JBRA Assist. Reprod. 2001;05(01):22-26
ARTIGO ORIGINAL

doi: 10.5935/1518-0557.2001.5.1.05

Influência da qualidade do espermatozóide ejaculado nos resultados de ICSI (injeção intracitoplasmática de espermatozóide)

L. M. Rossi-Ferragut, C. C. Rocha, A. Iaconelli Jr., A. R. C. Medeiros, F. Calabresi, W. C. P. Busato, E. Borges Jr.

Correspondência para:
Lia Mara Rossi-Ferragut
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Resumo
Este estudo teve por objetivo principal analisar os efeitos da qualidade do espermatozóide ejaculado e injetado pela ICSI sobre os resultados de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de gestação e de aborto, durante o período de Janeiro de 1995 a Dezembro de 200. Duzentos e oitenta e nove ciclos (223 pacientes) foram divididos em dois grupos de acordo com a indicação para ICSI: Grupo A: pacientes com infertilidade masculina grave (concentração espermática < 1 x 10/ml; motilidade < 10%) e Grupo B: pacientes sem fator masculino como causa da infertilidade. A idade materna foi inferior ou igual a 35 anos e o número de oócitos recuperados foi maior ou igual a 4 em ambos os grupos. Nossos resultados demonstraram uma forte associação entre a presença de oligoastenozoospermia grave coma má qualidade embrionária, com consequente aumento nas taxas de abortos em pacientes oriundos de ciclos de ICSI, talvez devido a fatores derivados do espermatozóide que interferem diretamente na bagagem cromossômica do embrião.

Unitermos: ICSI, fator masculino grave, espermatozóide ejaculado.

Abstract
The objective of this study was examining the impact of male factors on ICSI outcome, based on clinical laboratory data.Two groups were divided according indication: Group A: ICSI treatment indicated by severe male factor infertility (sperm concentration < 1 x 106/ml; sperm motility < 10%) and Group B: ICSIcycles indicated by absence of male factor. The maternal age was ≤ 35 years old and the nurnber of oocyte retrieval was ≥ 4 in both groups. Our data suggest an evidence linking oligoasthenozoospermia with poor embryo quality and an increased incidence of miscarriage rates in patients who underwent to ICSI cycles. It appears that some paternally derived factors could play an important role in the chromosomal package of new embryo.

Key Words: ICSI, severe male factor, ejaculated spermatozoa

Introdução
Entre todas as técnicas de micromanipulação desenvolvidas no século XX, a injeção intracitoplasmáticade espermatozóide (ICSI), sem dúvida, representou um dos maiores avanços em medicina reprodutiva (palermo et al., 1992). Amplamente indicada nos casos graves de infertilidade masculina, permite a injeção de apenas um espermatozóide diretamente no oócito obtido por punção transvaginal após indução ovulatória com gonadotrofinas.
No entanto, devemoster sempre em mente que a ICSI é considerado um procedimento invasivo e que exibe riscos potenciais. Durante a injeção, as etapas responsáveis pela seleção natural dos espermatozóides são ultrapassadas e um espermatozóide anormal (tanto ao nível funcional como morfológico) pode ser introduzido no ooplasma e dúvidas permanecem em relação à real interferência da qualidade espermática sobre os resultados da ICSI. Devido a estes questionamentos, existe uma forte sugestão de que a fertilização in vitro convencional (FIV) deva ser completamente substituída pela ICSI no futuro, no sentido de melhorar cada vez mais as taxas de gestação através da injeção de espermatozóides normais (Mansour, 1998).
Portanto, este estudo teve porobjetivo principal analisar os efeitos da qualidade do espermatozóide ejaculado e injetado pela ICSI sobre os resultados de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de gestação e de aborto, durante o período de Janeiro de 1995 a Dezembro de 200.

Material e Método
Este estudo prospectivo contou com 289 ciclos de ICSI (223 pacientes), que foram divididos em dois grupos, a saber:

▪ Grupo A: 105 ciclos constituídos por pacientes com infertilidade masculina grave cuja análise seminal demonstrou valores de concentração espermática < 1 x 106/ml e de motilidade <10%.
▪ Grupo B: 184 ciclos cujos pacientes não apresentavam fator masculino como causa da infertilidade.

