Günümüzde kısırlık yaşayan çiftlerin yaklaşık 3’te 1’i erkek kaynaklı kısırlıktan muzdariptir. Sperm DNA hasarı ise erkek kısırlığı nedeniyle araştırılan hastaların önemli bir bölümünde saptanan önemli bir sağlık sorunudur.
Ancak mevcut olan halihazırda klinikte kullanılan doğurganlık testleri tarafından analiz edilemeyen bir ölçü olma niteliği taşır. Sperm DNA hasarı dolaylı olarak tüp bebek ya da ICSI gibi yardımcı tedavilerin potansiyel başarısında düşüşe yol açabilmektedir.
Günümüzde uygulanan klasik sperm testinde, sperm DNA hasarı tespit edilememektedir. Bir erkeğin sperm testi sonuçlarının normal olması sperm DNA hasarı olmadığını göstermez. Sperm DNA hasarının tespit edilebilmesi için farklı yöntemler kullanılmaktadır.
Sperm DNA hasarı farklı nedenlere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Sigara ve alkol kullanımı, aşırı dar iç çamaşırı tercihi (genital bölgede artan ısıya yol açması nedeniyle), varikosel, testislerin sıcağa ve radyasyona maruz kalması ya da obezite gibi birçok faktör sperm DNA hasarına yol açabilir.
Ancak hasara yol açan faktörün ortadan kaldırılması DNA hasarı üzerinde olumlu etki yaratabilmektedir. Bir başka deyişle sperm DNA hasarı tedavi edilebilir ve geri döndürülebilir bir rahatsızlıktır. Günlük alışkanlıklarda yapılacak değişiklikler, kilo verme ya da varsa varikosel tedavisi sonrası DNA hasarının azaltılmasını sağlayabilmektedir.
Bunun için ilk olarak sperm DNA hasarının altında yatan nedenin doğru bir şekilde teşhis edilmesi gerekmektedir.
Sperm Nedir?
Sperm, en temelinde erkek üreme hücresi ya da gamet olarak tanımlanabilir. Gamet aynı zamanda tam bir hücrenin yarısı olarak değerlendirilir. Sperm, dişi gameti ya da yumurta hücresi ile bir araya geldiğinde insan embriyosunu oluşturur.
Sperm hücresi baş, orta bölüm ve kuyruk olmak üzere üç ana bölüme ayrılmaktadır. Spermin baş bölümünde kromozomları oluşturan DNA materyali olan kromatin bulunmaktadır. Genellikle hem sperm hem de yumurta hücresi 23 kromozom taşır. Sperm hücresi ile yumurta bir araya geldiğinde embriyo 46 kromozom sahip olur.
Spermin baş kısmında akrozom adı verilen bölüm bulunur. Akrozomun içerisinde yumurtanın dış zarını parçalayarak spermin içeriye girmesini sağlayan proteinler bulunur. Spermin orta kısmında ise enerji üreten mitokondri bulunur.
Bu özel yapılar sperm hücresinin hareketini sağlayan enerjiyi üretmektedir. Son olarak kamçı olarak da bilinen sperm kuyruğu da hareketi sağlamaktadır. Kuyruk, sperm hücresinin ileri yönlü hareketini sağlayarak yumurta hücresine ulaşmasını mümkün kılar. Sperm bu sayede yüzerek yumurta hücresine ulaşır ve döllenme gerçekleşir.
Sperm Nasıl Oluşur?
Sperm, erkek üreme organı olan testislerde üretilir. Testisler aynı zamanda erkeklik hormonu olarak bilinen test**eron hormonunu da üretmektedir. Sperm hücresinin üretilme sürecine spermatogenez adı verilmektedir. Bu süreç testislerdeki sperma kanallarında başlar. Kanallarda spermatosit isimli sperm hücreleri üretilir.
Spermosit hücreleri spermatid adı verilen hücrelere dönüşmek için birkaç bölünmeden geçer. Daha sonra spermatidler, erişkin sperm oluncaya kadar büyür ve olgunlaşır. Erkek vücudunun yeni sperm hücreleri üretmesi ortalama olarak 74 gün sürmektedir. Ancak bu süreç kişiden kişiye değişiklik gösterebilir.
