Beziehung zwischen dem Zeitraum nach der Vasektomie und der Fortpflanzungsfähigkeit von Spermien, die durch Nebenhodenaspiration erhalten wurden

Zusammenfassung

HINTERGRUND: Es ist nicht genau definiert, ob die verstrichene Zeit nach der Vasektomie einen Einfluss auf das Ergebnis der IVF–ICSI mit Nebenhodenspermien hat. Wir analysierten retrospektiv die Ergebnisse von 151 ICSI-Zyklen, in denen Spermien von vasektomierten Männern zu verschiedenen Zeitpunkten nach Vasektomie verwendet wurden. METHODEN: Oozyten wurden nach einem desensibilisierenden Ovarialstimulationsprotokoll unter Verwendung eines GnRH-Agonisten in Verbindung mit rekombinantem FSH und HCG erhalten. Spermien wurden durch perkutane epididymale Spermienaspiration gewonnen. Die Zyklen wurden in drei Gruppen eingeteilt: ≤10 Jahre nach Vasektomie (Gruppe 1, n = 47), 11-19 Jahre nach Vasektomie (Gruppe 2, n = 79) und ≥20 Jahre nach Vasektomie (Gruppe 3, n = 25). SUCHERGEBNISSE: Wie zu erwarten, unterschied sich das Durchschnittsalter der Männer in den drei Gruppen (Gruppe 3 > Gruppe 2 > Gruppe 1), und das Durchschnittsalter der Frauen war auch in Gruppe 3 signifikant höher als in den Gruppen 1 und 2, obwohl keine Unterschiede zwischen den Gruppen 2 und 3 beschrieben wurden. Alle anderen Labor- und klinischen Parameter waren in den drei Gruppen ähnlich. Die Dauerschwangerschaften und die Implantationsraten (34, 25, 8% bzw. 22, 15, 6%) gingen von Gruppe 1 auf Gruppe 3 signifikant zurück. SCHLUSSFOLGERUNG: Schwangerschafts- und Implantationsraten nach ICSI mit Spermien von vasektomierten Männern korrelieren negativ mit dem Zeitintervall nach Vasektomie, was nicht allein durch männliches oder weibliches Altern erklärt werden kann.

Einleitung

ICSI ist eine erfolgreiche Technik zur Behandlung der assistierten Reproduktion, die ursprünglich zur Linderung der männlichen Unfruchtbarkeit entwickelt wurde (Palermo et al., 1992; Van Steirteghem et al., 1993). Die mit ejakulierten Spermien erzielten Ergebnisse scheinen nicht mit der Spermienkonzentration oder Morphologie in Zusammenhang zu stehen (Nagy et al., 1995a; Svalander et al., 1996). Die Prognose ist nur in den Fällen beeinträchtigt, in denen keine beweglichen Spermien gefunden werden (Nagy et al., 1995a).

Die Aspiration von Nebenhoden- und Hodenspermien wird routinemäßig zur Gewinnung von Spermatozoen bei obstruktiver und nicht obstruktiver Azoospermie eingesetzt. Die Befruchtungsraten sind in diesen Fällen ähnlich wie bei Spermien aus dem Ejakulat (Nagy et al., 1995b; Van Steirteghem et al., 1998). ICSI ist daher eine wirksame Alternative zur Wiederherstellung der Fruchtbarkeit in Fällen nach Vasektomie, in denen eine Reanastomose versagt hat oder die Zeitspanne von Vasektomie hat zu sekundären Stellen der Nebenhodenobstruktion geführt. Darüber hinaus kann ICSI die negativen Auswirkungen von häufig bei diesen Männern vorhandenen Anti-Spermien-Antikörpern auf die Fruchtbarkeit beseitigen (Heidenreich et al., 1994). In den meisten obstruktiven Fällen, einschließlich post-vasektomierter Männer, ist die epididymale Spermienaspiration die Methode der Wahl, um Spermien zu erhalten (Craft et al., 1995). Die Feinnadelaspiration als Technik ist ein einfacheres und weniger invasives Verfahren als ein mikrochirurgischer Eingriff an den Nebenhoden oder an den Hoden (Tournaye et al., 1998).

