Transkript

1 T.C. SAĞLIK BAKANLIĞI TAKSİM EĞİTİM VE ARAŞTIRMA HASTANESİ I. ÜROLOJİ KLİNİĞİ Klinik Şefi: DOÇ. DR. H. METE ÇEK BİLGİSAYAR DESTEKLİ SEMEN ANALİZ SİSTEMİ (CASA) İLE YAPILAN SPERM MORFOLOJİSİ İNCELEMELERİNİN TEKRARLANABİLİRLİĞİ, DEĞİŞKEN ANALİZLERİ VE LABORATUAR İÇİ MANUEL YÖNTEMLE KARŞILAŞTIRILMASI (Uzmanlık Tezi) DR. AHMET ÖZGÜR GÜÇTAŞ İstanbul

2 T.C. SAĞLIK BAKANLIĞI TAKSİM EĞİTİM VE ARAŞTIRMA HASTANESİ I. ÜROLOJİ KLİNİĞİ Klinik Şefi: DOÇ. DR. H. METE ÇEK BİLGİSAYAR DESTEKLİ SEMEN ANALİZ SİSTEMİ (CASA) İLE YAPILAN SPERM MORFOLOJİSİ İNCELEMELERİNİN TEKRARLANABİLİRLİĞİ, DEĞİŞKEN ANALİZLERİ VE LABORATUAR İÇİ MANUEL YÖNTEMLE KARŞILAŞTIRILMASI (Uzmanlık Tezi) DR. AHMET ÖZGÜR GÜÇTAŞ İstanbul-2006 Tez Danışmanı: Doç. Dr. H. Mete ÇEK Op. Dr. Muammer AYDIN i

3 TEŞEKKÜR Uzmanlık eğitimim süresince bilimsel ve sosyal kişiliği ile deneyimlerinden yararlandığım Klinik Şefim Sayın Doç. Dr. H.Mete Çek e, Temel eğitimimde büyük emeği geçen Klinik Şef Yardımcılarımız Sayın Op.Dr. Muammer Aydın ve Adem Fazlıoğlu na, Başasistanlar Op.Dr.Şener Karaca, Op.Dr. Metin Evirgen ve bize her konuda yardımcı olan ve destekleyen Op.Dr.Fatih Kurtuluş a, Asistanlığım süresince beraber çalışma fırsatı bulduğum Dr. İnanç Yılmaz, Dr. Egemen Avcı, Dr. Tuncer Şenkul, Dr. Oğuzhan Parlakkılıç, Dr. Zafer Yüzüak, Dr. Gökhan Gürsoy, Dr. Yılmaz Salman, Dr. Zafer Tandoğdu ve birlikte çalıştığım ve ismini sayamadığım tüm uzman, asistan, hemşire ve personel arkadaşlarıma, Tez çalışmamda benden yardımlarını esirgemeyen Sayın Dr. Fahri Kılıç ve Anatomi Laboratuarı çalışanlarına, Birlikte çalışma fırsatı bulduğum ve asistanlığımda emeği geçen tüm II. Üroloji çalışanlarına, Benden desteğini esirgemeyen aileme ve eşime, teşekkür ederim. Dr. Ahmet Özgür Güçtaş ii

4 İÇİNDEKİLER GİRİŞ VE AMAÇ.1 GENEL BİLGİLER...3 I)Üreme Anatomisi ve Histolojisi.3 II) Erkek Hipotalamo-Hipofizer-Gonadal Aksı..7 III) Germinal Hücreler ve Spermatogenez..9 IV) İnfertil Erkeğin Değerlendirilmesi.13 V) CASA.20 MATERYAL VE METOD.39 BULGULAR 42 TARTIŞMA..48 SONUÇ 52 KAYNAKLAR 53 iii

