IUI sonuçlarına sperm parametreleri ve sperm yıkama yöntemlerinin etkisi Prof. Dr Ahmet ERDEM Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı İntrauterin İnseminasyon IVF vs IUI •İUİ terapotik etkinlik •İUİ maliyet/cost-effective’lik İUİ prognostik faktörler Gebelik/siklus NNT Referans 5 32 Guzick, 1999 Martinez, 1990 Steures, 2007 CC/IUI FSH/IUI 7 12 14 11 Deaton, 1990 Guzick, 1999 IVF 31 4 Tedavi IUI Hughes, 2004 The ESHRE Capri Workshop Group, Hum Reprod 2009 İntrauterin inseminasyon: Endikasyonlar Erkek subfertilitesi İzah edilemeyen subfertilite • Spontan fekundite % 1.3 - 4.1* • Yaş ve evlilik süresi ilerledikçe spontan gebelik şansı düşer** Servikal Faktör İmmunolojik infertilite (?) Penis ve vajinanın anatomik ve fonksiyonel bozuklukları • Hipospadias • Retrograd ejakulasyon • Vajinismus *Guzick DS, Fertil Steril 1998 **Dodson WC, Fertil Steril 1987 İUİ:Terapotik Etkinlik IUI siklus başına gebelik (%) - Randomize kontrollü çalışmalar ( IUI vs TI ) Erkek subfertilitesi 3 - 14 İzah edilemeyen inf. 8,7 – 20 - Gonadotropin İUİ İzah edilemeyen inf.* 10-20 Hafif erkek+izah edilemeyen** 16.6 * Hughes EG, Hum Reprod 1997; Guzick DS, Fertil Steril 1998; Guzick DS, NEJM 1999 ** Erdem A, RBM Online 2008 İUİ:Terapotik Etkinlik İUİ:Terapotik Etkinlik SPERM YIKAMA • Kötü kalite spermatozoa, lökosit ve hücre artıkları • Seminal plazma içindeki sitokin, PG, oksijen radikalleri, antijen ve enfeksiyöz maddeler ayrılır • Kapasitasyon İUİ • Servikal mukusun filtrasyon etkisi önlenir • Kavite içine daha fazla sayıda motil spermatozoa verilir Fertilizasyon için ampullada kaliteli spermatozoa sayısı arttırılır SÜPEROVULASYON İnvivo sperm ile karşılaşan ovum sayısı artar İUİ:Prognostik faktörler İnfertil çifte ait faktörler • İnfertilite süresi • Kadına ait parametreler Kadın yaşı,over rezervi Tubal faktör, endometriozis • Erkeğe ait parametreler Semen parametreleri Sperm sayısı Sperm motilite Sperm morfolojisi İUİ:Prognostik faktörler İUİ stimulasyon protokolü ile ilgili faktörler Doğal veya stimüle siklus Superovulasyon protokol(CC vs Gn) Luteal destek Antagonist kullanımı İUİ işlemine ait faktörler Sperm hazırlama tekniği İnseminasyon/ ovulasyon zamanlaması İnseminasyon sayısı Kateter İnseminasyon sonrası istirahat İnseminasyon sonrası koitus Superovulasyon ve İUİ / Meta-analiz Bağımsız değişken FSH İUİ Seminal defekt Endometriosis Hughes EG, Hum Reprod 1997. Siklus başı gebelik olasılığı Düzeltilmiş OR(95%CI) 2.35 (1.87-2.94) 2.82 (2.18-3.66) 0.48 (0.37-0.60) 0.45 (0.27-0.76 Cross-sectional / Prospektif 456 hasta / 838 siklus Düşük doz rekombinant FSH (75 U) • Unexplained • Erkek faktörü 278 hasta (%61.0) 178 hasta (% 31) Siklus başı gebelik oranı % 16.6 Siklus başı canlı doğum oranı % 11.4 Hasta başı canlı doğum oranı % 21.1 Canlı Doğum Gebe olmayan P Unexplained 14 86 0.003 Erkek faktörü 7.8 92.2 IUI prognoz; Sperm parametreleri Sperm sayısı Sperm motilite Sperm morfoloji IUI prognoz: Sperm parametreleri Yıkama öncesi Ombelet, 1995 Ret 412 çift 1100 siklus Cohlen,1998 Pros 74 çift 308 