Jüngste Berichte deuten darauf hin, dass die männliche Fruchtbarkeit mit dem Alter abnimmt (Auroux, 1993). Es wurde jedoch bereits veröffentlicht, dass bei normalen gesunden Männern die Samenqualität per se mit der Zeit nicht signifikant abnimmt (Fisch et al., 1996). Darüber hinaus scheint das ICSI-Ergebnis nicht mit dem Alter des Vaters in Zusammenhang zu stehen (Spandorfer et al., 1998).

Andererseits wurden zeitbedingte negative Auswirkungen auf die Samenqualität und Fruchtbarkeit bei post-vasektomierten Männern beschrieben (Urry et al., 1990). Eine höhere Inzidenz von Anti-Spermien-Antikörpern und Spermienklumpen zusammen mit einer Abnahme des Anteils beweglicher Spermien wurde berichtet (Weiske, 2001).

Aufgrund der oben genannten Vorteile der ICSI gegenüber der Reanastomose ist ein signifikanter Anteil der obstruktiven azoospermischen Patienten, die eine ICSI-Behandlung suchen, vasektomierte Männer. Da derzeit nicht bekannt ist, ob die Zeit nach der Vasektomie einen Einfluss auf das Ergebnis der ICSI-IVF hat, analysierten wir die Beziehung zwischen der Zeit nach der Vasektomie und der Reproduktionsfähigkeit der Spermien nach der ICSI.

Materialien und Methoden

Wir analysierten retrospektiv die Ergebnisse von 151 ICSI-Zyklen, die aufgrund einer obstruktiven Azoospermie nach Vasektomie durchgeführt wurden und im Zeitraum von Juni 1998 bis Juni 2000 abgeschlossen wurden. Die Patienten wurden entsprechend dem Zeitraum nach der Vasektomie drei Gruppen zugeordnet. Das Intervall von der Vasektomie wurde auf das nächste abgeschlossene Jahr vom Datum der Vasektomie bis zum Zeitpunkt der ICSI abgerundet. Alle Fälle wurden an unser Zentrum überwiesen, da sie die ICSI der Reanastomose des vas als primäre Therapieform vorzogen. Alle Fälle wurden einer perkutanen epididymalen Spermienaspiration (PESA) als Technik zur Gewinnung von Spermien unterzogen. Gruppe 1 bestand aus 47 Zyklen, bei denen der Zeitraum ab Vasektomie ≤10 Jahre betrug; gruppe 2 umfasste 79 Zyklen, bei denen der Zeitraum von der Vasektomie zwischen 11 und 19 Jahren lag, und Gruppe 3 umfasste 25 Zyklen, bei denen der Zeitraum von der Vasektomie ≥20 Jahre betrug.

Die Ovarialstimulation wurde unter Verwendung einer Kombination aus einem GnRH-Agonisten (Leuprolidacetat, Lupron®; Abbott Laboratórios do Brasil Ltda, São Paulo, Brasilien), einem langen Protokoll und rekombinantem FSH (Gonal-F®; Serono Laboratorios, São Paulo, Brasilien) durchgeführt. Die Follikelentwicklung wurde mit periodischen Messungen von Serumöstradiol und vaginalem Ultraschall überwacht. HCG 10 000 IE (Profasi®; Serono Laboratorios) wurde verabreicht, wenn mindestens zwei Follikel einen mittleren Durchmesser von 18 mm erreichten, und die Eizellentnahme wurde 34 h später durch ultraschallgesteuerte transvaginale Aspiration durchgeführt.

