Recupero dello sperma

Approcci sperimentali per il recupero dello sperma utilizzando cellule germinali immature in bambini e adolescenti

Durante l'ultimo decennio, sono stati raggiunti importanti risultati per quanto riguarda la conservazione della fertilità. Sono stati studiati diversi approcci per preservare la fertilità con cellule germinali immature ( Wyns, 2010 ; Goossens et al ., 2013 ). La crioconservazione o vetrificazione del tessuto testicolare o della sospensione di cellule staminali spermatogoni (SSC) è attualmente il metodo di scelta per la malignità, sebbene sia ancora sperimentale ( Brook et al ., 2001 ; Larsen et al ., 2002 ; Kvist et al ., 2006 ; Picton et al ., 2015). Studi preclinici sulla raccolta di cellule germinali immature nei primati hanno dimostrato la capacità di generare spermatozoi mediante trapianto del tessuto precedentemente estratto ( Schlatt et al ., 2009 ). Tuttavia, per i ragazzi KS ci sono alcune preoccupazioni riguardo alla fattibilità di questa tecnica ( Gies et al ., 2012a , b). Non è noto se il cariotipo XXY colpisca originariamente le cellule somatiche o le cellule germinali. Se il cariotipo colpisce le cellule somatiche, un nuovo trapianto di cellule germinali raccolte potrebbe non essere adatto a causa della successiva ialinizzazione del tessuto testicolare. Questo deve essere studiato prima che approcci come il trapianto di tessuto testicolare o SSC per la maturazione possano essere presi in considerazione per la conservazione della fertilità dei ragazzi Klinefelter. Un altro approccio chiamato maturazione in vitro è ancora sperimentale e non ha ancora dimostrato di essere sicuro per l'uomo. Nonostante i grandi risultati negli studi sugli animali, non è stata ancora raggiunta una spermatogenesi completa in vitro negli esseri umani ( Wyns, 2010 ; Aponte et al ., 2013). Uno studio sulla maturazione in vitro di cellule germinali umane da pazienti azoospermici non ostruttivi ha mostrato la proliferazione degli spermatogoni e la differenziazione degli spermatidi allungati. Ma gli spermatidi avevano un basso potenziale di fecondazione e quasi tutte le blastocisti derivate mostravano gravi aberrazioni cromosomiche ( Sousa et al ., 2002 ).

Per riassumere, gli approcci di conservazione della fertilità per i bambini con KS che utilizzano cellule staminali spermatogoniali rimangono altamente sperimentali. Sfortunatamente, è improbabile che tecniche come l'innesto di tessuto, il trapianto di SSC, gli xenotrapianti o la maturazione in vitro di SSC producano spermatozoi vitali negli uomini KS entro i prossimi anni. 

Fattori predittivi per il recupero dello sperma

Finora, non è stato raggiunto alcun consenso sull'età ottimale per il successo del recupero degli spermatozoi nella SK ( Seo et al ., 2004 ; Vernaeve et al ., 2004 ; Okada et al ., 2005 ; Bakircioglu et al ., 2006 ; Kyono et al. ., 2006 ; Ferhi et al ., 2009 ; Selice et al ., 2010 ; Plotton et al ., 2015 ; Gies et al ., 2016). Quattro studi, che hanno coinvolto un totale di 169 partecipanti, hanno osservato che un'età superiore a 34 anni può avere un impatto negativo sul recupero dello sperma ( Okada et al ., 2005 ; Bakircioglu et al ., 2006 ; Kyono et al ., 2006 ; Ferhi et al ., 2009 ). Altri quattro studi che includevano 151 uomini con KS non hanno riportato differenze per quanto riguarda il successo del recupero dello sperma da parte di TESE in partecipanti di età compresa tra 15 e 33 anni ( Seo et al ., 2004 ; Vernaeve et al ., 2004 ; Selice et al ., 2010 ; Plottonet al ., 2015 ). Uno studio di Plotton et al . ha confrontato l'efficacia di TESE in 25 partecipanti di età compresa tra 16 e 24 anni con 16 partecipanti di età compresa tra 25 e 39 anni e ha riscontrato tassi di recupero dello sperma simili di 13/25 (52%) e 10/16 (63%), rispettivamente (Plotton et al . , 2015 ). Per gli adolescenti con SK di età inferiore ai 15 anni, le prove attuali suggeriscono che il tasso di recupero delle cellule germinali mediante (m)TESE è molto basso rispetto agli adolescenti di età pari o superiore a 15 anni ( Wikström et al., 2004 ; Gies et al . , 2012a , b , 2016 ,; Rives et al ., 2013 ; Rohayemet al ., 2015 ). È chiaro che la degenerazione dell'ambiente testicolare sembra accelerare con l'inizio della pubertà, ma non ci sono ancora prove di un'influenza negativa sulla spermatogenesi. Come affermato da Oates (2012) , non sono stati condotti studi che abbiano indagato il recupero dello sperma dall'eiaculazione o dalla TESE per lo stesso paziente in più occasioni negli anni successivi durante lo sviluppo sessuale ( Oates, 2012 ). Sebbene lo studio con l'età media più bassa nella Tabella  IV ( Plotton et al ., 2015 ) abbia il più alto tasso di recupero di spermatozoi (56%), al momento non è possibile stimare un declino dipendente dall'età dei tassi di recupero (Tabella  IV ).

