"Şiddetli sperm morfolojik defektli vakaların değerlendirilmesinde spermlerde artmış kromozomal bozukluk oranları göz ardı edilmemeli..."

Ocak 2022

1. Megalo-head (Büyük baş, Macrocephal, Macro-head, Large-headed, Polyploid sperm)

2. Round-head (Globozoospermi)

3.Tail-stump (Dysplasia of Fibrous Sheath)

4. Decapitated (Acephalic Sperm)

Ortak özellikleri;

Düşük fertilizasyon oranlari
Kötü ve/veya yavaş embriyo gelişimi
Düşük implantasyon (tutunma) ve gebelik oranlari
Özellikle megalo head vakalarında yüksek anoploidi (kromozomal bozukluk) oranları

Büyük Baş

Büyük başlı spermler ilk olarak 1977 yılında Nistal et al. tarafından tanımlanmıştır. Sperm başının normal boyutlardan büyük ve düzgün ya da çoğunlukla düzensiz yapıda ve multinükleer (çok çekirdekli) olması durumudur. Birden çok başın ve kuyruğun birarada olduğu (polyploid) düzensiz formlara eşlik eden pin-head (baş kısmı oldukça küçük ve/veya baş kısmının olmadığı) spermler gözlenmektedir. Bu formların spermin mayoz bölünme geçirmemesi ve spermiyogenez aşamasındaki cytoskeletal (hücre iskeletine ait) problemler sonucu oluştuğu gösterilmiştir.

Büyük Baş Oluşum Mekanizması

Mayoz bölünme defektlerinden kaynaklanan 3 tipi tanımlanmıştır;

- Tip I : Standart büyük başlı ve çok kuyruklu sperm. Mikrotübül (Manchette) organizasyonundaki bozukluk nedeniyle baş şekli düzensizdir.

- Tip II : Pachytene aşamasında organel (Golgi) bölünmesinin gerçekleşmediği, Metafaz I’de gelişimi duraksamış, formlar. Spermiyogenez devam ederek büyük ve round(yuvarlak) bir baş oluşturur.

- Tip III : Oluşum mekanizması tip 1 ile aynı fakat aksonemal gelişimi ve peri-aksonemal yapıların düzeninde bozukluk var.

Regüler form Tip I

Tip II Tip III

A: Büyük baş B: Normal baş Megalo head spermler

Büyük baş formları içeren sperm örneklerinde normal görünümlü spermlerde de anomali oranının yüksek olduğu gösterilmiştir (Kahraman et al., 2004). Bu anomalinin baskın olduğu örneklerde aynı zamanda sperm sayısı, hareketliliği ve canlılığının da düşük olması nedeniyle yeterli sperm elde edilebilmesi için cerrahi yola (Mic.TESE) başvurulması gerekebilmektedir.

Globozoospermi (Round Head Sperm)

Globozoospermi terimi ilk defa 1965 yılında Myhöfer tarafından tanımlandı. 1971 ve 1973 yıllarında Schirren ve Holstein tarafından akrozom yokluğu olarak tanımlanmıştır. Spermiyogenez (sperm olusumu) sırasında Golgi cisimciğinden gelişen akrozomal vezikülün yokluğu ve eşlik eden cytoskeletal (hücre iskeleti) yapı problemleri nedeniyle sperm başı yuvarlaktır. Sperm kromatinleri kompakt haldedir. Histon ve intermediate proteinlerin oranı normal spermlere kıyasla yüksektir, protamin oranı düşüktür. Boyun yapısı düzensizdir. Nükleus (çekirdek) ve boyun etrafında sitoplazmik dropletler gözlenir. Semen analizi konsantrasyon ve motilite(hareketlilik) bakımından çoğunlukla normaldir. Akrozom yokluğunun sebepleri konusunda farklı görüşler mevcuttur. Akrozomun nükleustan ayrı geliştiği ve artık sitoplazma ile birlikte Sertoli içinde kaldığı gösterilmiştir. Caudal manchette yokluğu ve Kalicin proteini yokluğu yuvarlak baş yapısına sebep olan iskelet problemleri olarak gösterilmiştir. Globozoospermi’nin 2 alt tipi tanımlanmıştır:

- Tip I : Kromatin sferik(küresel) olarak dağılmıştır ve akrozom tamamen yoktur. Spesifik proteinaz olan akrozin ve bir hücre iskelet proteini olan kalisin yoktur . Baş içerisinde büyük vakuoller gözlenir.

- Tip II : Koni şeklinde bir nükleusla (çekirdekle) beraber bir miktar akrozom mevcuttur. Baş etrafında sitoplazmik kalıntılar göze çarpar. Motilite (hareketlilik) problemi mevcuttur.