Sperm DNA’sı Nedir?
Memeli sperminde kromatin, yapısal ve düzen olarak diğer somatik hücrelerden ayrılmaktadır. Sperm kromatin yapısı erkek üreme sisteminden kadın üreme sistemine geçişi sırasındaki babadan kalma genomun transferinde genetik yapıyı korur.
Sperm DNA özel, küçük ve basit proteinler ile neredeyse kristal durumda kapalı bir şekilde bulunur. Bu yapı mitotik kromozomlardan neredeyse altı kat daha yoğundur.
Sperm DNA Hasarı Nedir?
Sperm DNA hasarını anlamak için ilk olarak DNA’nın yapısını anlamak gerekmektedir. DNA, çift sarmal adı verilen uzun ve spiral yapıdadır. Sarmalı, nükleotid adı verilen kimyasallar oluşturur. Bu nükleotidlerin benzersiz bir şekilde sıralanması her organizmanın benzersiz genetik dizisini ortaya koyar.
Bu nükleotidler birbirlerine şeker ve fosfat aracılığı ile bağlanır. Normal sperm başarılı döllenmenin, embriyo gelişiminin ve doğumun gerçekleşebilmesi için gerekli olan genetik materyali taşır. Sperm DNA’sı, bebeğin genomik materyalinin yarısıdır ve DNA’da meydana gelen anormallikler üreme sürecine de etki eder.
Sperm kromatin ya da DNA, çevresel koşullara, genetik mutasyonlara ya da kromozomal bozuklara bağlı olarak hasar alabilir. Sperm DNA’sı paket bozuklukları, oksidatif stres ya da erken hücre bölümü kaynaklı olarak ortaya çıkabilmektedir.
Sperm DNA Hasarı Neden Olur?
Sperm DNA hasarı, spermiyogenez esnasında DNA paketlenmesi sırasında ya da sonucunda ortaya çıkabilmektedir. Ayrıca serbest radikal olarak bilinen reaktif oksijen türleri ya da erken bölünmeye bağlı olarak da sperm DNA hasarı meydana gelebilmektedir.
Bugüne kadar yapılan birçok çalışmaya rağmen hala daha sperm DNA hasarına tam olarak neyin neden olduğu kesin olarak bilinmemektedir. Bununla beraber tek bir ejakülattaki değişken sperm kromatin yapısı protamin içeriğine bağlanmaktadır.
Bu nedenle protamin öncüllerinin proteolitik bölünmesinde meydana gelen anormallikler, insan sperm DNA’sının heterojen olmasına yol açar ve potansiyel kısırlığa neden olan ek bir kaynak olabilmektedir.
Sperm DNA Hasarı Nasıl Anlaşılır?
Sperm DNA hasarını anlamak için birden fazla test bulunmaktadır. Bu testlerin büyük bir kısmı tüp bebek gibi yardımcı üreme tedavilerinin planlanabilmesi için son derece önemlidir. Sperm DNA hasarını anlamak için doğrudan ve dolaylı değerlendirmeler bulunur.
Yaygın olan direkt yöntemlerin arasında kısaca TUNEL adı verilen Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick-end labelling yöntemi ve Comet analizi bulunur. En yaygın olarak yapılan dolaylı yöntem ise kısaca SCSA olarak bilinen sperm kromatin yapı analizidir. Her ne kadar bunların dışında daha birçok yöntem bulunsa da diğer yöntemlerin tercih edilme sıklıkları oldukça düşüktür.
Sperm DNA Hasarı Yüzde Kaç Olmalı?
Sperm DNA hasarı yüzdesi, diğer bir deyişle sperm hücrelerinde yüzde kaç hasar bulunduğu oldukça önemlidir. DNA hasarı kısırlığı ve doğum anormalliklerini ciddi derecede etkiler. Bu noktada %15 ve daha düşük hasar olması sperm hücresinin neredeyse mükemmel olduğunu gösterir. %15 – 25 arası hasar orta, %25 – %50 arası kötü ve son olarak %50 ve üzeri hasar aşırı kötü olarak değerlendirilmektedir.