Va notato che la popolazione di pazienti con KS diagnosticati durante l'infanzia può essere diversa dalla popolazione con KS diagnosticata in età adulta. I bambini con KS sono solitamente diagnosticati a causa di problemi comportamentali e intellettuali, mentre gli adulti sono solitamente diagnosticati a causa di infertilità senza altri sintomi ( Groth et al ., 2013 ; Close et al ., 2015 ). Pertanto è necessaria cautela quando si confrontano i risultati ottenuti nei ragazzi con quelli ottenuti negli adulti.

L'alterata spermatogenesi nella metà dei pazienti con KS potrebbe anche essere causata da un problema intrinseco delle cellule germinali, possibilmente legato alla genetica (epi) del cromosoma X in eccesso invece di essere il risultato della ialinizzazione e della fibrosi dell'ambiente testicolare. Il supporto di questa teoria sarebbe il tasso stabile di recupero dello sperma di circa il 50% tra gli uomini KS e il fallimento della progressiva degenerazione dei tessuti come valore prognostico per la spermatogenesi ( Aksglaede e Juul, 2013 ). Tuttavia, in vari piccoli studi, anche il modello di inattivazione del cromosoma X in eccesso non ha dimostrato di avere un significato predittivo per le caratteristiche fenotipiche ( Wikström et al ., 2006a). Anche altri fattori come gli ormoni (FSH sierico, LH, testosterone libero e totale, E2, inibina B, SHBG, prolattina), il volume testicolare e l'istologia testicolare non hanno mostrato alcun valore predittivo per tassi di recupero degli spermatozoi più elevati ( Vernaeve et al . , 2004 ; Bakircioglu et al ., 2006 ; Koga et al ., 2007 ; Selice et al ., 2010 ; Gies et al ., 2012a , b ; Van Saen et al ., 2012a , b ; Bryson et al ., 2014 ; Haliloglu et al., 2014 ). Solo Rohayem et al . (2015) hanno descritto una combinazione di testosterone sierico totale superiore a 7,5 nmol/l e livelli di LH inferiori a 17,5 U/l per determinare tassi di recupero più elevati di spermatozoi mediante mTESE sia nei bambini che negli adulti con SK ( Rohayem et al . , 2015 ) . Un altro ampio studio ha identificato livelli più elevati di testosterone sierico e livelli più bassi di LH e FSH come marcatori predittivi positivi negli uomini con azoospermia in generale, ma il valore predittivo dei livelli sierici di testosterone nella SK rimane poco chiaro (Cissen et al. , 2016 ) .

È stato precedentemente riportato che il trattamento con testosterone ha un'influenza negativa sul futuro trattamento della fertilità del KS, sulla base di un tasso di recupero dello sperma del 20% all'interno di una piccola popolazione di studio di cinque adulti con KS ( Schiff et al . , 2005 ) . Al contrario, Plotton et al . (2015) non hanno riscontrato alcuna influenza negativa del trattamento con testosterone sulla spermatogenesi in 41 adolescenti e adulti. Complessivamente, hanno riportato il recupero degli spermatozoi mediante TESE in 9/17 (52,9%) uomini con KS che erano stati precedentemente trattati con testosterone e un TESE positivo in 14/24 (59,1%) uomini con KS che non erano mai stati trattati con testosterone ( Plotton et al ., 2015). Un altro studio che ha coinvolto 10 adolescenti e giovani uomini con KS di età compresa tra 14 e 22 anni che hanno ricevuto una terapia topica sostitutiva del testosterone e un inibitore dell'aromatasi, ha trovato spermatozoi da TESE in 7 su 10 partecipanti (70%) ( Mehta et al . , 2013 ) . Continuare la terapia topica sostitutiva con testosterone durante la preservazione della fertilità, come scelto da Mehta et al . (2013) , o interrompendo il trattamento con testosterone nove mesi prima di eseguire la TESE, come scelto arbitrariamente da Plotton et al . (2015) , ha dato buoni risultati ( Mehta et al ., 2013 ; Plotton et al ., 2015). Pertanto, è improbabile che il trattamento con testosterone abbia un impatto negativo permanente sul trattamento della fertilità, ma sono necessari studi più ampi per confermare questi risultati. Le prove attuali non giustificano il rinvio del trattamento con androgeni clinicamente indicato nei ragazzi adolescenti con KS per paura di ridurre la loro futura fertilità e le prospettive di TESE.