5 GİRİŞ VE AMAÇ Normal sperm morfoloji yüzdesi in vitro koşullarda erkek fertilitesini öngörmede en güçlü semen parametresidir (1). Fakat vizüel sperm morfoloji incelemelerindeki değişimler sonrasında artık bu fikir tartışılmaya başlanmıştır (2). Otomatize sperm morfoloji değerlendirilmesinin, manuel sperm morfoloji incelemelerinin hatalarını, subjektivitesini, laboratuar içi ve laboratuarlar arası gözlemci farklılıklarını elimine etme potansiyeli vardır. Son yıllarda sperm morfoloji incelemesi yapan bilgisayar sistemleri yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır, ama bu sistemlerin gerçek potansiyelleri henüz anlaşılamamıştır. Bilgisayar destekli semen analiz sistemleri, normal sperm morfolojisi değerlendirmek için Kruger in kesin kriterlerini (strict kriter) kullanır. Strict kriter konsepti 1980 li yılların başlarında internal servikal ostium seviyesinde bulunan homojen spermatozoa populasyonu temelinde ortaya çıkmıştır (3). Strict kriterleri göz önüne almak suretiyle ve normal sperm morfolojisi sonuçlarının prognostik değerini test eden ilk çalışmada fertilizasyon oranı % 82.5 ve normal form yüzdesi > %14 olan grupta hamilelik oranı %25.8 bulunmuştur (4). Normal formların yüzdesi %14 olduğunda ise, fertilizasyon % 37.0 olarak bulunurken hamilelik sağlanamamıştır. Diğer bir çalışmada, fertilizasyon için normal sperm morfolojisi cut-off değeri ( % 4, p-paterni) saptanmıştır (5). Daha sonra, birçok uluslararası yayında % 5 lik normal sperm morfolojisi cut-off değerinin prognostik önemi konfirme edilmiştir (1). Van der Merwe ve arkadaşlarının GIFT ( Gamete Intrafallopian Tube Transfer) programındaki hastalarda, normal sperm morfolojisi oranları %14 olan grupta, normal morfolojisi > %14 gruba kıyasla hamilelik oranlarını daha düşük bulmuşlardır (6). Menkveld ve arkadaşlarının yaptıkları bir çalışmada sperm morfolojisi değerlendirmesi için strict metod kullanıldığında laboratuar içi ve laboratuarlar arası verilerinde mükemmel bir korelasyon bulmuşlardır (3). Subjektif metodlar, genel olarak özellikle değişik laboratuarlar göz önüne alındığında başarılı bilgi transferi için çok iyi bir iletişime ihtiyaç duyarlar. Teoride, sperm morfolojisi için hazırlanmış bilgisayar programları insanın spermatozoayı normal ve anormal olarak ayırabilme 1

6 üstünlüğü yoluyla testi daha objektif ve tekrar uygulanabilir hale getirmeyi hedeflerler(7). Hamilton Thorn Research (HTR) İVOS (integrated visual optical system) semen analiz sistemi, sperm morfoloji değerlendirmesinde, şekil analizi ve aksiyel ölçümleri kombine eden ilk sistemdir. signature image processing method ile sperm hücresinin başı bir elipsle işaretlenir (şekil analizi), buna ek olarak hücre boyutları ölçülür ve sperm incelenir (7). Tüm incelemeler strict kriter göz önüne alınarak yapılır. Bu metodun avantajı, doğru oranlara sahip olan bir hücre başını, eğer o hücre düzensiz bir dış hatta sahip, bükük ya da biçimi bozulmuş ise anormal olarak sınıflayabilmesidir. Akrozom incelemesi de sınıflama yönteminin bir parçasıdır ve fertilizasyonda çok önemlidir. Garrett ve arkadaşları, otomatize sistem kullanarak akrozomal morfoloji ile spermatozoanın zona pellusidaya tutunması arasında ilişki bulmuşlardır (8). Yeni otomatize bir sistem geliştirirken en önemli amaç bunun rutin erkek infertilitesi teşhis metodlarından biri haline gelmesidir. Bu çalışmada, Hamilton Thorn Research ivos (versiyon 12), (sperm morfoloji analizörü 32 bit versiyonu 1.5a) semen analizörünün sperm morfolojisi incelenmesinde tekrarlanabilir bir yöntem olup olmadığı, değişken analiz sonuçları ve morfoloji değerlendirme yüzdelerinin manuel metod ile uyumlu olup olmadığı araştırılmıştır. 2

7 GENEL BİLGİLER ÜREME ANATOMİSİ VE HİSTOLOJİSİ Embriyolojik olarak aynı kaynaktan köken alsalar da, üreme sistemi erkekte ve kadında oldukça farklı histolojik yapı gösterir (9,10). Erkek üreme sistemi testisler, genital kanallar, yardımcı bezler ve penis olmak üzere dört yapıdan oluşur (11,12). Ana organ olarak kabul edilen testislerde sürekli üretim ile gamet hücreleri olarak bilinen spermler üretilir. Bu işlem tümüyle spermatogenez olarak adlandırılır. Genital kanallar, spermin olgunlaşması, taşınması ve depolanması ile ilgilidir. Yardımcı bezler, ejakülata katılan karışık salgıları üreten, genital sistemin kanalları boyunca yerleşmiş bezlerdir. Penis ise, erkekte cinsin kopulasyon organı olarak hem ejakülatı vajinaya taşır hem de üretilen idrarın vücuttan atılmasını sağlar. Testislerde üretilen spermler, epididimde depo edilir. Ejakülasyon olduğunda, duktus deferense geçer, seminal vezikül, prostat ve bulboüretral bezlerin salgılarını da alarak üretraya geçer ve penisten dışarı atılır. Bu sıvıya ejakülat denir. Testisler Testisler hem spermleri üretir hem de androjenleri üreterek salgılar. Bunlar düşünüldüğünde testisler, bileşik, tübüler, halokrin, iç salgı ve dış salgı bezi olarak kabul edilebilir. Bu yüzden hormonal kontrol düzeneği testislerin düzenli çalışması için gereklidir. Hormonal kontrol düzeneği, hipofiz-leydig ve Sertoli hücreleri arasındaki düzgün ilişkilerle ayarlanır. Bu ilişkilerde endokrin ve parakrin yollar kullanılır (9-14). 3

