Azoospermia e tecniche di recupero chirurgico degli spermatozoi

L’azoospermia è la completa assenza di spermatozoi in un campione di liquido seminale. Circa il 2% delle coppie infertili e il 10% degli uomini infertili presenta questo tipo di patologia (1). L’azoospermia presenta due forme: ostruttiva o secretoria (non -ostruttiva) (1,2).

Azoospermia ostruttiva

La spermatogenesi è regolare ma gli spz sono assenti nell’eiaculato, il trofismo testicolare è quasi sempre nella norma come FSH e testosterone. Il fenotipo è di tipo maschile normale. In condizioni normali il passaggio attraverso la testa ed il corpo epididimario è reso possibile dalla contrazioni peristaltiche delle cellule muscolari presenti sul tubulo. Nella coda le contrazioni della parete avvengono solo quando le cellule sono stimolate, in vista dell’eiaculazione. In caso di azoospermia ostruttiva, il passaggio è ostacolato da assenza congenita o stenosi epididimaria.

L’azoospermia ostruttiva può essere dovuta a:

• vasectomia,
• agenesia bilaterale dei vasi deferenti (CBAVD, Congenital Bilateral Absence Vas Deferens) presente nel 98% dei pazienti affetti da fibrosi cistica. E’ presente molto frequentemente (42%) una mutazione delta-F508 nel gene CFTR .
• S. di Young: sindrome caratterizzata da azoospermia ostruttiva e ed infezioni seno-bronchiali ricorrenti causate dalle secrezioni troppo dense. La funzionalità respiratoria è solo lievemente compromessa. Non vi sono mutazioni del gene CFTR
• interruzione dei vasi deferenti o dell’epididimo post- chirurgica
• TBC genitale

Azoospermia non-ostruttiva

L’azoospermia non ostruttiva (NOA, Non-Obstructive Azoospermia), o azoospermia secretoria, è dovuta a difetti nella produzione di spermatozoi per cui solo pochi tratti dei tubuli seminiferi producono spz. che però non risultano nell’eiaculato per mancanza di comunicazione con l’esterno.  Tra le cause di azospermia secretoria troviamo problematiche legate a:

• anomalie cromosomiche
• anomalie geniche
• deficit enzimatici steroidogenesi
• Aplasia delle cellule germinali (S. a sole cellule del Sertoli o S. di Del Castillo)
  
• Aplasia cellule di Sertoli
• Degenerazione tubulare idiopatica
• patologie immunologiche
• malattie sistemiche
• K testicolo
• traumi testicolari diretti o torsione del testicolo entro i primi anni di vita
• Alterazioni e lesioni delle tight Junction epiteliali epididimarie
• Infezioni in epoca pre-puberale  (TBC, Parotite epidemica)
• Varicocele
• Cisti epididimarie: rappresentano una causa frequente di azoospermia non soltanto quelle di un certo volume, ma soprattutto le forme microcistiche, più difficilmente diagnosticabili.
• Criptorchidismo
• Iperpiressia
• Anorchia bilaterale
• Iatrogena
• Etiologia idiopatica

ANOMALIE CROMOSOMICHE E GENICHE: Le alterazioni genetiche presenti nell’azoospermico  non-ostruttiva sono: microdelezione del cromosoma Y, traslocazioni robertsoniane, sindrome di Klinenfelter,  S. di Steinert (18-25).

Microdelezioni del cromosoma Y: La presenza del cromosoma Y nelle cellule somatiche rappresenta una peculiarità dei maschi. Nel cromosoma Y  è sta individuata sul braccio corto una regione specifica denominata  “Male Specific Y (MSY)” che contiene ben 27 geni  coinvolti in funzioni come la determinazione del sesso maschile (SRY, Sex-determining Region Y) mentre nel braccio lungo del cromosoma Y è situata  una regione denominata AZF  (Azoospermia factor) i cui geni sono implicati nella spermatogenesi. Le “microdelezioni” delle regioni AZF rappresentano la causa genetica più frequente (20%) di oligo/azoospermia (19-22).

Il gene AZFa (o AZF 1) è localizzato nella regione eucromatica del braccio lungo in Yq11.23, è lungo 792kb ed è poco distale dal centromero del cromosoma Y.