Epididymale Spermienaspiration

Spermien wurden von PESA entnommen. Eine 27,5-Gauge-Nadel wurde in den proximalen Teil des Nebenhodens (normalerweise im oberen Pol des Hodens) eingeführt und mit einer 1-ml-Spritze (B-D; Becton Dickinson Ind. Cirúrgicas Ltda, Curitiba, Brasilien). Das Aspirat wurde in eine Petrischale gegeben und mit IVF-50 Medium (IVF Science Scandinavian, Göteborg, Schweden) gespült. Die Probe wurde auf das Vorhandensein von beweglichen Spermien untersucht. Wenn in der Probe kein bewegliches Sperma vorhanden war, wurde die Nebenhodenaspiration wiederholt.

Embryologische Laborverfahren

In reiner Follikelflüssigkeit gesammelte Oozyten wurden sofort in das angrenzende Embryologielabor geschickt, wo sie mit einem Seziermikroskop bei × 50-Vergrößerung identifiziert wurden. Nach der Identifizierung wurden Oozyten in eine einzelne Well-Kulturschale (3260) gegeben; Costar, Cambridge, MA, USA) mit 1,0 ml 80 I.E./ml Hyaluronidase (Hyase-1; IVF Science Laboratories) für 30 s und wurden anschließend mehrmals in IVF-50 Medium gewaschen. Jede Eizelle wurde separat in einen Tropfen von 30 µl IVF-50 Medium gegeben und mit leichtem Mineralöl (Ovoil 150; IVF Science Gmbh) bedeckt und für 2-4 h bei 37 ° C in einer Atmosphäre mit 5% CO2 inkubiert. Am Ende der Inkubationszeit wurden Cumulus- und Corona radiata-Zellen mit einer Kunststoffpipette mit 135 µm Durchmesser, verbunden mit einem Zellstripper (Mid Atlantic Diagnostics Inc., Medford, New Jersey, Vereinigte Staaten).

Die Kernreife und die ooplasmatische Qualität wurden mit einem invertierten Lichtmikroskop (Nikon Diaphot Microscope®; Nikon Corporation, Tokio, Japan) bei ×200 oder × 400 Vergrößerung bewertet. Metaphase-II (MII) -Oozyten wurden innerhalb eines Zeitraums von 2-4 h nach der Entnahme mikroinjiziert. Metaphase-I (MI) -Oozyten wurden für die Extrusion des ersten polaren Körpers in Intervallen von 4 h bis zu 8 h nach der Entnahme beobachtet und die Injektion wurde entsprechend durchgeführt. Die Methoden zur Spermieninjektion wurden bereits berichtet (Abdelmassih et al., 1996).

Nach der Spermieninjektion wurden Oozyten in 1 ml IVF-50-Medium, bedeckt mit Mineralöl, für 16-18 h inkubiert. Oozyten wurden 16-18 h nach ICSI auf das Vorhandensein oder Fehlen von Vorkernen und Polkörpern beobachtet (Nagy et al., 1998a). Die Befruchtung wurde als normal angesehen, wenn zwei klar voneinander getrennte Vorkerne vorhanden waren. Wurde ein einzelner Vorkern beobachtet, erfolgte ca. 4 h später eine zweite Auswertung. Wenn das Vorhandensein von drei Vorkernen nachgewiesen wurde, wurde die Oozyte verworfen.