8 Testisler dıştan kalın, gergin ve bağ dokusundan zengin bir kapsül ile sarılıdır. Bu kılıf tunika albuginea olarak adlandırılır. Kapsül üst kısımda kesintiye uğrar. Burası mediastinum testis ve epididim in yerleştiği yerdir (11). Mediastinumda, tunika albugineadan testisin içine doğru kesintili bağ dokusu bölmeleri uzanır. Bunlarda, septula testis adıyla testisi piramidal bölmelere ayıran interstisyumun elemanlarıdır. Piramidal bölmeler (lobüller) her testiste adet, tabanları testisin kapsülüne, uç kısımlarıda mediastinuma uzanan yapılardır. Testise ilişkin damar ve sinirler septalar aracılığı ile interstisyuma ulaşırlar (11,12,15). Testiküler lobüllerin her biri, 1-4 adet, çok kıvrımlı tübül yapısı taşır. Bu tübülller kör bir uçla başlayıp mediastinum testise ulaşırlar. Her seminifer tübül cm uzunluğa ve mm çapa sahiptir. Seminifer tübüller insan testisinin % 66 kadarını oluşturur (Şekil 1). Erişkin bir erkekte, her testisin ağırlığı yaklaşık 12 gr ve hacmi ml dir. Boyutları 2.5x3x4.5 cm kadardır (11). Şekil 1 Testis anatomisi 4

9 Testisin damar, lenfatik ve sinir sistemi Testisler esas olarak aortanın lomber vertebra hizasından ayrılmış bir dalı olan internal spermatik arterle beslenir. Ayrıca, internal iliaktan dal alan vaz deferensin arteri ve eksternal iliaktan dal alan eksternal spermatik arterle beslenir (Şekil 2). Testiste tübüller arasında arterlere ve kapillerlere ayrılarak interstisyumda tübüller yakınlarında ağlar oluşturur. Kapiller endoteli fenestrasyon göstermez (11,15,16). Lenfatikler, seminifer tübüllerin peritübüler hücrelerine ve Leydig hücrelerine yaklaşan geniş labirentler oluştururlar. Lenf damarları, septula testisteki ve tunika albugineadaki geniş lenf damarlarına boşalırlar. Buradanda lomber aortik lenf düğümlerine ulaşırlar. Kapiller, tübüller arası venlere boşalırlar, bunlarda ışınsal venlerle birleşir ve venöz pleksuslara açılırlar. Testiste dönüş, pampiniform pleksusta sonlanır. Venöz kanallardan oluşan bu sistemde, venlerle arterler çok yakın seyreder (17). Sinirler, testiküler arterlere yakın seyreden testiküler pleksusu oluştururlar. Hem sinaptik vazomotor lifler hem de duysal lifler vardır. Testisler basınç ve ağrı hissine karşı hassastırlar (16,18). Şekil 2. Testisin damarsal anatomisi 5

10 Peritübüler doku Seminifer tübüller, dışlarından sınırlayıcı bir doku ile sarılmışlardır. Buna tunika propria, lamina propria, sınırlayıcı membran veya yaygın olarak peritübüler doku ismi verilmektedir. Bağ dokusu ile desteklenmiş bu doku, seminifer tübülleri, tübüller arası dokudan ayırır. Tübüller arası dokunun damar ve sinirleri peritübüler dokuyu aşamazlar. Bu nedenle de seminifer tübüller damarsız yapılardır. Peritübüler doku, değişik türlerde farklılık gösterirse de genel düzenlenmesinde hücresiz ve hücreli katlar içerir (11-13,19). Hücresiz katlar, kollajen liflerle desteklenmiş fibriller ve glikoproteinlerden zengin bir ara madde taşır. Bu kat, kimyasal yapısı ile ilgili olarak, PAS (+) tepki verir. Hücreli katta, fibroblast benzeri yassı myoid hücreler vardır. Bu hücreler düz kas hücrelerine ve fibroblastlara benzeyen özellikler gösterir. Sitoplazmasında fibroblast hücrelerinde görülen düzgün yüzeyli endoplazmik retikulumu (SER), miyofibril ve miyoflamentlere sıklıkla rastlanır. Bu hücrelerin düzenli kasılmaları ile seminifer tübül içinde pasif hareket eden spermatogonyal hücrelerin lümene doğru hareketleri kolaylaştırılır (11,12,20). Seminifer tübül enine kesitlerine bakılırsa bazal membranla sınırlanmış bir sıra epitelyum hücresi bazalden lümene kadar dizilmiştir. Bu epitele germinal epitelyum veya seminifer epitel denir. Germinal epitel içinde iki tip hücre bulunur. Bunlardan birisi destek hücreleri şeklinde Sertoli hücreleri, diğeri ise spermatojenik veya germinal hücrelerdir. Bunlar, farklı bölünme ve olgunlaşma süreçleri geçiren germ hücre birliği oluştururlar (11,12). Normalde peritübüler doku, interstisyumdan tübül içine madde geçişini engellemez. Zaten germinal epitelyumun beslenmesi, perfüzyon yolu ile peritübüler dokunun geçirgenliği aracılığında olur (11,12,21). 6