Em ambos os grupos, a idade materna foi inferior ou igual a 35 anos e o número de oócitos recuperados foimaior ou igual a 4. A ICSI foi realizada de acordo com os protocolos convencionais descritos na literatura (palermo et al., 2000.
Foram analisadas as taxas de: fertilização normal (2PN), falha de fertilização (NF), gestação e abortamento assim como o número total de embriões obtidos, bons embriões no dia da transferência e número total de embriões transferidos. Procedeu-se análise estatística para avaliação dos resultados através da aplicação do teste "t" de Student e p < 0,05 foi considerado estatisticamente diferente.

Resultados
Não houve diferença entre a média da idade materna nos dois grupos (28,8 ± 4,01 vs. 31,3 ± 3,04; p> 0,05; grupo A e B, respectivamente). Um total de 3.595 oócitos foram coletados. As taxas de fertilização normal (2PN), número total de embriões obtidos e bons embriões no dia da transferência foram significativamente maiores no grupo sem a presença do fator masculino grave (36,0% vs. 67,8%; 48,4% vs. 80,4%; 44,5% vs. 87, 1%, grupo A e B; respectivamente; p<0,05).
Fertilização não ocorreu em 54, 1 % dos oócitos micromanipulados no grupo A e em 19,6% dos oócitos injetados no grupo B (P<0,05). Trezentos e oitenta embriões foram selecionados e transferidos no grupo A (45, 1 %) e 710 embriões no grupo B (47,6%, p=0,056). Taxas de gestação clínica por ciclo e por paciente obtidas em ambos os grupos, não exibiu diferenças significativas (31,4% e 40,8% vs. 29,9% e 38,9%, respectivamente grupo A e B, p>0,05). Uma taxa de abortamento significativamente maior foi obtida no grupo onde o fator masculino grave estava presente (43,5% vs. 25,4%, p<0,05). (Tabela I).

 

Table 1
Tabela I. Resultados da injeção intracitoplasmática de espermatozóide utilizando espermatozóides ejaculados de pacientes com a presença de fator masculino grave (grupo A) e sem fator masculino (grupo B).

 