Oozyten, die zwei Vorkerne enthielten, wurden getrennt in Tröpfchen von 30 µl IVF-50-Medium, das mit Mineralöl bedeckt war, in einer Petrischale (3260; Costar) kultiviert und bis zum Transfer aufbewahrt. Die Embryonen wurden 42 h (Tag 2) und 68 h (Tag 3) nach der Injektion beobachtet und nach den von Staessen vorgeschlagenen Kriterien klassifiziert (Staessen et al., 1989). Entsprechend der Anzahl der Blastomere und dem relativen Anteil an anukleären Fragmenten in der Zona pellucida wurden Embryonen in eine der vier Kategorien eingeteilt: 1, ausgezeichnet (Typ A), wenn kein anukleäres Fragment vorhanden war (6- bis 8-Zellstadium am Tag 3); 2, gut (Typ B), wenn < 20% des Embryos fragmentiert waren (6- bis 8-Zellstadium am Tag 3 oder < 6 Zellen ohne Fragmentierung); 3, fair (Typ C), wenn die relative Menge an Fragmenten zwischen 20 und 50% lag; und 4, schlecht (Typ D), wenn > 50% des Embryos fragmentiert war; fragmentiert. Embryonen mit >50% Fragmentierung wurden nicht übertragen.

Zum Zeitpunkt des Transfers wurden Embryonen in 15 µl IVF-50-Medium unter Verwendung eines Edwards-Wallace-Katheters von 23 cm (Simcare Manufacturing Ltd, Hythe, Kent, UK) geladen.

Die Lutealphase wurde durch tägliche Verabreichung von 800 mg vaginalem Progesteron (Utrogestan®; Laboratoires Besins-Isvovesco, Paris, Frankreich) und täglich wechselnden transdermischen 100 µg Östradiolpflastern (Estraderm TTS100®; Biogalênica Laboratório, São Paulo, Brasilien) unterstützt. Die β-HCG-Serumspiegel wurden 12 Tage nach dem Embryotransfer gemessen.

Transvaginaler Ultraschall wurde bei allen Patienten mit aufsteigenden β-HCG-Titern durchgeführt; Vorhandensein und Anzahl der intrauterinen Schwangerschaftssäcke wurden sowie das Vorhandensein eines fetalen Pols und der Herzaktivität beurteilt. Die Schwangerschaft wurde vom Geburtshelfer der Patientin überwacht und das Endergebnis sowohl vom Geburtshelfer als auch vom Patienten der Klinik gemeldet.

Statistische Analyse

Die Einweganalyse der Varianz (ANOVA) und Kruskal–Wallis-Tests wurden verwendet, um Mittelwerte für weibliches und männliches Alter, Befruchtungsrate, Embryonenqualität, Anzahl der übertragenen Embryonen und Zeitraum nach Vasektomie zu vergleichen. Kontingenztabellenanalyse und Fisher’s exact Tests wurden verwendet, um Schwangerschafts-, Implantations- und Abtreibungsraten zu vergleichen.

Ergebnisse

Die wichtigsten Ergebnisse der 151 in die Studie einbezogenen Zyklen sind in Tabelle I dargestellt. Das Durchschnittsalter der Männer stieg von Gruppe 1 auf 3, und der Unterschied zwischen jeder Gruppe war statistisch signifikant (P < 0,0001). Das mittlere weibliche Alter war in Gruppe 1 im Vergleich zu den Gruppen 2 und 3 signifikant niedriger, in Gruppe 2 jedoch nicht anders als in Gruppe 3 (Tabelle I).

Die mittlere Anzahl der entnommenen und injizierten Eizellen und die Befruchtungsraten waren in allen drei Gruppen ähnlich. Die Qualität der Embryonen und die Anzahl der übertragenen Embryonen waren in den drei Gruppen ebenfalls ähnlich (Tabelle I).

Die klinische Schwangerschaftsrate und die anhaltende Schwangerschaftsrate korrelierten signifikant mit dem Zeitraum der Vasektomie (P < 0,05; χ2-Test für Trend), und der längere Zeitraum der Vasektomie war mit weniger Schwangerschaften verbunden (Tabelle I). Die Implantationsrate sank ebenfalls von Gruppe 1 auf 3, und der Unterschied zwischen allen Gruppen war statistisch signifikant (P < 0,05, contingency table analyses und Fisher’s exact Test). Die Abtreibungsrate zeigte eine Tendenz, von Gruppe 1 auf 3 zu steigen, erreichte jedoch keine statistische Signifikanz zwischen den Gruppen.