11 ERKEKTE HİPOTALAMO-HİPOFİZER-GONADAL AKS Erkek reprodüktif fonksiyonu, hipotalamus, pitüiter bez ve testisler olmak üzere üç sıradan oluşan reprodüktif aks tarafından kontrol edilmektedir. Aksın üst iki sırasının her ikisi de bir sonraki alt seviyede hormon sekresyonunda rol alan endokrin sinyal moleküllerini üretirler. Böylece, median eminens e yönelen aksonlarla preoptik alanda lokalize hipotalamik nöronlar, hipotalamohipofizer şant ile pituiter bezin kan damarlarının yaptığı portal sistem içine gonadotropin salıveren hormonu (GnRH) sekrete ederler. Anterior pitüiter bez (adenohipofiz) gonadotropin sekresyonu için özelleşmiş olan gonadotroplar ya da hücreler içerirler. Gonadotrop ların sekretuar aktivitesi GnRH tarafından uyarılır. Pituiter gonadotroplar tarafından sekrete edilen iki gonadotropin, luteinize edici hormon (LH) ve folikül stimüle edici hormondur (FSH). GnRH ya ilave olarak, dimerik peptid yapısındaki aktivinin de hipofizdeki lokal üretimi ile FSH sekresyonunu stimüle eder (22). Her iki gonadotropin, kan dolaşımına karıştıktan sonra, FSH, Sertoli hücreleri stimülasyonu ile seminifer tübül epitelyumunda spermatogenezi uyarırken; LH, interstisyumdaki Leydig hücrelerinden testosteron üretimini sağlamak için testislere ulaşırlar. Testosteron (T) sekresyonu ve sperm üretim hızı ile üst reprodüktif aks arasında, negatif feed-back ilişkiyi sağlayan bir ağ tarafından çok iyi bir şekilde düzenlenmiştir. Testosteron ve onun metaboliti olan östrodiol; GnRH, nöronları ve gonadotropların sekretuar aktivitesini baskılar. Primer olarak Sertoli hücrelerinden sekrete edilen ve bir glikoprotein olan inhibin, gonadotroplarda FSH sekresyonunu inhibe eder. İnsan Sertoli hücreleri tarafından sekrete edilen inhibin formu, α ve β alt gruplarının bir heterodimer yapısı olan β alt grubunun B varyantına sahip olduğu için inhibin B olarak adlandırılır (23). İnhibin B selektif olarak, FSH nın β subünitini kodlayan genlerin transkripsiyonunu inhibe ederek, gonadotroplarda FSH sekresyonunu inhibe eder (24). Bozulmuş testiküler fonksiyonun belirlenmesinde bir belirleyici olarak inhibin B kullanımı tartışmalıdır (25). Erkek fetusun intrauterin gelişimi sırasında Leydig hücreleri, seminifer tübüller arasındaki testisin bağ doku stromasının mezenkimal prekürsör hücrelerinden diferansiye olur. Bu süreç gebeliğin 7. haftasından itibaren oluşmaya başlar ve bu 7

12 dönemde fetal dolaşımda androjenler saptanır hale gelir. Leydig hücrelerinin steroidogeneze başlaması ile androjen bağımlı erkek üreme sistemi de farklılaşmaya başlar. Erken gebelik döneminde fetal hipofiz FSH ve LH sentezleme, depolama ve yüksek konsantrasyonlarda sekrete etme yeteneğine sahiptir. Gebeliğin ortalarında FSH ve LH pik yapar. Gebeliğin son dönemlerinde FSH ve LH düzeylerinin düşmesi hipotalamo-hipofizer-gonadal (HHG) aksın gonadal steriodlere negatif feedback yanıt vermesine bağlıdır (26). Ancak anensefalik fetuslarda Leydig hücre gelişiminin devam etmesi gonadotropinlerin şart olmadığını göstermektedir. İntrauterin dönemde plasentadan salgılanan insan koriyonik gonadotropin (hcg), Leydig hücre gelişimi ve androjen sentezinden sorumludur (27,28). Doğumdan sonra maternal hcg uyarısının kesilmesine bağlı olarak Leydig hücrelerinde kısa süreli bir regresyon gözlenir. Yaşamın 2-3. aylarında tekrar Leydig hücre diferansiasyonu başlar ve kısa süreli bir serum T yükselmesi gözlenir. Bu etkinin gonatropin yükselmesine bağlı olduğu düşünülmektedir. Yaşamın ilk 2-6 aylarında oluşan bu androjen artışının hipotalamus, karaciğer, penis, prostat ve skrotum gibi androjen bağımlı organların tanınması ve yaşamın daha sonraki dönemlerinde etkileşimleri için gerçekleştiği sanılmaktadır. Nitekim yeni doğan döneminde bu androjen artışını gerçekleştiremeyen erkek bebeklerin pubertal androjen bağımlı penis büyümelerinin yetersiz kaldığı bildirilmiştir (29). Bundan sonra pubertal gelişime kadar Leydig hücreleri tekrar regresyona uğramakta, testisler ve HHG aks sessiz bir döneme girmektedir. Serum LH ve FSH düzeyleri 6-8, T düzeyi ise yaşlarında dereceli olarak artmaya başlar ve LH düzeyi erişkin dönemde 116 kat artış gösterir. Hipotalamustan GnRH nın pulsatil salınımı 12 yaş civarında oturmaya başlar. Puberte döneminde GnRH nın pulsatil salınımının geceleri daha fazla olması kismen de olsa pineal bezden salgılanan melatonin hormonunun gece aktivitesinin azalmasına bağlıdır. Gonadostat hipotezine göre puberte dönemine kadar HHG aksın sessiz kalmasını sağlayan mekanizmalar, melatonin hormonunun hipersekresyonu ve T un 5α reduktaz ve 3α- hidroksisteroid dehidrogenaz enzimleri ile daha zayıf feedback etkileri olan dihidro testosteron (DHT) ve androstenodiol gibi androjenlere dönüşümü ile olmakta ve bu dönemde testisler steroidogenez yeteneği kazanmaktadır. Puberteye geçiş, bunların dışında beslenme durumu ve vücudun büyüme hızından da etkilenmektedir. Büyüme hormonu (GH) ve 8

