Спермален анализ

Спермалният анализ е основен лабораторен тест, използван за оценка на мъжкия репродуктивен капацитет. Тестът обективно измерва параметри на спермата като брой, подвижност и морфологична структура. Прилага се като стандартен диагностичен метод при определяне причините за инфертилитет.

Оценката на концентрацията на сперматозоидите изследва в детайли концентрацията на сперматозоиди в еякулата. Това измерване е количествен показател за продукционния капацитет и предоставя важна информация за разграничаване на патологии като хормонален дисбаланс, инфекция или обструкция на каналите.

Анализът на подвижността на сперматозоидите определя прогресивните и непрогресивните модели на движение и по този начин директно показва оплодителния потенциал. Нарушенията в подвижността отразяват физиологична недостатъчност, свързана с фактори като варикоцеле, оксидативен стрес или експозиция на вредни фактори от околната среда.

Изследването на морфологията на сперматозоидите определя клетъчните структурни нарушения и изчислява дела на нормалните форми. Морфологичните отклонения представляват критичен диагностичен показател за оценка на отражението на генетични аномалии, тестикуларно увреждане или системни заболявания върху репродуктивната функция.

LoremipsumLoremipsumLoremipsumLoremipsumLoremipsumLoremipsumLoremipsumLoremipsum

Какво представлява спермалният анализ?

Спермалният анализ е основен лабораторен тест, който се извършва с цел оценка на репродуктивния капацитет на мъжа. В семенната проба се изследват параметри като брой, подвижност, форма (морфология) на сперматозоидите и други показатели. Това е един от първите тестове при оценка на инфертилитет. Резултатите предоставят важна информация за мъжкото репродуктивно здраве и подпомагат планирането на допълнителни изследвания или лечение при необходимост.

На какво трябва да се обърне внимание преди даване на семенна проба?

Първата стъпка към получаване на надежден резултат от спермален анализ започва още преди даването на пробата. Сперматозоидите са живи клетки, изключително чувствителни към външни фактори. По-специално функциите им като подвижност и жизнеспособност се влияят много бързо от температурни промени, време и фактори на околната среда. Затова е необходимо да се спазват определени строги правила, за да се осигури точност на теста.

Най-важните точки в този подготвителен процес са:

• Сексуално въздържание (без еякулация) в продължение на 2 до 5 дни.
• Изпразване на пикочния мехур непосредствено преди даване на пробата.
• Щателно измиване на ръцете и гениталната област със сапун и обилно изплакване.
• Недопускане на контакт на каквито и да било чужди вещества (вода, сапун, слюнка) с контейнера за събиране на пробата.
• Строго избягване на употребата на лубриканти (кремове, масла и др.).
• Използване на специалния стерилен контейнер, предоставен от лабораторията (нетоксичен за сперматозоидите).
• Събиране на цялата проба, особено първата част на еякулата, в контейнера.

Периодът на сексуално въздържание е много важен, за да бъдат резултатите сравними. Въздържание по-кратко от 2 дни може да доведе до по-ниски стойности на обем и брой сперматозоиди. По-дълго от 5 дни въздържание може да доведе до престояване на сперматозоидите за по-дълго време в зоната за съхранение (епидидим), като тези „застояли“ сперматозоиди могат да покажат изкуствено понижена подвижност и жизнеспособност.

Забраната за използване на лубриканти е от съществено значение, тъй като почти всички подобни продукти на пазара са спермицидни (убиват сперматозоидите) и могат да доведат до нулева подвижност, което прави теста напълно невалиден.

Идеално е пробата да се даде чрез мастурбация в тиха, специално отделена и стерилна стая в лабораторията. Ако това не е възможно и пробата ще се носи от дома, в сила влизат още две критични правила.

Пробата трябва да достигне до лабораторията не по-късно от 30 до 60 минути след еякулацията.

По време на транспортирането пробата трябва да се поддържа при температура, близка до телесната (между 20°C и 37°C).

Сперматозоидите са силно чувствителни към „студов шок“. Ако пробата бъде изложена на студен въздух, опашната структура на сперматозоидите може да се увреди необратимо, което може да доведе до фалшиво заключение за „липса на подвижност“ (астенозооспермия) при иначе здрав индивид. Най-сигурният начин за транспортиране на контейнера е да се държи близо до тялото – например в вътрешен джоб или под мишницата.

Важно е да се помни, че спермалният анализ е „моментна снимка“ на състоянието към дадения момент. Стрес, недоспиване, наскоро прекарана инфекция или дори дребна грешка при събирането на пробата могат да повлияят на резултата. Затова при ненормален резултат обикновено се препоръчва тестът да се повтори след 2–3 месеца (един пълен цикъл на продукция на сперматозоиди) преди поставяне на окончателна диагноза.