Nei pz azoospermici con microdelezioni AZFb difficilmente si ritroveranno spermatozoi anche con le più invasive tecniche di recupero chirurgico (26).

L’AZFc: una delezione parziale e specifica dell’AZFc (chiamato gr/gr deletion). Le delezioni interessanti la AZFc non hanno alcun sull’outcome gravidico degli spz. utilizzati nella tecnica ICSI.

Per microdelezione si intende la perdita di una piccola parte del braccio lungo (ovvero tratto verticale) del cromosoma sessuale maschile “Y”. La microdelezione del cromosoma Y si reperta in meno del 10% degli azoospermici non ostruttivi. La presenza di una microdelezione del cromosoma Y invalida tutte le terapie mediche e chirurgiche attualmente note per tentare di re-indurre la spermatogenesi nei soggetti azoospermici: varicocelectomia, gonadotropine o antiestrogeni. Pertanto la presenza di microdelezione del cromosoma Y implica la necessità di fecondazione assitita mediante ICSI utilizzando solo spermatozoi “X” per evitare la trasmissione della azoospermia alla prole. La microdelezione del cromosoma Y può insorgere per una mutazione “de novo” in soggetto nato da genitori sani, oppure per un meccanismo di amplificazione (18-25).

Traslocazioni Robertsoniane

Le traslocazioni Robertsoniane si manifestano quando due cromosomi acrocentrici si fondono tra loro. Il risultante cromosoma anomalo, generalmente dicentrico, reca la maggior parte delle braccia lunghe dei due cromosomi originali con la conseguente perdita delle braccia corte. I portatori di traslocazioni bilanciate possiedono solo 45 cromosomi. Questi errori possono avere l’effetto di produrre corredi cromosomici sbilanciati, con presenza di monosomie (mancanza di un cromosoma) o trisomie(aumento di un cromosoma). Questo tipo di errori possono provocare aborti spontanei precoci o diminuita o assente fertilità. I portatori di tale anomalia in genere manifestano un fenotipo normale, ma la traslocazione può condizionare la possibilità di concepire a causa di una gametogenesi difettosa e/o di una produzione di gameti con una distribuzione di riarrangiamenti parentali non equilibrata.

Sindrome di Klinefelter

La sindrome di Klinefelter (47XXY) è dovuta alla non disgiunzione del cromosoma Y  nella II^a divisione meiotica. Fenotipicamente maschi di altezza superiore alla norma (>182 cm), testicoli piccoli e duri e/o scarso sviluppo dei caratteri sessuali secondari. L’esame istologico testicolare evidenzia fibrosi dei tubuli seminiferi e ipertrofia delle cellule di Leydig.  Spesso è presente ginecomastia. Hanno Q.I. ridotto di 10-15 punti.   La S. di Klinefelter è la più frequente causa di infertilità maschile su base genetica. Nella forma classica (47XXY), presente nel 90% dei casi gli individui affetti sono quasi tutti azoospermici.  Nel 10% dei casi si tratta di “mosaicismi” con cariotipo 46XY/47XXY, meno grave rispetto alla forma classica, in quanto nello sperma di un uomo con tale sindrome sono presenti spermatozoi e sono sensibili alla terapia con HCG e letrozolo..

S. di Steinert: alterazioni geniche del cromosoma 19 per cui la tripletta CTG che si ripete per migliaia di volte mentre nelle persone normali la moltiplicazione non supera le 36 volte. Quanto più la sequenza si ripete tanto più è grave la patologia. A livello testicolare si osserva azoospermia  in conseguenza della ialinizzazione dei tubuli seminiferi, le cellule del Leydig sono iperplasiche.  Il   livello sierico degli androgeni è molto basso mentre quello delle gonadotropine è elevato.

Iperprolattinemia: in genere causa una ipospermatogenesi o un’azoospermia secondaria e transitoria reversibile dopo adatta terapia con farmaci antiprolattinemici o rimozione  chirurgica del prolattinoma, se presente.

Tight Junction: le TJ  dell’epitelio testicolare ed epididimario sono indispensabili per la maturazione e acquisizione della motilità da parte degli spermatozoi in quanto li difendono dalle aggressioni immunologiche e impediscono il passaggio intratubulare di acqua e soluti (barriera emato-epididimaria). Tutte le patologie infiammatorie e traumatiche delle TJ sono responsabili della mancata maturazione spermatozoaria.