Um die Auswirkung des weiblichen Alters auf die Ergebnisse auszuschließen, analysierten wir die Daten von 84 der 151 Zyklen, in denen nur Frauen eingeschlossen waren, die ≤35 Jahre alt waren. Der Unterschied im mittleren männlichen Alter der drei Gruppen blieb signifikant (P < 0,0001), aber das weibliche Alter unterschied sich nicht signifikant zwischen den drei Gruppen. Die Anzahl der injizierten und befruchteten Eizellen war in den drei Gruppen ebenso ähnlich wie die Anzahl und Qualität der Embryonen, die an die Patienten übertragen wurden. Die Dauerschwangerschaften und die Implantationsraten waren in den Gruppen 1 und 2 im Vergleich zu Gruppe 3 signifikant höher (Tabelle II).

Unsere Daten bestätigen, dass die perkutane epididymale Spermienaspiration in Kombination mit ICSI eine erfolgreiche Behandlungsoption zur Linderung der Unfruchtbarkeit nach Vasektomie darstellt. Die Technik der Spermienentnahme ist einfach, wird unter örtlicher Betäubung durchgeführt und kann ohne offensichtliche Schädigung des Nebenhodens wiederholt werden.

Wichtig ist, dass die Ergebnisse unserer Studie zum ersten Mal eine negative Korrelation zwischen dem Schwangerschaftsergebnis der assistierten Befruchtung und der Zeitspanne von der Vasektomie bis zur Behandlung nahelegen. Der Unterschied in Schwangerschaft und Implantationsraten blieb bestehen, nachdem die Ergebnisse für das Alter der Frauen korrigiert wurden. Die einzigen offensichtlichen klinischen Unterschiede waren das mittlere Alter der Männer zwischen den Gruppen und der Zeitraum der Vasektomie. Der Einfluss des männlichen Alters auf die Ergebnisse der assistierten Reproduktion ist nicht gut bestimmt. Einige Studien deuten auf einen Rückgang des Fruchtbarkeitspotenzials mit zunehmendem männlichen Alter hin (Auroux, 1993), die meisten Studien ergaben jedoch keinen Zusammenhang zwischen dem Altern und dem Fortpflanzungspotenzial von Männern (Krause und Habermann, 2000). Auch das individuelle Follow-up über einen Zeitraum von bis zu 25 Jahren ergab keine wesentlichen Veränderungen (Fisch et al., 1996). Noch wichtiger in Bezug auf unsere Studie, ICSI-Ergebnisse für verschiedene diagnostische Kategorien werden nicht durch das Alter des männlichen Partners beeinflusst (Spandorfer et al., 1998) im Gegensatz zur wichtigen Rolle des Alters der Partnerin (Abdelmassih et al., 1996; In: Devroey et al., 1996).

Die Erfolgsrate der Vasektomieumkehr bei der Wiederherstellung der Fruchtbarkeit steht in umgekehrter Beziehung zur Zeitspanne von der Vasektomie (Belker et al., 1991). Bisher wurden die zeitbedingten negativen Auswirkungen der Vasektomie in Bezug auf die Fertilität mechanischen Faktoren (der zunehmenden Inzidenz sekundärer Stellen der epididymalen Obstruktion) zugeordnet, die die anatomische Wiederherstellung erschwerten, und dem Auftreten signifikanter Titer von Anti-Spermien-Antikörpern (Heidenreich et al., 1996). ICSI überwindet offensichtlich die mechanische Blockade und die mit der Technik erzielten Ergebnisse sind unabhängig von immunologischen Faktoren (Nagy et al., 1995c).