Bu bildirilen rakamlar net olmamakla birlikte genellikle üzerinde pek çok araştırmacının hem fikir olduğu sayılardır. Net doğru rakamların saptanması için geniş sayıda katılımcılar tarafından elde edilen bilgiler ışığında yapılacak bilimsel çalışmalara ihtiyaç vardır. Yapılan son araştırmalara göre DNA hasar oranı %30’dan fazla olsa da tüp bebek gibi yöntemlerle hamilelik elde etme şansı oldukça yüksektir.
Kimlere Sperm DNA Hasarı Testi Yapılmalıdır?
Sperm DNA hasar testi kısırlık problemi yaşayan çiftlerin yaptırdığı ilk testler arasında yer almamaktadır. Genellikle tüp bebek tedavisinin üst üste birkaç kez başarısız olması durumunda sperm DNA hasarı testine başvurulmaktadır.
,Bunun dışında tekrarlayan düşüklerde de sperm DNA hasarı testi gerekebilmektedir. Öte yandan sebep saptanamayan erkek infertilitesinde sperm değerlendirmesinde akılda tutulabilir.
Sperm DNA Hasarı Nasıl Tedavi Edilir?
Erkeklerde sperm DNA hasarının yüksek olması tüp bebek gibi yardımcı üreme yöntemlerinin de başarısızlıkla sonuçlanmasına yol açabilmektedir. Sperm DNA hasarının tedavi edilebilmesi için bazı tedavi yöntemleri bulunmaktadır.
Bunlardan bir tanesi yaşam tarzını değiştirmektir. Radyasyon, sıcak, sigara içme, hava kirliliği gibi çevresel etmenler spermde DNA hasarına yol açabilmektedir. Ayrıca cinsel yolla bulaşan enfeksiyonlar, kanser tedavisinde kullanılan ilaçlar, ileri yaş, vücut kitle indeksinin yüksek olması (aşırı kilolu olmak) ve diyabet gibi diğer durumlar da sperm DNA hasarı nedenleri arasında yer alır.
Sigara ve alkol tüketimini bırakma, egzersiz yapma, kilo verme, bol iç çamaşırı giyme ve aşırı sıcaktan kaçınma sperm DNA hasarının düşürülmesinde yardımcı olabilmektedir. Ayrıca erkeklerde idrar yolları enfeksiyonu ve diğer genital bölge enfeksiyonları da DNA hasarına yol açabilmektedir. İltihaplı hücreler toksik etkili reaktif oksijen türleri üretir ve bu da sperm DNA hasarının bilinen nedenlerinden bir tanesidir.
Erkeklerin %15’inde görülen varikosel erkek kaynaklı kısırlık vakalarının %35’inde ve ikincil kısırlık vakalarının %70’inde görülmektedir. Varikosel olan hastalarda sperm DNA hasarı artmaktadır. Reaktif oksijen türlerinde meydana gelen artış hem çekirdeksel hem de mitokondrial DNA üzerinde hasara neden olmaktadır.
Varikosel ameliyatı sonrasında sperm DNA hasarı oranlarında iyileşme görülmektedir. Ancak direkt olarak sperm DNA hasarını tedavi eden ya da iyileştiren bir yöntem yoktur.
Sperm DNA Hasarı Olan Erkekler Çocuk Sahibi Olabilir mi?
Sperm DNA hasarı olan erkeklerin yardımcı üreme yöntemlerinden yararlanmadan çocuk sahibi olma ihtimali düşüktür. Bunun için tüp bebek gibi yardımcı üreme tekniklerinden yararlanmak çoğunlukla gerekmektedir.
Ancak buna karşın kesin şart değildir. Bir başka deyişle üroloji uzmanı tarafından düzenlenecek olan tedavi sonrasında düzelme ile birlikte spontan gebelik şansı da bulunmaktadır.