siklus Yıkama sonrası/ inseminat Gr A motil <%10 TMS < 3 milyon TMS < 5 milyon TMS ≤ 1 milyon Stone, 1999 Ret 3200 çift 9963 siklus TMS< 2 milyon motilite < % 60 Campana, 1996 Ret 332 çift 1115 siklus TMS < 1 milyon TMS: total motil sperm IUI prognoz: Sperm parametreleri Yıkama öncesi Khalil, 2001 Ret 893 çift 2473 siklus Van Voorhis, Ret 1039 çift 2001 3479 siklus Miller, 2002 Ret 438 çift 1114 siklus İberico,2004 Ret 470 çift 1010 siklus TMS: total motil sperm Yıkama sonrası TMS < 5 milyon TMS < 10milyon TMS < 10 milyon TMS < 5 milyon Roc curve’de en yüksek spesifisite veren çalışmalarda TMS değerleri < 5 milyon IUI prognoz: Sperm parametreleri İYİ PROGNOZ • Ejakulattaki total motil sperm sayısı >5-10 milyon • Yıkama sonrası insemine edilen total motil sperm sayısı > 5 Milyon üstündeki değerlerde GEBELİK ELDE EDİLEN EN DÜŞÜK SPERM PARAMETRESİ • Yıkama öncesi 2 milyon/mL total motil sperm(1) • Yıkama sonrası ise 1 milyon/mL insemine edilen total motil sperm (2) • İnsemine edilen total motil sperm 45.000(3) (1)Dickey RP,1999 (2)Campana A, 1996 (3)Merviel P, 2010 Sperm morfoloji IUI PROGNOZUNU BELİRLEMEDE KRUGER SPERM MORFOLOJİNİN ETKİSİ Çalışma Siklus Öngörme Eşik Değer Montanaro,2001 495 Pozitif ≤%4,%5-14,≥%14 Karabinus&Gelety 1997 538 Yok ≤%4,%5-9,%1019,%20-29,≥%30 Ombelet, 1997 792 Pozitif %4 Lindheim,1996 172 Pozitif %4 Toner, 1995 395 Pozitif ≤%4,%5-14,≥%14 Matorras, 1995 271 Yok %4 ; %10 Irianni , 1993 208 Pozitif %4 Van Waart,2001 (Metaanaliz) Sperm morfoloji Normal sperm morfolojisinin IUI prognozunu belirlemede etkisi • kötü(<%4) vs normal (>%4) arasında IUI prognozu açısından az bir (-) etki söz konusu • OR : 0.07 (95%CI -0.11- - 0.33) Van Waart,2001 (meta-analiz); Predictive value of normal sperm morphology in intrauterine insemination (IUI): A structured literature review. Human Reprod Update İntrauterin inseminasyon sikluslarında strict kriterlere göre sperm morfolojisinin gebelik oranlarına etkisi: • Ekim 2007 ile 2010 Aralık • Retrospektif • 412 İnfertil çiftte gonadotropinlerle yapılan 530 IUI siklusu • Klinik gebelik/siklus başı %19.8 • Canlı doğum/siklus başı %16.4 IUI prognoz: Morfoloji Klinik gebelik Gebe olmayan P 58,2 ± 43,8 52,8 ± 39,4 NS Bazal total progresif sperm motilite (%) 55,8 ± 14,7 52,1 ± 16,3 NS Hazırlama sonrası sperm sayısı(106/ml) 68,7 ± 40,9 66,9 ± 47,9 NS Hazırlama sonrası total progresif motilite (%) 70,4 ± 18,9 70,3 ± 19,9 NS 2.4 ± 2.9 1.8 ± 2.4 0.03 5.6 ± 4.7 4.2 ± 4.1 0.002 Bazal sperm sayısı (106/ml) Bazal sperm morfoloji (%) Hazırlama sonrası sperm morfoloji (%) IUI prognoz: Morfoloji Canlı doğum Bazal sperm sayısı (106/ml) Bazal total progresif sperm motilite (%) 57,8 ± 43.5 Gebe olmayan 53.1 ± 39.7 55,0 ± 13.6 52.3 ± 16.5 NS Hazırlama sonrası sperm sayısı(106/ml) 68.2 ± 40.4 67.1 ± 47.8 NS Hazırlama sonrası total progresif motilite (%) 69.3 ± 18.7 70.6 ± 20 NS Bazal sperm morfoloji (%) 2.1 ± 2.5 1.9 ± 2.5 NS Hazırlama sonrası sperm morfoloji (%) 5.4 ± 4.5 4.3 ± 4.1 0.03 NS IUI prognoz: Morfoloji ROC ANALİZ / KLİNİK GEBELİK AUC (%95 CI) Cutoff Sensitivite % Spesifisite % Bazal morfoloji 0.56 (0.5–0.6) 1,5 53 56 Yıkama sonrası morfoloji 0.59 (0.5–0.7). 