Wie nützlich ist oxidativer Stress als prädiktiver Marker für DNA-Strangbrüche in Samenzellen in der klinischen Praxis?

Einleitung Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) verursachen Membran- und DNA-Schäden. Ein Zusammenhang zwischen oxidativem Stress (OS) und DNA-Schäden ist beschrieben [1]. Studien geben Anhalt auf eine Korrelation von erhöhten Spermien-DNA-Fragmentierungsindizes (DFI) und Infertilität, beeinträchtigter früher Embryonalentwicklung, sowie einem reduzierten klinischen IVF Outcome [2]. Daher wird neben der morphologischen Standardanalyse von Samenproben die molekulare Beurteilung der Spermienqualität immer wichtiger. DNA-Fragmentierungstests in Routinelaboren werden jedoch immer noch kontrovers diskutiert und sind nicht standardisiert. Sie sind darüber hinaus teuer und zeitaufwändig. Daher haben wir den Wert eines standardisierten rasch durchführbaren Tests zur OS Bestimmung bei IVF-Patienten getestet und hinsichtlich einer Korrelation zu den DFI untersucht.

Material und Methodik In einer observativen Pilotstudie wurden insgesamt 78 IVF-Patienten inkludiert, bei denen eine erweiterte molekulare Samenanalyse einschließlich DFI und Bestimmung des oxidativ-reduktiven Potentials (ORP) durchgeführt wurde [3]. Patienten mit chronischer oder akuter Infektion des männlichen Fortpflanzungstrakts wurden von der Studie ausgeschlossen. Die im Ejakulat gemessenen ORP Werte wurden nach WHO Kriterien (WHO, 2010) verglichen. Das mittlere männliche Alter bei der Probenentnahme betrug 42,6 Jahre. Die mittlere Abstinenz betrug 3,0 Tage. Unter den getesteten Patienten hatten 26 nach den Kriterien der WHO eine Normozoospermie. Neben den grundlegenden Samenparametern wurden die DFI-Werte (Halosperm ®, Halotech DNA SL, Madrid, Spanien), die Chromatinkondensation (CC; Anilinblau-Färbung, Merck, Darmstadt, Deutschland) und das ORP (MiOXSYS, Englewood, Co, USA) bestimmt. DFI-Werte sowie CC> 25% und ORP ≥ 1,36 mV wurden als erhöht angesehen.

Ergebnisse Gegenüber den Normozoospermie Patienten fanden sich signifikant höhere Raten an ORP bei Patienten mit abnormalen Samenparametern (26,9% vs. 71,7%), DFI (7,7% vs.65,4%) und abnormale CC (42,3% vs.73,1%). Bei Patienten mit reduzierten Spermienparametern korrelierten erhöhte ORP-Spiegel eng mit einem erhöhten DFI (78% gegenüber 33,3%). Abnormale CC Werte zeigten sich unabhängig von den ORP-Spiegeln in den untersuchten Gruppen. Dabei zeigen abnorme Spermienparameter (mittels eines oder mehrerer der folgenden Parameter: Morphologie, Motilität und/oder Konzentration), die in der grundlegenden Samenanalyse zusammen mit den ORP-Spiegeln bewertet wurden, ein hohes Risiko für eine DNA-Fragmentierung. In Anbetracht des schnellen, standardisierten und nicht-invasiven Verfahrens bei der Messung des ORP im Vergleich zu DFI-Tests legen diese Daten nahe, dass dieser Test in Kombination mit einem Standard-Spermiogramm hilfreich sein könnte, um weitere Therapien in Betracht zu ziehen, z.B. Antioxidans-Supplementierung oder spezifische Spermienselektionstechniken bei einer IVF-Behandlung.

Zusammenfassung Bei Männern mit reduzierten Spermienparametern war ein erhöhter ORP ein guter Prädiktor für einen hohen DFI, was darauf hindeutet, dass ORP ein schneller und einfach zu verwendender Routinetest ist, der auf DNA-Schäden hinweist. Angesichts der relativ kleinen Patientenkohorte, die in die Studie einbezogen wurde, sind größere prospektive Studien erforderlich, um unsere Ergebnisse zu bestätigen. Darüber hinaus sollte eine größere Studie auch klinische Erfolgsparameter wie Schwangerschafts- und Lebendgeburtenrate enthalten

Interessenskonflikt Es bestehen keine Interessenskonflikte.

Publication History

Article published online:
02 June 2021

• Literatur

• 1 Dutta S, Majzoub A, Agarwal A. Oxidative stress and sperm function: A systematic review on evaluation and management. Arab J Urol. 2019; 17: 87-97.
• 2 Yifu P, Lei Y, Shaoming L, Yujin G, Xingwang Z. Sperm DNA fragmentation index with unexplained recurrent spontaneous abortion: A systematic review and meta-analysis. J Gynecol Obstet Hum Reprod. 2020; 26: 101740.
• 3 Douglas C, Parekh N, Kahn LG, Henkel R, Agarwal A. A Novel Approach to Improving the Reliability of Manual Semen Analysis: A Paradigm Shift in the Workup of Infertile Men, World J Mens Health.. 2019 Nov 19. DOI: 10.5534/wjmh.190088
• 4 WHO. World Health Organization Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. Geneva: World Health Organization; 2010