Per patologie degli spermatozoi si intendono alterazioni di qualità o quantità di spermatozoi e problemi di emissione. La diagnosi si basa sull'analisi del liquido seminale e sui test genetici. La terapia più efficace è solitamente la fertilizzazione in vitro con iniezione intracitoplasmatica dello spermatozoo.
(Vedi anche Panoramica sull'infertilità.)
Fisiopatologia delle patologie degli spermatozoi
La spermatogenesi è un processo continuo. Ciascuna cellula germinale necessita di circa 72-74 giorni per maturare completamente. La spermatogenesi è maggiormente efficace a 34° C. All'interno dei tubuli seminiferi, le cellule di Sertoli regolano la maturazione degli spermatozoi, mentre le cellule di Leydig producono il testosterone necessario. Il fruttosio viene normalmente prodotto nelle vescicole seminali e secreto attraverso i dotti eiaculatori.
Possono verificarsi disturbi degli spermatozoi con
Una quantità inadeguata di spermatozoi; troppo pochi (oligozoospermia) o nessuno (azoospermia)
Difetti nella qualità degli spermatozoi, come motilità o struttura anomale
Eziologia delle patologie degli spermatozoi
Alterazione della spermatogenesi
La spermatogenesi può essere compromessa (vedi tabella Cause di alterazione della spermatogenesi) dai seguenti fattori, causando una riduzione della quantità o qualità degli spermatozoi:
Calore
Disturbi (endocrino, genetico, genitourinario)
Farmaci (p. es., steroidi anabolizzanti)
Tossine
Cause di alterazione della spermatogenesi
Condizione | Esempi |
|---|---|
Malattie endocrine | Anomalie dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi Ipogonadismo, a volte legato all'obesità |
Patologie genetiche | Disgenesia gonadica Microdelezioni di parti del cromosoma Y (nel 10-15% degli uomini con grave alterazione della spermatogenesi) |
Malattie genitourinarie | Infezioni (p. es., uretrite gonococcica o da clamidia) Lesione Orchite parotitica Atrofia testicolare Varicocele |
Calore | Esposizione a elevate temperature nei precedenti 3 mesi Febbre |
Farmaci o altre sostanze* | Alcol consumato in quantità eccessive Steroidi anabolizzanti Androgeni Antiandrogeni (p. es., bicalutamide, ciproterone, flutamide) Farmaci antimalarici Aspirina se assunta a lungo Caffeina in quantità eccessive (possibilmente) Cannabis Clorambucile Cimetidina Colchicina Corticosteroidi SMX/TMP (cotrimossazolo) Ciclofosfamide Etanolo Estrogeni Ormone di rilascio delle gonadotropine (gonadotropin-releasing hormone, GnRH) (utilizzati per il trattamento del cancro alla prostata) Chetoconazolo Medrossiprogesterone Metotrexato Inibitori delle monoamino ossidasi Nitrofurantoina Oppiacei Spironolattone Sulfasalazina |
Alcune tossine | Metalli pesanti Pesticidi Ftalati Policlorobifenili (PCB) |
* Altri farmaci e sostanze possono essere dannosi, ma quelli elencati sono più significativi. | |
Alterazioni dell'emissione di spermatozoi
L'emissione di spermatozoi può essere compromessa a causa di un'eiaculazione retrograda nella vescica.
L'eiaculazione retrograda è spesso dovuta a
Disturbi neurologici
Dissezione retroperitoneale (p. es., per il linfoma di Hodgkin)
Resezione transuretrale della prostata
L'emissione di spermatozoi può anche essere compromessa a causa da quanto segue
Ostruzione dei dotti deferenti o dei dotti eiaculatori
Assenza congenita di entrambi i vasi deferenti o epididimi, spesso in uomini con mutazioni del gene regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CFTR)
Assenza di entrambe le vescicole seminali
Quasi tutti gli uomini con fibrosi cistica sintomatica presentano un'agenesia congenita bilaterale dei dotti deferenti, ma questi ultimi possono anche essere assenti negli uomini con mutazione del CTFR che non causa fibrosi cistica sintomatica.
Altre cause
La disfunzione erettile può causare infertilità.
Uomini con microdelezioni del cromosoma Y in particolare nella regione AZFc (azoospermia factor c) possono sviluppare oligozoospermia attraverso vari meccanismi, a seconda della specifica delezione.
Un'altra rara causa di infertilità è rappresentata dalla distruzione o dall'inattivazione degli spermatozoi da parte di anticorpi anti-spermatozoi, solitamente prodotti dall'uomo stesso.
Diagnosi delle patologie degli spermatozoi
Analisi del liquido seminale
In alcuni casi, test genetico
(Vedi anche Diagnostic evaluation of the infertile male: A committee opinion, from the Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine.)