3,5 60 51,6 IUI prognoz: Morfoloji ROC ANALİZ / CANLI DOĞUM Yıkama sonrası morfoloji AUC (%95 CI) Cutoff Sensitivity % Spesifisite % 0.60 (0.54–0.66) 3,5 57,5 51,6 Yıkama sonrası morfoloji Yıkama sonrası morfoloji < 3,5 ≥ 3,5 Canlı doğum % *P<0.001 5,7 19* İUİ işlemine ait faktörler • Sperm hazırlama tekniği • İnseminasyon/ ovulasyon zamanlaması • İnseminasyon sayısı • Kateter • İnseminasyon sonrası istirahat • İnseminasyon sonrası koitus Sperm hazırlama Teknikleri Yıkama ve santrifüj Yıkama ve swim-up Temiz sperm ile swim-up (tabakalandırma) Self migrasyon sedimentasyon Glass-wool column filtrasyonu Glass-bead separasyonu Albumin sutünlarına doğru swim-down Dansite gradient (Kolloidal silika partikulleri) Percoll, (Polyvinylpirolidonne, PVP) Nycodenz gradient Sperm hazırlama Gradient vs Swim-up ÖZELLİK GRADİENT SWIM-UP Motil spermleri diğer hücrelerden ayırır [1] + + İmmatür, yaşlı ve ölen spermleri ortadan kaldırır [2,3] + - Anormal morfolojide spermleri ortadan kaldırır [4] + - Kromatini hasarlı olan spermleri ortadan kaldırır [2-5] + - Bakteri ve virüsleri ortadan kaldırır [5-13] + - Reaktif oksijen türlerini ortadan kaldırır [1] + - Apargaval and Ranganathan (2001) (1), Morell et al. (2001, 2004) (,2,3), Tomlinson et al.(2000) (4), Sakkas et al. (2000) (5), Nicholson et al (2000) [(6), Guibert et al (2001) [7]., Cassuto et al.(2001,2002) [8,9]. Levy et al. (2001) [10], Bujan et al. (2001, 2002). [11,12] , Englert et al. (2004) [13]. Sperm hazırlama tekniği Boomsma CM Cochrane Database Syst Rev. 2007 IUI’da sperm hazırlama yöntemleri: Swim-up vs Gradient Prospektif randomize çalısma: Ocak 2009 ve Nisan 2010 Toplam 223 hasta / 338 FSH ile KOH-IUI siklusu Açıklanamayan subfertilite (n:191) Hafif erkek infertilitesi (n:32) Ortalama siklüs sayısı 1.89 ± 0.9 (median 2) 112 hasta (% 50.5) swim-up, 111 hasta (% 49.5) gradient Swim-up vs Gradient Değişken YIKAMA ÖNCESİ YIKAMA SONRASI (ort±SD) (ort±SD) p değeri SPERM SAYISI Swim-up 46,8±28,6 66,7±48,8 0,001* Gradient 41,7±28,1 62,3±50,4 0,001* PROG MOTİLİTE Swim-up 56,2±17,1 79,4±14,5 0,001* Gradient 51,5±17,9 76,4±16,6 0,001* Swim-up 27,1±19,5 79,4±14,5 0,001* Gradient 22,9±18,7 76,4±16,6 0,001* Swim-up 1,3±2,02 4,2±8,4 0,001* 1,6±2,4 4,05±4,01 0,001* TPMSS NORMAL MORFOLOJ Gradient İ IUI’da sperm hazırlama yöntemleri: Swim-up vs Gradient Hasta başına p Gradient % Swim-up % Klinik Gebelik Oranı 26.1 15,2 0,048 Devam eden gebelik oranı 23,4 10.70 0,013 Gradient % Swim-up % Klinik Gebelik Oranı 19 9.7 0,019 Devam eden gebelik oranı 16 6,9 0,01 Siklus başına p IUI’da sperm hazırlama yöntemleri: Swim-up vs Gradient Siklus başına (açıklanamayan) Gradient % Swim-up % Klinik Gebelik Oranı 21.6 10.3 Devam eden gebelik oranı 17.9 7.1 p 0.009 0.0006 Siklus başına (erkek faktörü) p Gradient % Swim up % Klinik Gebelik Oranı 5.3 6.9 1 Devam eden gebelik oranı 5.3 6.9 1 Sperm DNA fragmantasyonu DNA devamlılığının bozulması sonucu DNA