13 parakrin mediatörü olan insulin benzeri büyüme faktörü -1 inde (IGF-1) üreme sistemi üzerinde uyarıcı etkileri olduğu gösterilmiştir (30). Yakın zamanda yapılmış bazı çalışmalarda, vücutta yağ dokularının dağılımından sorumlu bir sitokin olan leptinin puberte gelişiminde ve HHG aksın modülasyonunda rol aldığı, leptin reseptör geni defektlerinde erken obezite ve pubertal gecikme olduğu bildirilmiştir (30,31). Leptinin gonadotropin salınımını artırdığı (32), testiste reseptörleri olduğu ve burada inhibitör etki gösterdiği bildirilmesine rağmen, etki mekanizması henüz tam olarak anlaşılamamıştır (33). GERMİNAL HÜCRELER VE SPERMATOGENEZ Germinal hücreler; spermatogonyum, spermatosit, spermatid ve spermatozoonlardır (11,12,14). Bunlar primordial germ hücrelerinden köken alan gonositlerden kaynağını alırlar. Hem dişide hem de erkekte ilk primordial germ hücreleri 4. haftada yolk sac endodermi duvarında gelişerek gonad taslaklarına doğru yol alır. Gonadların oluşmasını işaret eden ilk belirtiler 5. haftada başlar. Seminifer tübül bazal membranı üzerinde oturan spermatogonyumlar, küçük diploid germ hücreleridir, puberteye kadar bölünmezler (34,35). Doğumdan önceki dönemde ortaya çıkan germ hücrelerinde üç tür spermatogonyum gelişir. Bunlar açık tip A (Ap), koyu tip A (Ad) ve B tipi spermatogonyumlardır. B tipi spermatogonyumlar primer spermatositlerle süreklilik sağlar. Yani tip B spermatogonyumların son mitoz bölünmesinden sonra primer spermatositler ortaya çıkar. Gonositlerden üreyen ilkel spermatogonyumun ileri derecede özelleşmiş spermatozoon haline gelinceye kadar geçirdiği sürece spermatogenez denir (11,12). Spermatogonyumlar Açık veya soluk A tipi spermatogonyumlar B tiplerinden daha azdır. Oval veya yuvarlak şekilli bu hücreler her zaman bazal lamina üzerine otururlar. Hücre şekline uyum gösteren yuvarlak veya oval çekirdeği ince kromatinlidir. Genelde tek bir nukleolus görülür. A tipi spermatogonyumların sitoplazmasında organeller dağınıktır. Mitokondri yuvarlak şekillidir ve çekirdek yakınında bulunur. Belirgin golgi 9