Как първоначално се изследва семенната проба в лабораторията?

След пристигането на пробата в лабораторията се записват критични данни като самоличност на пациента, период на въздържание и час на доставяне. След това пробата веднага се поставя в специални инкубатори на 37°C. Първоначалната оценка е макроскопско изследване с невъоръжено око, преди да се гледа под микроскоп.

Първият параметър, който се оценява, е ликвификацията (втечняване). Семенната течност, в момента на еякулацията, има съсирена, желеподобна консистенция поради протеините, идващи от семенните мехурчета. Благодарение на ензими, секретирани от простатата (главно PSA), тя постепенно се втечнява при 37°C и преминава в течна форма в рамките на 15–30 минути. Това втечняване е необходимо, за да могат сперматозоидите да се движат свободно. В лабораторията се очаква този процес да приключи в рамките на 60 минути. Ако втечняването не настъпи или е силно забавено, това може да възпрепятства движението на сперматозоидите.

Вторият параметър е вискозитетът (гъстотата). Това е различно от втечняването. Оценява се „течливостта“ на втечнената семенна течност. При нормална проба течността пада от пипетата на капки, докато при силно вискозна проба се образува нишка с дължина над 2 cm. Повишеният вискозитет е състояние, което затруднява придвижването на сперматозоидите в семенната течност и често подсказва инфекция на простатата.

След това се измерва обемът. Това е от решаващо значение за изчисляване на общия брой сперматозоиди. Най-точното измерване се извършва чрез теглене (1 грам семенна течност се приема приблизително за 1 mL). Според критерии на СЗО, 6-то издание от 2021 г., долната референтна граница за обем е 1.4 mL. Стойности под тази граница (хипоспермия) могат да бъдат признак за непълно събиране на пробата, прекалено кратък период на въздържание, хормонални нарушения или обструкция на еякулационните канали.

Накрая се измерва pH. Семенната течност трябва да бъде леко алкална (основна). Нормалното pH се приема за geq 7.2. Ако pH е много ниско (ацидно) и това е съчетано с нисък обем и нулев брой сперматозоиди (азооспермия), се подозира вродена обструкция на еякулационните канали или липса на семенни мехурчета (CBAVD). Високо pH (>8.0) обикновено е белег за инфекция.

Защо подвижността на сперматозоидите е толкова важна?

След приключване на макроскопската оценка, малка капка семенна течност се поставя върху специално предварително затоплено (37°C) предметно стъкло и се изследва под микроскоп. Един от първите и най-важни параметри е подвижността на сперматозоидите. За да достигне до яйцеклетката, сперматозоидът трябва да измине дълъг и труден път през женските репродуктивни пътища. За да завърши това пътуване, не е достатъчно да бъде просто „жив“ – необходимо е да се движи „напред“.

Ръководството на СЗО, 6-то издание, класифицира подвижността в три основни групи:

• Прогресивно подвижни (PR – Progressive Motility): Това са „шампионите“ сред сперматозоидите. Те се движат активно и в определена посока (по права линия или по широки дъги). Това е основната група с потенциал да достигне яйцеклетката.
• Непрогресивно подвижни (NP – Non-Progressive Motility): Тези сперматозоиди са живи, опашките им се движат, но не осъществяват реално придвижване напред. Те само трептят на място или правят много малки кръгови движения.
• Неподвижни (IM – Immotility): Сперматозоиди, които не показват никакво движение на опашката.

От тази оценка се получават две важни процентни стойности:

• Обща подвижност (PR + NP): Сборът от прогресивно и непрогресивно подвижните сперматозоиди. Долната референтна граница е 42%.
• Прогресивна подвижност (PR): Делът на сперматозоидите, които се движат напред. Долната референтна граница е 30%.

Нисък дял на прогресивно подвижните сперматозоиди се нарича астенозооспермия (намалена подвижност). Това значително ограничава способността на сперматозоидите да достигнат яйцеклетката и намалява успеха на терапии като вътрематочна инсеминация (IUI).

Ако делът на неподвижните (IM) сперматозоиди е много висок (например над 60%), възниква важен въпрос: тези неподвижни сперматозоиди мъртви ли са, или са живи, но не могат да се движат? Това разграничение е жизненоважно при планиране на IVF (ICSI). За да се изясни, се прави тест за жизнеспособност на сперматозоидите. При този тест се използва специално оцветяване (Eosin-Nigrosin). Жизнеспособните сперматозоиди имат интактна клетъчна мембрана и не поемат боята (изглеждат бели). Мъртвите сперматозоиди имат увредена мембрана и поемат боята, като изглеждат розови/червени. Долната референтна граница за жизнеспособност е 54%.