Virus della parotite epidemica: RNA virus del gruppo mixovirus. Una delle complicazioni più comuni è l’orchite post-parotite che provoca sterilità; ma spesso la sterilità post-parotite si verifica anche in assenza di orchite.

INDAGINI DI LABORATORIO:

• Spermiogramma, MAR-test, fruttosio, ac. citrico, fosfatasi acida, Zn, aminoglicosidasi, proteasi
• Cariotipo, microdelezioni cromosoma Y
• FSH, Estradiolo, Testosterone, HPRL
• Glicemia, Emoglobina glicata  (HbA1c)
• Esami culturali di liquido seminale, secreto prostatico, urine
• USG prostatica,
• USG testicolare,
• Ecocolor Doppler plesso pampiniforme
• Vescicolodeferentografia: L’approccio tradizionale di tipo chirurgico prevede che, previa anestesia locale, si esteriorizzino i dotti deferenti e si proceda poi ad un incannulamento del lume con un ago butterfly 25G corto od in alternativa si proceda ad una deferentotomia. Si inietta un mezzo di contrasto non ionico nelle vie seminali. Vengono eseguiti una serie di radiogrammi seriati che possono essere ripresi e seguiti in tempo reale su un monitor. Gradualmente si assiste alla opacizzazione del dotto deferente, delle ampolle deferenziali, delle vescicole seminali dei dotti eiaculatori e, da ultimo, si può osservare il reflusso del mezzo di contrasto nella vescica (25-27).
• RMN addome inferiore: ha sostituito quasi completamente la vescicolo-deferentografia (25-27).
• Biopsia testicolare

TERAPIA MEDICA:

• Antiprolattinemici
• HMG
• FSH di sintesi

CHIRURGICA 

A) RICANALIZZAZIONE MICROCHIRURGICA DELLE VIE SEMINALI PROSSIMALI

La ricostruzione delle vie seminali prossimali è comunque subordinata alla  pervietà del tratto distale che viene dimostrata nella fase operatoria immediatamente precedente la fase ricostruttiva, mediante incannulamento del deferente (con ago cannula o butterfly 23-25 G) ed iniettando almeno 10 ml di soluzione fisiologica e/o colorante o mediante vescicolo-deferentografia (3-5).  Le tecniche attualmente più raccomandata in base ai risultati riportati dalla letteratura sono la tubulovasostomia termino-terminale (6-9) o latero-terminale (16), e quelle di invaginazione del tubulo epididimario nel lume deferenziale (10-13). I tassi di ricanalizzazione estrapolati dalle maggiori casistiche (in totale 2385 casi trattati) oscillano tra l’86% e il 93%, mentre i tassi cumulativi di gravidanza spontanea oscillano tra il 52% e l’82% (14-17).

B) RESEZIONE ENDOSCOPICA DEI DOTTI EIACULATORI (TURED) è stata proposta nel 1973 da Farley e Barnes per la risoluzione di ostruzioni dei dotti eiaculatori (DE). Da allora diversi lavori hanno documentato la sua efficacia (29-31). Il termine comprende anche le resezioni endoscopiche di cisti prostatiche ostruenti i dotti eiaculatori, anche se impropriamente, perchè in questo caso non vengono effettivamente resecati i dotti eiaculatori ma solo la parete anteriore della cisti, facendola comunicare ampiamente con l’uretra prostatica. Le indicazioni alla TURED sono appunto rappresentate dalle ostruzioni complete (azoospermia) ed incomplete della via seminale distale su base congenita o acquisita, dovute a atresie, stenosi cicatriziali o litiasiche dei DE o conseguenti alla presenza di cisti prostatiche comunicanti o non comunicanti con la via seminale. Ovviamente verranno prese in considerazione solo le problematiche relative all’impiego della TURED nei casi di azoospermia. Fino a pochi anni fa la TURED rappresentava l’unica possibilità terapeutica nei casi di ostruzione dei DE. Il successo delle tecniche chirurgiche di recupero di spermatozoi e l’introduzione di nuove tecniche disostruttive (sclerotizzazione ecoguidata di cisti prostatiche, Seminal Tract Wash-out) hanno ridimensionato il suo impiego (32-34). 