Discussão e Conclusão
Muitos centros de fertilização assistida sugerem ICSI para o tratamento da infertilidade conjugal nos casos onde o fator masculino grave está presente ou naqueles onde houve falha prévia de fertilização em ciclosde fertilização in vitro convencional (FlV).
Nesses casos, o espermatozóide pode ser o responsável pela falha no processo de fertilização, que naespécie humana, começa com o aumento na velocidade do batimento flagelar e a liberação de enzimas, visando o afrouxameoto das conexões entre as células foliculares. É formado então um caminho, por onde o espermatozóide atravessa essas células e chega na presença da zona pelúcida. Após a interação com receptores específicos, consegue ultrapassá-la e interagir com membrana plasmática do oócito. As duas membranas se fundem e o conteúdo genético do gameta masculino é liberado para o interior do ooplasma, juntamente com o centríolo - estrutura que será responsável pela formação do fuso de divisão celular. Ocorre então a formação dos prónucleos feminino e masculino em pólos opostos do oócito. Sob ação do pronucleo masculino, o pronucleo feminino é "puxado" para o centrodo oócito, muito próximo ao masculino, a fim de que a singamia possa se estabelecer. Imediatamente antes do processo de fusão dos envoltórios nucleares, pronucleos juntos e alinhados ou alinhando-se sugerem a formação de bons embriões, com bom potencial de desenvolvimento e implantação (Scott & Smith, 1998; Scott et al., 2000; Tesarik & Grecco, 2000; Wittemer et al., 2000).
Em nosso estudo, a presença do fator masculino grave (concentração espermática < 1 x 106/ml e de motilidade <10%), parece interferir diretamente no processo de fertilização e, consequentemente, na formação de bons embriões. Isto pode indicar uma função alterada do centríolo do espermatozóide (Sathananthan et al., 2000, Achatten, 1984). Na espécie humana, esta estrutura controla a formação das fibras do áster e é responsável pela aproximação e fusão dos pronucleos feminino e masculino. No entanto, uma vez formados, os embriões oriundos de pacientes portadores de disfunções na produção de espermatozóides, exibem o mesmo potencial de implantação daqueles quando este fator está ausente.
Um aspecto que deve sempre ser levado em conta na investigação e no tratamento da infertilidade é a morfologia do espermatozóide. Após a caracterização da morfologia estrita de Kruger (1986) foi possível selecionar para ICSI espermatozóides morfologicamente normais e com isso contribuir para um desenvolvimento embrionário mais adequado. Lee et al. (l996) encontraram taxas de 1,3% de aneuploidias em espermatozóides com cabeças ovais normais. A incidência das aberrações estruturais cromossômicas (6,9%) neste estudo foi comparável a outros previamente reportados (Brandiffet al., 1990; Martin et al., 1992). A literatura não sugere aumento nas aberrações cromossômicas em espermatozóides com cabeças maiores ou menores mas atribui àqueles amorfos, umataxadessas aberrações 4 vezes maior que aqueles com morfologia normal. Apesar do fato que nem todos os espermatozóides morfologicamente anormais são cromossomicamente anormais também, injetaratravés da ICSI espermatozóides com morfologia normal, parece núninúzar os riscos de fertilização anormal.
Independentemente do enfoque morfológico, tem sido mostrado que, a frequência de anormalidades cromossômicas parece estar aumentada nos homens com espermatogênese comprometida (De Braekeleer and Dao, 1991; Chandley, 1995; Yoshida et al., 1995; Hargreave, 200; Antonelli, et al., 2000.
Cariótipos alterados (síndrome de Klinefelter, translocações recíprocas e Robertsonianas) tem sido encontrados em 12% dos homens com azoosperrnias e oligozoosperrnias graves. Em relação às alterações cromossômicas, pacientes oligozoospérrnicos exibem taxas que giram em tomo de 5,1 % e 6,9% (Antonelli et al., 2000; Van Dyk et al., 2000 consideradas dez vezes maiores que aquelas exibidas pela população normal.
Pacientes portadores destas disfunções exibem portanto, maiores chances de produzir gametas cromossomicamente anormais e transmitirtais aberrações citogenéticas para os embriões, em ciclos de ICSI (Rosenbusch et al, 1996.
Quando taxas de abortamento são comparadas entre os dois grupos deste estudo, foi possível notar um aumento significativo quando o fator masculino estava presente. Parece pois, existir uma forte associação entre a presença de oligoastenozoospermia grave com a máqualidade embrionária, com consequente aumento nas taxas de abortos em pacientes oriundos de ciclos de ICSI, talvez devido a fatores derivados do espermatozóide que interferem diretamente na bagagem cromossômica do embrião. Espermatozóides geneticamente deficientes podem formar embriões que implantam mas que não conseguem prosseguir seu desenvolvimento normalmente, acarretando a perda embrionária (Kjessler, 1974; Rives et al., 1999). Caso a gestação prossiga, disfunções genéticas na prole podem ser algumas vezes, observadas (Wyrobek, 1993; Gianaroli et al., 2000).

Nosso estudo sugere que quanto melhor é a qualidade seminal, melhores taxas de fertilização são conseguidas, propiciando a formação de bons embriões para a transferência.

Referências Bibliográficas
Antonelli A., Gandini L., Petrinelli P., et al. - Chromosomal alteractions and male infertility. J. Endocrinol. Invest. 23 (10): 677-83, 2000.

Brandiff B. F., Gordon L. A. Carrano A. V. - Cytogenetics of human sperm: structural aberrations and DNA replication. In: Le, J.D.; Kamiguchi, Y., Yanagimachi, R. (1996) Analysis of chromosome constitution of human spermatozoa with normal and aberrant head morphologies after injection into mouse oocytes. Hum. Reprod. 11(9): 1242-46, 1990.

Browder L. W., Erickson C. A., Jeffery W. R. - Developmental Biology 3ª edition, Saunders College Publishing, 1991.

Chandley A. C. - The genetic basis of rnale infertility. Reprod. Med.Ver., 4: 1-8, 1995.

Chauhan L. K., Pant N., Gupta S. K., Srivastava S. P.. - Induction of chromosome aberrations, micronucleus formation and sperm abnormalities in mouse following carbofuran exposure Mutat Res., 465 (1-2): 123-129, 2000

De Braekeller M. and Dao T. N. - Cytogenetic studies in male infertility: a review. Hum. Reprod., 6 (2): 245-250, 1991.