Ако например 80% от сперматозоидите на даден пациент са неподвижни, но тестът за жизнеспособност показва 70% живи сперматозоиди, това означава, че те не са загинали, а най-вероятно имат структурен проблем в опашката (напр. синдром на Картагенер). Тези живи, но неподвижни сперматозоиди могат да дадат начало на здрави ембриони, когато бъдат директно инжектирани в яйцеклетката чрез ICSI (интрацитоплазматична инжекция на сперматозоид).

Как се измерва броят на сперматозоидите (концентрацията)?

Когато се говори за спермален анализ, най-често първо се мисли за „брой на сперматозоидите“. За това измерване се използват специални камери за броене (хемоцитометри), като стъкла на Makler или Neubauer, които съдържат милиметрови квадратчета. Пробата се разрежда със специален разтвор, за да се спре движението на сперматозоидите, и след това се поставя в тези квадратчета. Опитен лаборант брои главите на сперматозоидите във всеки квадрат под микроскоп.

От това броене се получават две основни стойности:

• Концентрация: Броят на сперматозоидите в 1 милилитър (mL) семенна течност. Долната референтна граница на СЗО 2021 г. е 16 милиона сперматозоиди (16 × 10^6/mL) в 1 mL.
• Общ брой сперматозоиди: Това всъщност е по-важен показател от концентрацията. Изчислява се като (Концентрация × Общ обем). Очаква се целият еякулат да съдържа минимум 39 милиона сперматозоиди (39 × 10^6).

Стойности под тези граници се наричат олигозооспермия (намален брой на сперматозоидите). Ако в пробата не се откриват сперматозоиди под микроскоп, това се нарича азооспермия (нула сперматозоиди) и изисква много по-задълбочени урологични и генетични изследвания.

Защо морфологията (формата) на сперматозоидите е важна?

Морфологията на сперматозоидите, т.е. изследването на тяхната физическа структура (глава, шийка и опашка), е най-сложната, изискваща най-много опит и понякога най-оспорвана част от анализа. Тази оценка дава непряка информация за качеството на „производствения процес“ (сперматогенеза) в тестисите, където се образуват сперматозоидите.

При оценката се използват строгите критерии на Kruger („Strict Criteria“). Това може да се сравни с „конкурс за красота“ с много строги правила. За да бъде определен като „нормален“, сперматозоидът трябва да бъде безупречен във всички свои части. Главата трябва да бъде гладка и овална, размерът ѝ да е в определени микрометрични граници, акрозомата (структурата, която помага за проникване в яйцеклетката) трябва да покрива 40–70% от главата, шийката да е правилна, а опашката – единична и неповредена.

Всяко минимално отклонение във всяка от тези части (леко уголемена глава, леко удебелена шийка, двойна опашка, цитоплазмено капче и др.) класифицира съответния сперматозоид като „аномален“.

Според тези строги критерии долната граница за процент нормални форми е само 4%. Тази ниска стойност често тревожи пациентите. Но това означава, че дори при най-фертилните и здрави мъже огромната част от сперматозоидите (96%) са морфологично „несъвършени“. Стойност под 4% (тератозооспермия) сама по себе си не означава диагноза „стерилитет“. Въпреки това е важен показател, че способността на сперматозоидите да проникнат и оплодят яйцеклетката по естествен път може да е намалена. Много тежки морфологични нарушения (като глободозооспермия) с под 1% нормални форми могат да доведат до неуспех на оплождането при класическо IVF и да наложат директно прилагане на ICSI.

Какви допълнителни тестове се правят, ако основният спермален тест е нормален, но бременност не настъпва?

Понякога двойки се обръщат за помощ със съмнение за инфертилитет, въпреки че всички основни параметри на спермалния анализ (брой, подвижност, морфология) са в нормални граници. Тази ситуация се нарича „необясним стерилитет“. Именно тук в действие влизат по-напреднали тестове, които изследват „вътрешната структура“ и „функцията“ на сперматозоидите.

• Увреждане на ДНК в сперматозоидите (фрагментация)

Сперматозоидът е „карго пакет“, който носи генетичния материал (ДНК) на бащата. Отвън този пакет може да изглежда нормален (добра морфология) и да се движи бързо (добра подвижност). Но ако „генетичният товар“ (ДНК) вътре е увреден, т.е. в двойната спирала има прекъсвания (фрагментация), дори при настъпило оплождане може да не се развие здрав ембрион.

Високата степен на фрагментация на ДНК в сперматозоидите (SDF) е силно свързана с ниски нива на оплождане, забавено или спряло развитие на ембриона, липса на бременност и най-вече с повтарящи се спонтанни аборти. Това увреждане може да е резултат от нарушения на сперматогенезата в тестисите, тютюнопушене, екзпозиция на токсини, инфекции или продължителен престой на сперматозоидите в семепроводните пътища.