14 kompleksi ve dağınık ribozomlar izlenir. Mitokondriyumlar genellikle 3-5 tanesi bir arada, homojen RNA dan zengin yoğun bir madde ile birleşmiş görülürler. Açık A tipi spermatogonyumlar yedek hücrelerdir. Gerektiğinde spermatogenezi başlatmak için devreye girerler (11,12,14). Koyu A tipi spermatogonyumların bir türü de bazal lamina ile bağlantıları en çok olan, uzamış spermatogonyumlar olarak tarif edilmiştir. Bunlar koyu bazofilik boyanan, oval heterokromatik nukleuslara sahip, küçük hücrelerdir (35,36). Seminifer epitelyumun kök ya da rezerv hücreleri olarak değerlendirilirler (35,36,37). Düzensiz aralıklarla bölünerek, hem yeni tip A spermatogonyumları, hem de açık tip A hücreleri meydana getirirler (34,35,36,37,38). Sitoplazmik organeller açık tiplerden pek farklı değildir. Spermatogonyumların en çok bulunan tipi B tipi spermatogonyumlardır. Bunlar da bazal lamina üzerine otururlar. Fakat bazal lamina ile bağlantıları daha azdır. Hücrelerin çekirdeği merkezi olarak yerleşmiş ve yuvarlak şekillidir. Çekirdekte bir ya da iki koyu boyanan çekirdekçik bulunur. Sitoplazmada diğer A tiplerine göre daha fazla ribozom bulunur. Oval yerine yuvarlak olan nukleusları dışında açık tip A spermatogonyumlara benzerler (35,36). Mitozla bölünerek primer spermatositleri meydana getirirler (35). Soluk ve ya açık A tipi spermatogonyumlar kök hücrelerdir. Bunlar bölünerek hem yeni soluk A tipi spermatogonyumları yaparlar hem de koyu tip hücreleri oluştururlar. Koyu A tipi hücrelerde B tipi hücreleri oluşturmak için bölünürler. B tipi spermatogonyumların son mitotik bölünmelerinden sonra primer spermatositler ortaya çıkarlar. İlk ortaya çıkan primer spermatositlerin uzun profaz dönemleri olduğundan artan bir yoğunlaşma gösterirler. Bu hücreler mayoz bölünmenin preleptoten, leptoten, zigoten, pakiten ve diploten safhalarını geçirerek sekonder spermatositlere dönüşürler. Bunlar de ikinci bir mayoz bölünme geçirerek haploid kromozom setine sahip olan spermatidleri oluştururlar. Spermatidler herhangi bir bölünme geçirmeden, bir seri değişiklikler geçirerek spermatozoonu, onlarda tipik şekilli erişkin spermleri meydana getirirler. Spermatositler de birbirleri ile sitoplazma köprüleri aracılığı ile bağlıdırlar. Bu özellikler spermatidlerde de devam eder. 10

15 Böylece kardeş hücrelerle birlikte davranmak için fiziksel bir süreklilik sağlanır (11-13). B tipi spermatogonyumlar, mayoz bölünme geçirecek olan spermatositlere dönüşürler. Bu sırada yavaş fakat belirgin bir büyüme göstererek çapları 18 mikrona ulaşır. Hücrelerin sitoplazması spermatogonyumlarınkine benzer. Spermatidler Spermatositlerin ikinci mayoz bölünmelerinden sonra haploid kromozoma sahip spermatidler oluşur. Erken dönemde spermatidler nispeten küçük, küresel şekilli hücrelerdir. Nukleusları ince kromatinlidir, arada yoğun kromatin yumakları vardır. Nukleus kısa sürede daha da küçülür. Sitoplazmada dağınık düz endoplazmik retikulum, küçük ve perifere dizili, yuvarlak, kristası belirgin olmayan mitokondriumlar ve iyi gelişmiş golgi kompleksi görülür. Granüllü endoplazmik retikulum azdır. Küçük ve hücre zarı altında dizilmiş mitokondriumlar spermatid sitoplazmasının tanınmasını kolaylaştırır (11-13). Nukleus yakınında tipik, kitle halinde kromatin cisimciği görülür. Bu yapı düzensiz, koyu, fibrilli ve granüllü sahalar içerir, ribonükleoproteinden zengindir. Çekirdek ve sitoplazmasında bir seri değişiklikler gösteren spermatidde, birbirini takip eden fazlar izlenir. Spermatid olgunlaşması sırasındaki değişiklikler türlere göre farklılıklar göstersede genel özellikleri ile hemen hemen aynıdır. Spermatiddeki değişikler sonucu oluşan türe has genetik özellikleri taşıyan hücre spermiyumdur. Spermiyumda akrozom, oosite girmesini sağlamak için gereklidir. Akrozom oluşumu evrelerinde golgi kompleksinin ve kromatid cisimciğinin katkısı önemlidir. Hücredeki tüm kromatin, nukleus şekillenmesi sırasında homojen, koyu boyanan bir yapıya dönüşür ve hücrenin yaşamı boyunca etkin olamaz (11,14,16). Spermatid sitoplazmasındaki hücre organellerinden sentriol ve mitokondriler dışında diğerleri kullanılmaz. Memelilerde spermatidlerin spermiyum haline gelmesi belirli basamakları izler. 11