Gianaroli L., Magli M. C., et al. - Preimplantation diagnosis after assisted reproduction techniques for genetically-determined male infertility J. Endoc. Invest; 23(10):711-716,2000:

Hargreave T. - Genetically determined male infertility and assisted reproduction techniques. J. Endocrinol. Invest. 23 (10): 697-710, 2000.

Kjessler B. - Chromosomal constitution and male reproductive failure. In: Mancini, R.E. and Martini, L. (eds), Male Fertility and Sterility. Academic Press, New York, pp. 231 -247, 1974.

Kruger T. F., Menkveld R., Stander F. S. et al. - Sperm morphologic features as a prognostic factor in vitro fertilization. Fertil. Steril., 46: 11 18-1123, 1986.

Lee J. D., Kamiguchi Y., Yanagimachi R. - Analysis of chromosome constitution of human spermatozoa with normal and aberrant head morphologies after injection into mo use oocytes. Hum. Reprod., 11 (9): 1242-1246, 1996.

Mansour R. - Intracytoplasmic sperm injection: a state of the art technique Hum. Reprod. Update, 4(1): 43-56, 1998.

Martin R. H., Rademaker A. W., et al. - A comparison of the frequency and type of chromosomal abnormalities in human sperm after different sperm capacitation conditions. Biol. Reprod., 47: 268-270, 1992.

Palermo G., Joris H., Devroey P., Van Steirteghem A. C. - Pregnancies after intracytoplasmic injection of single spermatozoon into a oocyte. Lancet, 340: 17-18, 1992.

Palermo G. D., Neri Q. V., et al. - ICSI and its outcome Semin. Reprod. Med. 18(2): 161-169, 2000.

Rives N., Saint Clair A., Mazurier S., Sibert L., Simeon N., Joly G., Mace B. - Relationship between clinical phenotype, semen parameters and aneuploidy frequency in sperm nuclei of 50 infertile males Hum. Genet.,105(3):266-72, 1999.

Rosenbusch B., Sterzik K. - Irregular chromosome segregation following ICSI? Hum. Reprod., 11 (10): 2337-2338, 1996.

Rosenbusch B., Schneider M. - Hypotriploid tripronuclear oocytes with two polar bodies obtained after ICSI: is irregular chromatid segregation involved? Hum. Reprod., 15(8): 1876-1877, 2000.

Sathananthan A. H., Kola L, Truounson. A., et al. - Centrioles in the beginning of human development. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 4806-4810, 1991.

Schatten G. - The centrossome and its mode of inheritance: the reduction of the centrosome during gametogenesis and its restoration during fertilization. Dev. Biol., 165: 299-335, 1984.

Scott L. & Smith S. - The successful use of pronuclear embryo transfers the day following oocyte retrieval. Hum. Reprod., 13(4): 1003-1013, 1998.

Scott L., Alvero R., Leondires M., Miller B. - The morphology of human pronuclear embryos is positively related to blastocyst development and implantation. Hum. Reprod., 15(11): 394-2403, 2000.

Tesarik J. & Grecco E. - The probability of abnormal preimplantation development can be predict by a single static observation on pronuclear stage morphology. Hum. Reprod., 14(5): 1318-1323, 1999.

Tesarik J., Junca A. M., Hazout A., et al. - Embryos with high implantation potential after intracytoplasmic sperm injection can be recognized by a simple, non-invasive examination of pronuclear morphology. Hum. Reprod., 15(6): 1396-1399, 2000.

Van Dyk Q., Lanzendorf S., Kolm P., Hodgen G. D., Mahony M. C. - Incidence of aneuploid spermatozoa from subfertile men: selected with motility versus hemiwna-bound Hum Reprod; 15(7): 1529-1536, 2000.

Wittemer C., Bettahar-Lebugle K., Ohl J., et al. - Zygote evaluation: na efficient tool for embryo selection. Hum. Reprod., 15(12): 2591-2597, 2000.

Wyrobek A. J. - Methods and concepts in detecting abnorrnal reproductive outcomes of paternal origin . Reprod Toxicol., 7 Suppl 1 : 3-16: 1993.

Yoshida A., Tamayama T., Nagas K., et al. - A cytogenic survey of 1007 infertile males. Contracept. Fertil. Sex., 23 (suppl 9): 523, 1995.