C) TECNICHE CHIRURGICHE DI RECUPERO DEGLI SPERMATOZOI:   in caso di azoospermia ostruttiva è possibile recuperare gli spermatozoi al 100%, mentre in caso di azoospermia secretoria le probabilità  di recupero si riducono al 15-50% in relazione soprattutto al llivello sierico di FSH.

In caso di azoospermia si può ricorrere ad estrazione chirugica degli spz.  mediante biopsia testicolare (TESE, Testicular Sperm Extraction) o estrazione chirurgica dall’epididimo  MESA (Microsurgical Epididymal Sperm Aspiration). Meno traumatiche risultano l’estrazione percutanea di spermatozoi dal testicolo (TeFNA, Testicular Fine  Needle Aspiration) o dall’epididimo: PESA (Percutaneous Epididymal Sperm Aspiration)

1. La TeFNA (Testicular Fine  Needle Aspiration): è di semplice esecuzione, minimamente invasiva e gravata di basse percentuali di complicanze. Viene praticata mediante aspirazione testicolare (2-15 punture per ciascun testicolo) transcutanea con butterfly 21-23 G collegata ad una siringa da 20 cc contenenti Ham’s medium + 2% di albumina umana. Complicazioni rare ma possibili: ematomi ed infezioni (35-54).
2. PESA (Percutaneous Epididymal Sperm Aspiration): introdotta nel 1995,  prevede l’aspirazione degli spz, con la stessa metodica della TeFNA, dalla testa dell’epididimo bloccata fra indice e medio della mano sinistra dell’operatore. Gli spz recuperati vengono in parte esaminati dopo colorazione con Giemsa e per il resto utilizzati per ICSI o congelati. In caso di falli. mento dell’approccio percutaneo, si ricorre alle tecniche più invasive MESA e TESE. Complicazioni possibili: ematoma e danni tubulari.
3. La tecnica MESA (Microsurgical Epididymal Sperm Aspiration): è stata  la prima tecnica per il recupero chirurgico degli spz, introdotta da Silber nel 1987. Prevede incisione longitudinale di cute scrotale  e albuginea con esposizione della testa epididimaria. Il prelievo degli spz è effettuata, mediante butterfly 21 G collegata a siringa da insulina contenente 1 ml di medium Ham’s F10 + 2% di albumina,  dalla testa epididimaria dove si riscontrano gli spz. dotati di maggiore motilità. In caso di fallimento o in caso di azoospermia secretoria, si effettuerà l’aspirazione dal centro testicolare, a livello della cavità dei tubuli seminiferi.

TESE (Testicular Sperm Extraction): si pratica incidendo cute e albuginea ed effettuando  3 prelievi di tessuto testicolare da inviare ai biologi. Le incisioni testicolari vengono suturate in continuo con vycril 4/0 o prolene 6/0.  In laboratorio, al M.O., i campioni tissutali vengono  divisi in  frammenti di 0.2-0.5 mm. Ogni frammento è stratificato in gradienti al 90%, 70% e 50% e centrifugato a 300 giri per 20 minuti. Si recupera la frazione al 90% che viene centrifugata con Ham’s F10 + albumina 2% a 1800 giri per 15 minuti. Il pellet è messo in incubazione con medium culturale fino al momento di essere utilizzato per la ICSI. No crio. Percentuali medie di recupero spz: 50% per biopsie multiple; 40% per biopsia singola. Una variante della TESE prevede l’utilizzo di un microscopio operatore 15-24x (micro-TESE), meno traumatizzante ma più indaginoso (36,37).

Le percentuali di successo riguardanti il recupero degli spz mediante le tecniche chirurgiche sono direttamente correlate con il volume testicolare asportato e il dosaggio sierico di FSH. A valori sierici di FSH <10 mUI/ml corrispondono percentuali del 45% di recupero di spz; mentre solo nel 15% dei casi si riescono a recuperare spz se i valori di FSH sono >19 mUI/ml (18). Complicazioni: perdita di tessuto testicolare, quello asportato.

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