fragmantasyonu Anormal sperm chromatin yapısı veya DNA hasarı Spermatogeneziste rekombinasyon kusurları Spermatid maturasyonunda anormallik Aşırı apoptozis Oksidatif stress Oosit ve erken embryo sperm DNA hasarını tamir edebilir Sperm DNA devamlılığını gösteren testler Sperm chromatin yapısını gösteren testler • • • • • • Acridine orange Touludine blue Aniline blue Chromacyine a Sperm chromatin structural assay (SCSA) Sperm chromatin decondensation (Halosperm®) Sperm decondensation halo DNA fragmantasyon testleri • Terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP Nick end labeling (TUNEL). • Single cell gel electrophoresis assay (COMET) Sperm nukleer matrix testleri Sperm chromatin decondensation (Halosperm®) Anormal test >%30 Fernandez et al Simple determination of human sperm DNA fragmentation with an improved sperm chromatin dispersion testFertility and Sterility Volume 84, Issue 4 2005 833 - 842 Sperm DNA fragmantasyonu ICSI de tekrarlayan implantasyon başarısızlıkları Unexplained infertilite Tedavide IUI vs IVF/ICSI seçiminde Varikoselle ilişkili infertilite Habituel abortus POPULASYON SAYI DFI EŞİK DEĞER GEBELİK/DOĞUM ELDE ETME ŞANSINDA ARTIŞ p In vivo (Fertilite problemi olmayan çiftler) 362 < %30 X7 <0,0001 IUI UYGULANAN ÇİFTLER 518 < %30 X7.3 <0,00001 RUTİN IVF 381 < %30 X2 <0,03 ICSI ve/veya RUTİN IVF Evenson,2006 323 < %30 X1.6 <0.06 OR for outcome of IUI treatment in relation to threshold level for the DFI. Data are OR (95% CI). Unexplained Grup Swim-up Yıkama öncesi TPM sperm 48,7±15,4 sayısı Gradient 48,7±15,4 P değeri 0,293 Yıkama sonrası TPM sperm sayısı 73,9±17,6 72,2±14,2 P değeri 0,0001 0,0001 Yıkama öncesi DNA frag % 41,8±22,0 41,8±22,0 Yıkama sonrası DNA frag % 28,5±21,9 38,7±22,3 P değeri 0,0001 0,162 0,0001 Erkek faktörü Grubu Swim-up Yıkama öncesi TPM sperm 39,4±15,8 sayısı Gradient 39,4±15,8 P değeri 0,027 Yıkama sonrası TPM sperm sayısı 59,5±19,3 55,1±18,8 P değeri 0,0001 0,0001 Yıkama öncesi DNA frag % 46,6±19,3 46,6±19,3 Yıkama sonrası DNA frag % 30,3±18,2 44,0±20,8 P değeri 0,0001 0,470 0,0001 SONUÇLAR İUİ’nun özellikle açıklanamayan infertil çiftlerde ve hafif erkek subfertilitesi populasyonunda etkili bir tedavi yöntemi ERKEK FAKTÖRÜ SPERM SAYI VE MOTİLİTE İYİ PROGNOZ Ejakulattaki total motil sperm sayısı >5-10 M Yıkama sonrası insemine edilen total motil sperm sayısı > 5 M IUI İÇİN SPERM ALT LİMİT Yıkama öncesi 2 milyon/mL total motil sperm Yıkama sonrası ise 1 milyon/mL insemine edilen total motil sperm SONUÇLAR SPERM MORFOLOJİSİ Sperm morfolojisi bozuksa IUI sonuçları etkilenmekte Sperm morfolojisinin IUI prognozunu göstermede sınır değer ~ ≤ 4 İDEAL SPERM YIKAMA YÖNTEMİ (?) Gradient DNA FRAGMANTASYON/IUI PROGNOZU DNA fragmantasyonu fazlaysa IUI sonuçları etkilenmekte Sperm DNA fragmantasyon indeksinin (DFI) IUI prognozunu göstermede sınır değer ≤ 30 TEŞEKKÜRLER Erkek Subfertilitesi: IUI tedavi süresi / Kümülatif Gebelik Hızı Cohlen BJ Hum Reprod 1998 Kumulatif Gebelik Hizi 70 60 50 % 40 30 20 Dogal Sikl.+IUI 10 KOH+IUI 0 1 2 3 4 5 6 Aylar 7 8 9 10