωματική γονιμοποίηση σε ορισμένες περιπτώσεις.

5. Η μορφολογία των σπερματοζωαρίων

Η μορφολογία μας δείχνει το πώς είναι φτιαγμένα τα σπερματοζωάρια. Για να αξιολογηθεί η μορφολογία πρώτα το δείγμα θα υποβληθεί σε μια συγκεκριμένη επεξεργασία και κατόπιν θα ακολουθήσει η «Χρώση Παπανικολάου».

Έτσι τα σπερματοζωάρια χρωματίζονται στα διάφορα τμήματά τους και μπορούν να γίνουν αντιληπτές με ακρίβεια οι ανωμαλίες που μπορεί να εμφανιστούν στην κεφαλή του σπερματοζωαρίου, στον αυχένα ή στην ουρά του, όπως φαίνεται στο βίντεο που ακολουθεί.

Η κεφαλή του σπερματοζωαρίου μπορεί να έχει ανωμαλίες στο μέγεθος ή το σχήμα. Μπορεί να έχει μικρότερο ή μεγαλύτερο μέγεθος από το κανονικό και το σχήμα της μπορεί να διαφέρει από το φυσιολογικό και μπορεί να είναι επιμήκης, απιοειδής, άμορφή κ.α. Μεγάλη σημασία έχει η αξιολόγηση του ακροσώματος, της περιοχής που βάφεται με ανοιχτό χρώμα στη κεφαλή του σπερματοζωαρίου. Το ακρόσωμα περιέχει ένζυμα που θα “τρυπήσουν” το περίβλημα του ωαρίου ώστε να βρεθεί στο εσωτερικό του. Στις περιπτώσεις που το ακρόσωμα απουσιάζει ή είναι πολύ μικρό δεν μπορεί να γίνει η γονιμοποίηση του ωαρίου.

Ο αυχένας του σπερματοζωαρίου, που περιέχει τα μιτοχόνδρια, μπορεί να είναι “σπασμένος”, λεπτότερος ή με κυτταροπλασματικό υπόλειμμα.

Η ουρά του σπερματοζωαρίου μπορεί να είναι κομμένη, διπλή, περιελιγμένη κ.α.

Στην εκτίμηση της μορφολογίας συμπεριλαμβάνεται και η μέτρηση του δείκτη τερατοζωοσπερμίας, ΤΖΙ (teratozoospermia index), που δείχνει πόσες βλάβες έχει κάθε ανώμαλο σπερματοζωάριο.

Η μορφολογία αποτελεί μια σημαντική παράμετρο γιατί συνήθως δεν παρουσιάζει μεγάλη διακύμανση. Η μορφολογία μπορεί επίσης να δώσει πληροφορίες για γενετικές ανωμαλίες που αλλοιώνουν τα σπερματοζωάρια και επηρεάζουν την δημιουργία του εμβρύου. Τέτοιες καταστάσεις είναι η μικροστρογγυλοκεφαλία και το σύνδρομο κοντής ουράς, που ο μόνος τρόπος να ανιχνευτούν είναι η ακριβής εκτίμηση της μορφολογίας.

Η μικροστρογγυλοκεφαλία (globozoospermia) αποτελεί μια κατάσταση στην οποία οι κεφαλές των σπερματοζωαρίων είναι ένας τέλειος κύκλος χωρίς την περιοχή του ακροσώματος. Αυτά τα δείγματα δεν μπορούν να γονιμοποιήσουν το ωάριο με φυσική σύλληψη. (Μικροστρογγυλοκεφαλία, 2015)

Στο σύνδρομο της κοντής ουράς (short tail syndrome), περιγράφει δείγματα στα οποία τα σπερματοζωάρια έχουν “κοντές” ουρές και δεν μπορούν να φτάσουν στο ωάριο και γι αυτό δεν μπορεί να επιτευχθεί φυσική σύλληψη. (Σύνδρομο κοντής ουράς, 1990)