16 Golgi fazında, önce spermatidin nukleusu etrafında golgi kompleks bölgesinde veziküllü yapılar çoğalır (proakrozomal veziküller). Bunlar birleşince büyük boşluklu yapılar oluşur (akrozom vezikülü). Bu bölgede nukleus yoğunluğunda artış görülür. Nukleusun bir kutbunda belirginleşen veziküller içinde akrozomal granül görülür ve bunlar giderek koyulaşıp büyür. Bu olgunlaşmaya, nukleus yakınında bulunan kromatid cisimcik muhtemelen katkıda bulunur. Sentriol çifti nukleusun karşı kutbuna hareket eder. Sitoplazmadaki mitokondriler hücre çeperine doğru dizilirler (12,14,16). Başlık fazında, akrozomal vezikül genişleyerek büyür, çekirdekle temas ettiği yerden başlayarak granül içeriği, çekirdeğin ön kısmını bir başlık halinde sarar. Kromatid cisimcik karşı uca kayarak çiftlerine yaklaşır. Buradan flagellum gelişir. Nukleus uzunluğu artar. Akrozomal granülden akrozom gelişir ve nukleusun 2/3 ön yüzü akrozom ile kaplanır. Burası çokça glikoprotein ve glikolipid içerir. Ayrıca burada galaktoz, mannoz, fruktoz karbonhidratları ile hyalurinidaz, asit fosfataz, nukleoidaz enzimleri de yoğunlaşır. Akrozoma karşı kutupta, kuyruğu oluşturacak mikrotübüller çevresi silindirik bir kılıfla örtülüdür. Uzunluğu dizili 9 lifle çevrili olan flagellum, spermatozoanın boyun ve kuyruk bölgesini oluşturur. Mitokondriler boyun bölgesinden annulusa doğru göç ederler. Liflerin çevresinde halka şeklinde bir mitokondrial kılıf oluştururlar. Mitokondrilerle çevrili olan bu bölge orta parçayı temsil eder. Olgunlaşma fazı, spermiogenezin son evresidir. Spermatid türe has şeklini alırken spermatidin çekirdeğinden spermiyumun başı, sentrioller ile mitokondrilerden de kuyruk bölümü şekillenir. Spermatidin diğer organelleri artık cisimcikler şeklinde Sertoli hücreleri tarafından fagosite edilir. Olgunlaşma fazında spermiyumun son şeklinin kazanılması sağlanır. Testis içinde spermiyumların metabolik ihtiyaçları hala Sertoli hücreleri tarafından sağlanır. Testis dışında ise epididimden ve sekonder seks organlarından salgılanan maddelerle sağlanır (14,16,39). 12

17 Şekil 3 Memelilerdeki spermatozoanın şekli Spermatogenez üç aşamada gerçekleşir: mitotik bölünmelerle çok sayıda spermatogonyum oluşması, mayotik bölünmede genetik çeşitlilik elde edilmesi ve kromozom sayılarının yarıya inmesi, yaygın hücre modelleşmesi oluşması ve kromozomların aktarımı ve herhangi bir zarara karşı sıkı paketlenmesinin gerçekleşmesi. İNFERTİL ERKEĞİN DEĞERLENDİRİLMESİ Üreme tıbbı 1990 lı yıllar içerisinde önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Her ne kadar insanda kopyalama henüz başarılmış olmasa ve kopyalama fikri bile henüz şiddetle tartışılıyor olsa da, üremeye yardımcı tekniklerde blastosist ve embryo biopsisinde olduğu gibi sürekli ilerlemeler kaydedilmiştir. Nonobstrüktif azoospermili hastaların testislerinden sıklıkla sperm elde edilerek, insan oositi içine enjeksiyonu yapılabilir. Böyle ileri teknoloji gerektiren, yüksek maliyetli yöntemlerden elde edilen başarılı sonuçlar neticesinde, erkeğin değerlendirilmesi sıklıkla göz ardı edilmektedir. Bu yaklaşım varikosel, vazal obstrüksiyon ve enfeksiyon gibi erkek infertilitesinin çoğu nedeninin kolaylıkla ve etkin olarak tedavi edilebileceği gerçeği de önemsenmemektedir. Ayrıca, tam bir inceleme yapılmazsa, testis kanseri, hipofiz tümörü ve nörolojik bozukluklar gibi önemli hastalıklarda gözden kaçabilir (40). 13

18 Nihayet erkek infertilitesinin genetik nedenleri daha iyi anlaşıldıkça, yardımcı üreme tekniklerine başlamadan önce erkeğin yeterli değerlendirilmesi ve danışmanlık konularının ne derece önemli olduğu da ortaya çıkmıştır. Normal bir çiftin bir ay içerisinde gebe kalma şansları %20-25, 6 ay içerisinde %75 ve bir yıl içerisinde ise %90 dır (41). Hem erkek hem de kadın için 24 yaşında fertilizasyon oranları en yüksektir. Fertilizasyon oranları bu yaştan sonra her iki sekste de düşmeye başlar (42,43). İnfertilite olgularının yaklaşık %20 si tamamıyla bir erkek faktöründen kaynaklanır. %30-40 ında ise hem erkek hem de kadın faktörleri birlikte görülür (44,45). Tedavi edilmemiş infertil çiftlerin %25-35 i yalnız cinsel ilişkide bulunmakla ileride çocuk sahibi olabileceklerdir (46). İlk iki yıl içerisinde bunların %23 ünde gebelik görülürken bir % 10 luk dilimide takip eden 2 yıl içerisinde gebe kalır (47). Dolayısıyla, infertil bir çifti takip ederken ve tedavi sonuçlarını değerlendirirken, işte bu aylık %1-3 lük gebelik şansını (nonazoospermik çiftlerde) akılda tutmak gerekir. Her ne kadar çiftler gebe kalmayı istediklerinden itibaren 12 ay geçinceye kadar tetkik edilmezlerken, artık çiftin yaşı ilerledikçe temel incelemenin ertelenmesi önerilmemektedir. İnfertil erkeğin değerlendirilmesindeki hedefler (1) düzeltilebilir durumların; (2) başka yöntemlerle düzeltilemeyen, ancak erkeğin spermi kullanılarak yapılan yardımcı üreme tekniği ile tedavi edilebilecek nedenlerin; (3) bu tekniklerle de tedavi edilemeyen ve donör inseminasyonu ve ya evlat edinmeyi gerektirecek nedenlerin; (4) altta yatan önemli tıbbi patolojilerin; ve (5) hastayı ya da çocuğunu etkileyebilecek genetik ve/ ve ya kromozomal bozuklukların belirlenmesine yöneliktir. İnfertilite şikayeti ile başvuran erkeğin detaylı hikayesi ve fizik muayenesinden sonra yapılacak basit ve ekonomik ilk test semen analizidir. 14