За измерване на това увреждане се използват специални тестове като SCD (Halo тест) или TUNEL. В резултат на тези тестове се определя „Индекс на фрагментация на ДНК“ (DFI).

• DFI < 15% (Нормален)
• DFI 15–30% (Граничен или умерен риск)
• DFI > 30% (Висока степен на увреждане)

При установяване на висок DFI се избягва класическо IVF или вътрематочна инсеминация и се предпочита директно ICSI. Ако увреждането е много голямо, може да се наложи добиване на сперматозоиди директно от тестиса (TESE), където степента на ДНК увреждане обикновено е по-ниска в сравнение с еякулата.

• HBA тест (Hyaluronan Binding Assay)

Това е много важен функционален тест, който показва дали сперматозоидът е „зрял“ или не. При естествено оплождане яйцеклетката е обградена от външен слой, богат на вещество, наречено хиалуронан. Само физиологично напълно узрелите сперматозоиди могат да се свържат с този „ключалка“-механизъм (хиалуронан), използвайки специални „ключове“ (рецептори) върху главата си.

При HBA теста семенната проба се поставя в специална лабораторна камера, покрита с хиалуронан. Зрелите и здрави сперматозоиди се свързват с тази повърхност, докато незрелите продължават да плуват свободно. Процентът на свързаните сперматозоиди се измерва и се определя „HBA резултат“.

Ако HBA резултатът е нисък (обикновено <65%), това показва дефект в процеса на узряване на сперматозоидите. При стандартно ICSI ембриологът избира „най-добре изглеждащия“ сперматозоид под микроскоп, но той може да бъде незрял. Когато HBA резултатът е нисък, се използва специална техника, наречена физиологично ICSI (PICSI). При PICSI ембриологът не избира сперматозоид произволно; вместо това изчаква сперматозоидите сами да се свържат с хиалуроновия гел. Този, който успява да се свърже, се счита за зрял и се избира за инжектиране в яйцеклетката. Това е метод за имитиране на естествения селекционен механизъм в лабораторни условия и може да подобри качеството на ембрионите.

Как се подготвя семенната проба за IVF или вътрематочна инсеминация?

Семенната проба (еякулатът), получена от мъжа, никога не се използва в първоначалния си вид за инсеминация или IVF. Семенната течност представлява смес от семенна плазма (течната част), мъртви клетки, левкоцити, клетъчни остатъци и подвижни сперматозоиди. Семенната плазма, ако бъде въведена директно в маточната кухина, може да причини крампи и съдържа фактори, които намаляват оплодителната способност на сперматозоидите:

Затова целта на „подготовката на сперматозоидите“ (или т.нар. „измиване на сперма“) е да се отдели най-подвижната, най-здравата и най-функционалната популация от сперматозоиди от тази смес и да се концентрира в малък обем. Най-често използваните методи за тази цел са два:

• Центрофугиране върху градиент на плътност (Density Gradient Centrifugation – DGC): Тази техника представлява „филтриращ“ метод, който разделя клетките според тяхната плътност. Зрелите, здрави и морфологично нормални сперматозоиди са най-плътните клетки в семенната течност. Незрелите сперматозоиди, левкоцитите и други остатъчни клетки са с по-ниска плътност. В епруветка се подреждат слоеве от специални разтвори, образуващи своеобразен „път“. При центрофугиране (високоскоростно въртене) само най-плътните и най-силни сперматозоиди успяват да преминат през тези слоеве и да достигнат дъното на епруветката. Всички нежелани клетки остават в горните слоеве. Този метод е идеален при пациенти с нисък брой сперматозоиди (олигозооспермия), намалена подвижност (астенозооспермия) и нарушена морфология (OAT синдром), при които е необходимо „изчистване и концентриране“ на малък брой качествени сперматозоиди от голяма фоновa популация.
• „Swim-Up“ техника (изплуване нагоре): Този метод е форма на позитивна селекция, базирана на способността на сперматозоидите да „плуват най-бързо“. Семенната проба или предварително измитият пелет от сперматозоиди се поставя на дъното на епруветка и отгоре се добавя специална културална среда. Епруветката се инкубира при 37°C за 30–60 минути. През това време най-силните и най-бързи сперматозоиди „изплуват“ нагоре в чистата среда. В края на инкубацията се събира само горната фракция, съдържаща най-подвижните сперматозоиди. Обикновено се счита за по-„щадящ“ метод и се смята, че селектира сперматозоиди с по-малко ДНК увреждане. Въпреки това, процентът на възстановените сперматозоиди е по-нисък в сравнение с DGC. Поради тази причина методът се предпочита основно при пациенти, при които първоначалният брой и подвижност на сперматозоидите са добри (нормозооспермия).

Често задавани въпроси