Tip I Tip II

DNA fragmantasyon oranının yüksek olduğu gösterilmiştir. Oosit (yumurta) aktivasyonu için gerekli faktörlerin eksik olması nedeniyle oositin mayozu tamamlayamaması ve sperm kromatininin oositin kromozom kondensasyon (yoğunlaşma) faktörleri tarafından engellenmesi nedeniyle döllenme başarısızlığı yüksektir (%30-60). Kimyasal aktivasyon ve elektriksel aktivasyon uygulanması ile oosit aktivasyonunun döllenme oranlarını arttırdığı gösterilmiştir ve bu durumun sperm sentrozom fonksiyonunda bozukluk olusturdugu saptanmıştır ancak genetik mekanizması henüz açıklanamamıştır.

TAIL- STUMP

Kuyruk kısa, kalın ve düzensiz yapıdadır. Aksonem yapısındaki ve peripheral(dışa doğru) yapılardaki bozukluklar nedeniyle motilite (hareket) yok veya çok düşüktür. Canlılık oranı çoğunlukla yüksektir (%60-80). Bozuk mikrotübül yapısına sahip bu vakalarda sentriol yapısındaki hasarların iğ iplikçiklerinin yapısını etkileyerek döllenme ve sonrasında kromozom segregasyonu (ayrılma) aşamasında problemlere yol açabileceği öne sürülmektedir. Tail-stump ile ilişkili olabilecek 6 farklı tip tanımlanmıştır;

Tip I: Dış Dynein kolları eksiktir.
Tip II: Aksonemde bulunanlar eksiktir.
Tip III: Merkezi mikrotübül çifti eksiktir (9+0 yapısı) ve flagella yapısı uzamamıştır.
Tip IV: Aksonemal mikrotübül çiftleri kısmen eksiktir. Kıvrılmış ve düzensiz kuyruk yapısı eşlik edebilir.
Tip V: Yoğunlaşmış fiberlerin yerleşimleri düzensizdir.
Tip VI: Spermin mid-piece (boyun) bölgesi uzamıştır.

Sperm kuyruk yapısı kesitsel görüntüsü

Tail-stump spermler

Kuyruk orta kısımdan itibaren incelmiş görünüyor

Fibröz- sheth displazisi

Decapitated (Acephalic) Sperm

Acephalic ya da decapitated spermler neckpiece bağlanma yapısına göre sınıflandırılmıştır. Bunlar;

Tip I: Flagellumun (kuyrugun) ucunda bir veya iki centriol var.Bu centrioller küçük sitoplazma artıklarıyla çevrilidir.
Tip II: Gelişimin ileri evresinde büyük globuler stoplazmik droplet içermektedir.
Tip III: Sperm başı mevcut fakat mid-pieceteki (orta kısımdaki) anormal hizalanmadan dolayı proximal bağlanma söz konusudur (decapitated sperm).

Tip I Tip II Tip III

Decapitated spermler Pin-head spermler

Acephalic ya da decapitated sperm mekanizması hakkında çeşitli hipotezler yayınlanmıştır. Golgi komplexine ait veziküllerin aşırı üretimi ile ortaya çıkabilmektedir, aşırı üretim nedeniyle head-tail (bas ve kuyruk) bağlantısındaki fragilite (kırılganlık) artmaktadır. Bazı vakalarda ise sperm axinde yanlış hizalanma, nukleusun lateral pozisyonuna 90° / 180° ile bağlanamamasından kaynaklanmaktadır.

Spermiyogenezin erken dönemlerinde decapitated spermlerin caudal migrasyon (göç) başarısızlığı nedeniyle başın boyun ve kuyruk kısmına hatalı bağlanmaları ile gerçekleşir.

Round head, miniacrosome defekt, fibrous sheth displazi, immotil silia sendromu ve acephalic spermlerde temel mekanizmanın head-neck attachment (baş –boyun bağlantısı) dan kaynaklandığı rapor edilmiş.

Genel populasyona göre infertil erkeklerde 10 kat daha fazla anormal kromozomal yapı saptanmıştır. Megalo-head sperm vakaları başta olmak üzere, şiddetli sperm morfolojik defektli vakaların değerlendirilmesinde spermlerde artmış kromozomal bozukluk oranları ve bunun gelişen embriyoya etkisi göz ardı edilmemeli, hastalar bu konuda bilgilendirilerek, gerek görülen vakalarda PGT konusunda yönlendirilmelidir.

Bio. Yeşim Kumtepe Çolakoğlu