Alle in unsere Studie einbezogenen Fälle wurden einer epididymalen Spermienaspiration unterzogen. Silber et al. haben vorgeschlagen, dass Spermien bei chronisch verstopften Nebenhoden Veränderungen im Zusammenhang mit der Seneszenz mit einer signifikanten Abnahme der Motilität zum distalen Teil hin erleiden (Silber et al., 1995). Andererseits hat Moore berichtet, dass in diesen Fällen auch im proximalen Teil eine unverhältnismäßig große Anzahl toter oder sterbender Spermien gefunden wird (Moore, 1998). Der Autor schlägt vor, dass Nebenhodenflüssigkeit unter normalen Bedingungen lebensfähige Spermien vor akrosomalen Enzymen schützt, die von Spermien im Prozess der Degeneration freigesetzt werden. Die Stagnation infolge einer chronischen Obstruktion würde diesen Schutzmechanismus beeinträchtigen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass bei Männern mit obstruktiver Azoospermie die DNA der Hodenspermien signifikant weniger geschädigt ist als die DNA der proximalen Nebenhodenspermien (Steele et al., 1999). In derselben Studie stellten die Autoren fest, dass die DNA-Qualität der aus dem Hoden gewonnenen Spermien mit der von normalen Männern übereinstimmt, was darauf hindeutet, dass der in Nebenhodenspermien festgestellte Schaden mit der Zeit nach der Produktion erworben wird. Es ist verlockend zu spekulieren, dass epididymale Spermien-DNA-Schäden mit der Zeit der Obstruktion und in den hier vorgestellten Fällen mit der Zeit der Vasektomie zunehmen. In der gleichen Denkweise war die Verwendung von immotilen (aufgrund von Nekrozoospermie) ejakulierten oder epididymalen Spermien für ICSI mit einer sehr schlechten Befruchtung und Embryonalentwicklung verbunden; Hodenspermien (vom selben Patienten) lieferten jedoch, selbst wenn sie unbeweglich waren, ein deutlich verbessertes Ergebnis des Behandlungszyklus (Nagy et al., 1995a; Tournaye et al., 1996; Nagy et al., 1998b).

In dieser Studie wurden keine signifikanten Unterschiede in der Befruchtungsrate und in der Qualität der Embryonen beobachtet, die 72 Stunden nach der Befruchtung zwischen den drei Gruppen übertragen wurden. Die Auswirkungen der Verwendung molekular geschädigter Spermien auf die Befruchtung könnten mit der Verwendung von ICSI maskiert werden, und frühe Stadien der Embryonalentwicklung hängen hauptsächlich von mütterlichen Informationen ab, da das embryonale Genom nach dem 8-Zell-Stadium aktiviert wird (Braude et al., 1988). Eine erhöhte DNA-Schädigung von Nebenhodenspermien (die ausschließlich in den gemeldeten Fällen verwendet wird) könnte jedoch eine Erklärung für die niedrigeren Embryoimplantationsraten und für höhere Abtreibungsraten in den Fällen mit einem längeren Zeitraum von darstellen Vasektomie.

Unsere Ergebnisse unterscheiden sich von den Daten anderer (Sukcharoen et al., 2000), kann aber nicht in direktem Widerspruch stehen. Die Anzahl der in unsere Studie einbezogenen Fälle war signifikant größer und die zuvor gemeldeten Daten enthielten einige Fälle, in denen ICSI mit Spermien aus den Hoden durchgeführt wurde.

Die hier berichteten Befunde können wichtige klinische Implikationen haben. Die perkutane epididymale Spermienaspiration ist ein einfaches, schnelles und beliebtes Verfahren, um Spermien von Männern mit obstruktiver Azoospermie zu erhalten; im Lichte der vorliegenden Studie kann die Feinnadelaspiration aus den Hoden jedoch einen besseren Ansatz darstellen, insbesondere in Fällen mit längerer Obstruktionszeit. Es sollten jedoch weitere Erhebungen und Analysen von Daten aus prospektiven Studien durchgeführt werden, um die beste Intervention in diesen Fällen zu ermitteln.