19 Semen analizi İnfertil erkeğin değerlendirilmesinde semen analizi en önemli yeri tutar. Buna rağmen, semen parametrelerinin ölçülmesinin bir fertilite ölçütü olması gerekmediği de bilinmelidir. Semen parametrelerinin kalitesi azaldıkça istatistiksel olarak gebelik şansı da azalır ama sıfıra inmez. Buna rağmen doğru şekilde yapılmış bir semen analizi infertil erkeğin değerlendirilmesinde önemli bir araçtır. Sperm üretimi günlük olarak değişebildiğinden, infertilite değerlendirilmesi için en az iki semen analizi yapılmalıdır. İki örnek arasında geçen zaman en az 7 gün ve en fazla 3 hafta olmalıdır. İki değerlendirme sonuçları birbirinden çok farklı ise üçüncü bir değerlendirme yapılmalıdır (48). Toplanması Aynı hastaya ait farklı semen örneklerinin doğru biçimde karşılaştırılmasının yapılabilmesi için, örnek toplanmadan önceki cinsel perhiz süresinin sabit tutulması önem taşır. Örnek en az 48 saatlik perhiz sonrası toplanmalıdır, fakat cinsel perhiz 7 günü geçmemelidir. Örnekler geniş ağızlı, temiz kaplarda toplanmalıdır. Semen örneği muayenenin yapıldığı yerde ya da evde toplanır ve toplama kabı nakil süresince sıcak kalabilmesi için vücutla temas edecek şekilde giysinin içinde muhafaza edilerek tetkikin yapılacağı yere ulaştırılır (48). Örnekler genelikle masturbasyon ile toplanır. Eğer hasta istemezse, uygun özel kondomlar da kullanılabilir. Lateks kondomlar kullanılmamalıdır. Örnek toplanmasında geri çekme yöntemi alternatif bir yöntem olmakla birlikte, ejakulatın ilk kısmı kaybedilebileceği ve içine bakteri ya da vajenin asit sekresyonu karışabileceği için ideal değildir (48). Toplanan örnek ilk bir iki saat içinde incelenmelidir. 15

20 Fiziksel özellikler Taze ejakulat koagulum şeklindedir ve 5 ila 25 dakika arasında likefiye olur. Bu bazen 60 dakikayı bulur (48). Ejakulasyon ile atılan spermin büyük kısmı distal epididimden az bir kısmı ise vaz deferensin ampullasından gelir. Semenin likefaksiyonu, prostattan kaynaklanan ve prostat spesifik antijen ile plazminojen aktivatörünü içeren proteazlar tarafından gerçekleşir. Normal örnek homojen, gri opalesan görünüme sahiptir. Sperm konsantrasyonu düşükse daha az opak görülür. Kırmızı kan hücresi varsa kırmızı kahverengi, sarılık ya da vitamin kullanımı varsa sarı görülebilir (48). Likefiye örneğin viskositesi koagulasyondan farklı olarak değerlendirilmelidir. Viskoziteyi kontrol için 5 ml geniş ağızlı pipete örnek dikkatlice çekilir ve yerçekiminin etkisi ile damlaması beklenir. Bu sırada damla ile pipet arasında oluşan ince ipliğin uzunluğu gözlenir. Anormal viskozitelerde bu uzunluk 2 cm den daha uzundur (48). Sperm sayısı Sperm sayısı seminal plazmadaki sperm konsantrasyonu anlamına gelir. Sperm sayma metodlarının çoğu, içinde spermlerin sayıldığı grid sistemine dayanan sayım kamarasını kullanır. Günümüzde çok sayıda kamara mevcuttur. Metodların karşılaştırılması, kamaralar arasında önemli farklılıklar olabileceğini ortaya koymuştur (49,50). Bu nedenle farklı laboratuarlarda yapılmış semen analizlerinin karşılaştırılması zor olabilir. Semen analiz tekniklerinin detaylı tanımlamaları birçok kaynaktan elde edilebilir (48). İçinde hiç sperm görülmeyen örnekler santrifüj edildikten sonra, dipte çöken pellet içerisinde sperm aranmalıdır (48). Motilite Motilite kuyruk hareketi gösteren sperm yüzdesidir. İdeal olarak ejakulasyondan sonraki ilk 1-2 saat içerisinde ve sperm motilitesinde azalmayı önlemek için örnek oda ısısında ya da vücut sıcaklığında saklanarak yapılmalıdır. 200 spermatozoayı değerlendirmek için en az beş mikroskopik alanda sistemik 16