Nel caso di coppie infertili, l'uomo deve sempre essere valutato per escludere eventuali patologie degli spermatozoi. Anamnesi ed esame obiettivo focalizzano l'attenzione sulle potenziali cause (p. es., patologie genitourinarie). Il volume di ogni testicolo deve essere determinato; il parametro normale è da 20 a 25 mL. Deve essere eseguito uno spermiogramma.
Analisi del liquido seminale
Prima dello spermiogramma, all'uomo è in genere richiesto di astenersi dall'eiaculazione per 2-3 giorni. Tuttavia, i dati indicano che l'eiaculazione giornaliera non riduce il numero di spermatozoi negli uomini a meno che non ci sia un problema. Poiché la conta degli spermatozoi varia, la metodica richiede idealmente la raccolta di ≥ 2 campioni a distanza ≥ 1 settimana; ciascun campione è ottenuto mediante masturbazione in un recipiente pulito, preferibilmente raccolto in laboratorio. Il barattolo deve essere sterile se gli spermatozoi devono essere conservati. Se questa metodica risulta difficoltosa, l'uomo può utilizzare un preservativo a casa propria; il preservativo deve essere privo di lubrificanti o sostanze chimiche. Se la prima analisi dello sperma è normale, un disturbo degli spermatozoi è altamente improbabile.
Dopo essere rimasto a temperatura ambiente dai 20 ai 30 minuti, l'eiaculato viene valutato (vedi tabella Analisi del liquido seminale).
Sono disponibili misurazioni computerizzate della motilità degli spermatozoi (p. es., la velocità lineare); tuttavia, la loro correlazione con la fertilità è ancora poco nota.
Esame del liquido seminale
Fattore* | Normale (accettato al 5o percentile [intervallo di confidenza al 95%]) |
|---|---|
Volume | 1,4 mL (1,3-1,5) |
Viscosità | < 2 cm dopo la liquefazione |
Aspetto macro e microscopico | Opaco, color crema, ≤ 1-3 globuli bianchi/campo ad alto ingrandimento Nessuna agglutinazione presente |
pH | 7,2 |
Numero totale di spermatozoi | 39 milioni di spermatozoi per eiaculato o più (35-40) |
Motilità totale | 42% (40-43) |
Motilità progressiva | > 30% (29-31) |
Motilità non progressiva | 30% (29-31) |
Morfologia | > 4% di forme normali con il metodo Tyberberg (3,9-4) |
Fruttosio | > 13 micromoli per eiaculato (che indica che almeno 1 dotto eiaculatorio è pervio) |
Vitalità | > 54% (50-56) |
Conta leucocitaria | < 1 000 000/mL |
*Reference: World Health Organization (WHO): WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen, sixth edition. Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO | |
Se un uomo non affetto da ipogonadismo o assenza congenita bilaterale dei dotti deferenti presenta un volume di eiaculato < 1 mL, si deve eseguire un esame delle urine, dopo eiaculazione, per ricercare la presenza di spermatozoi. Un numero sproporzionatamente elevato di spermatozoi nell'urina rispetto al liquido seminale suggerisce un'eiaculazione retrograda.
Test genetici
Se si sospetta oligozoospermia o azoospermia, bisogna effettuare un test genetico. Questi test comprendono
Cariotipo standard
PCR (Polymerase Chain Reaction) di siti cromosomici con tag (per rilevare le microdelezioni che interessano il cromosoma Y)
Valutazione per le mutazioni del gene CFTR
Prima che un uomo con una mutazione del gene CFTR regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica e la sua partner provino ad avere una gravidanza, anche la sua partner deve essere sottoposta al test per escludere che anch'essa possa essere portatrice della patologia.
Altri esami
Se l'esame del liquido seminale è anormale e soprattutto se la concentrazione di spermatozoi è < 10 milioni/mL è necessaria una valutazione endocrina. L'esame iniziale minimo deve comprendere
Livelli sierici dell'ormone follicolo-stimolante (follicle-stimulating hormone, FSH)
Livelli di testosterone
Se il testosterone è basso, si devono dosare anche l'ormone luteinizzante (luteinizing hormone, LH) e la prolattina. Gli uomini con alterata spermatogenesi hanno spesso valori normali di ormone follicolo-stimolante (follicle-stimulating hormone, FSH), ma un aumentato livello di ormone follicolo-stimolante è una chiara indicazione di patologia della spermatogenesi. Livelli elevati di prolattina richiedono una valutazione per escludere la presenza di un tumore che interessi la ghiandola pituitaria anteriore, oppure potrebbero indicare l'ingestione di diversi farmaci o droghe. Se non vi è alcuna spiegazione per elevati livelli di FSH, il test genetico è giustificato.
La valutazione di un'infezione (p. es., gonorrea, infezione da clamidia), compresi i test microbiologici, viene eseguita se la conta dei globuli bianchi (GB) nel liquido seminale è ≥ 1 000 000/mL.
Test di laboratorio specializzati sugli spermatozoi, disponibili in alcuni centri per l'infertilità, possono essere presi in considerazione se l'esecuzione dei test di routine in entrambi i partner non riesce a spiegare la causa dell'infertilità e deve essere contemplata la possibilità di ricorrere alla fecondazione in vitro o al trasferimento dei gameti nelle tube di Falloppio (gamete intrafallopian tube transfer, GIFT). Comprendono:
Test per gli anticorpi anti-spermatozoi, in genere il test immunobead diretto
Test di vitalità degli spermatozoi (p. es., il test di rigonfiamento ipo-osmotico, l'esclusione di un colorante sopravitale dagli spermatozoi)
Test di frammentazione del DNA degli spermatozoi, tra cui il test di elettroforesi su gel a singola cellula (test della cometa) e il test di etichettatura al nichel della deossiuridina trifosfato (dUTP) terminale deossinucleotidil transferasi-mediata (TUNEL)
L'utilità di questi test specialistici è controversa e non provata. Alcuni medici ritengono che uno o più di questi test possano essere utili nel predire il successo con la fecondazione in vitro.
Se necessario, una biopsia testicolare può permettere la diagnosi di azoospermia ostruttiva o non ostruttiva.
Trattamento delle patologie degli spermatozoi
Clomifene
Tecniche di riproduzione assistita se il clomifene è inefficace
I disturbi genitourinari latenti vengono trattati.
Se viene rilevata un'infezione, vengono somministrati antibiotici appropriati.
Negli uomini con una conta degli spermatozoi da 10 a 20 milioni/mL, ma senza patologie endocrine, può essere tentata una terapia con clomifene citrato (da 25 a 50 mg per via orale 1 volta/die per 25 giorni/mese, per 3-4 mesi). Il clomifene, un antiestrogeno, può stimolare la spermatogenesi e aumentare il numero degli spermatozoi. Tuttavia, non è chiaro se sia o meno in grado di migliorare la motilità o la morfologia degli spermatozoi e l'incremento del tasso di fertilità non è stato dimostrato.
Se la conta spermatica è < 10 milioni/mL o se il clomifene non ha dato risultati in uomini con una normale motilità degli spermatozoi, il trattamento più efficace è rappresentato solitamente dalla fecondazione in vitro con iniezione di un singolo spermatozoo all'interno della cellula uovo (iniezione intracitoplasmatica dello spermatozoo). (Poiché questa procedura è ampiamente utilizzata, i test di penetrazione degli spermatozoi attualmente vengono eseguiti di rado.)
In alternativa, viene talvolta tentata l'inseminazione intrauterina utilizzando campioni di sperma lavato e temporizzato in modo tale da coincidere con l'ovulazione. Se si verifica una gravidanza, solitamente si verifica entro il 6o ciclo di trattamento, ma questo trattamento è efficace solo in parte.
La riduzione del numero e della vitalità degli spermatozoi può non precludere una gravidanza. In tali casi, il tasso di fertilità può essere incrementato con una stimolazione ovarica controllata nella donna e l'inseminazione artificiale o altre tecniche di riproduzione assistita (p. es., fecondazione in vitro, iniezione intracitoplasmatica dello spermatozoo). Gli specialisti nella riproduzione maschile possono spesso recuperare lo sperma per l'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi usando una semplice procedura chirurgica, anche negli uomini con pochissimi o nessun spermatozoo nell'eiaculato.
Qualora il partner maschile non produca spermatozoi fertili, una coppia può considerare l'inseminazione utilizzando sperma da donatore. Il rischio di infezione da HIV/AIDS o di altre malattie a trasmissione sessuale è ridotto tramite il congelamento degli spermatozoi del donatore per ≥ 6 mesi, dopodiché i donatori vengono ritestati prima di procedere all'inseminazione. Negli Stati Uniti, il Centers for Disease Control and Prevention raccomanda di posticipare la raccolta di sperma per 3 mesi se i donatori sono stati diagnosticati con infezione da virus Zika o hanno vissuto o viaggiato in un'area con attiva trasmissione del virus Zika.
Punti chiave
L'alterazione della spermatogenesi o l'alterata emissione di spermatozoi possono portare a quantità o qualità di spermatozoi insufficienti.
Diagnosticare le patologie degli spermatozoi a partire dall'analisi dello sperma e talvolta dai test genetici.
Correggere i disturbi genitourinari di base se presenti, o trattare con clomifene citrato o con fertilizzazione in vitro o iniezione intracitoplasmatica dello spermatozoo.