Tüp bebek tedavisinde kullanılan IMSI adlı yöntemle DNA hasarı düşük sperm hücrelerinin seçilmesi mümkündür. Bu yöntemle sperm hücreleri 8000 kat yakınlaştırılarak baş kısmında DNA bozuklukları ayırt edilebilmektedir.
Sperm DNA Hasarı Tedavi ile Düzelir mi?
Sperm DNA hasarını gidermeye yönelik etkinliği %100 kabul edilen bir tedavi bulunmamaktadır. Bu hasara yol açan durumların iyileşmesi DNA hasarının azalmasına yardımcı olabilmektedir. Bu nedenle ilk olarak sperm DNA hasarına yol açan faktörlerin bulunması gerekmektedir.
Yaşam tarzı kaynaklı meydana gelen hasarlar sonucunda yaşam tarzında yapılacak olan değişiklikler DNA hasarının azalmasına yardımcı olur. Varikosel hastalarında görülen sperm DNA hasarının iyileşmesi için varikosel tedavisi yararlı olmaktadır.
Sperm DNA hasarına bağlı kısırlık görülen çiftlerin tüp bebek tedavisinde uygulanan IMSI yöntemi ile hasarsız sperm hücresinin tespit edilmesi ve kullanılması sağlıklı bir hamilelik ve doğum sürecine yardımcı olabilmektedir.
Sperm DNA Hasarı Tedavisi için Hangi Bölüme Başvurulur?
Sperm DNA hasarı, erkek kaynaklı infertilite nedenlerinden bir tanesidir. Bunun için sperm DNA hasarı olan erkeklerin Üroloji ve Androloji uzmanına başvurması gerekmektedir. Sperm DNA hasarının nedenini bulmak ve durumun iyileştirilmesi için atılacak adımları planlamak Üroloji ve Androloji uzmanlarının klinik çalışma alanında bulunmaktadır.
Sperm DNA Hasarı Doğacak Çocukta Sorun Oluşturur mu?
Sperm DNA hasarı öncelikli olarak doğal yollardan gebeliği zorlaştırmaktadır. Hatta birçok çift sperm DNA hasarı yüzünden doğal yollarla gebelik elde edememektedir. DNA hasarı bulunan sperm kromozomal bozukluklara yol açmaktadır.
Embriyonun kromozomlarının yarsının spermden geldiğini göz önünde bulundurduğumuzda DNA hasarının etkisini görmek mümkündür. Hamilelik başarılı bir şekilde gelişse bile tekrarlayan düşükler görülebilmektedir. Bununla beraber bebekte doğumsal bozuklukları ve malformasyonlar meydana gelebilmektedir.
Sperm DNA hasarı fark edilebilen herhangi bir belirtiye neden olmamaktadır. Kısırlık, tekrarlayan düşükler ya da tüp bebek tedavilerinin başarısız olması gibi durumlar sonucunda göz önünde bulundurulması gereken problemlerden bir tanesi de sperm DNA hasarıdır. Doğru bir teşhisin konabilmesi için sperm DNA hasarı testinin yapılması gerekmektedir.
DNA Hasarı Nasıl Anlaşılır?
Sperm DNA hasarı normal sperm testleri ile belirlenememektedir. Bunun yerine TUNEL, Comet analizi ya da SCSA gibi yöntemler kullanılarak sperm hücrelerinde meydana gelen DNA hasarı tespit edilebilmektedir.
Apopitoz Ne Demek?
Apopitoz programlı hücre ölümü anlamına gelmektedir. Apopitoz ile önceden belirlenmiş hücreler diğer hücrelere zarar vermeden kontrollü bir şekilde öldürülebilir. Vücut doğal işleyişi sırasında yaşlanmış ve fonksiyonu azalmış olan hücreleri apopitozis yolu ile kendisine zarar vermeden uzaklaştırmış olur.
Sperm DNA’sı Nasıl Hasar Görür?
Sperm DNA’sı farklı nedenlere bağlı olarak hasar görmektedir. Mayoz bölünme esnasında çentiklerin oluşması, histon ve protamin oranının değişmesi ile beklenmeyen apopitoz, sperm hücresinde DNA hasarına yol açar.
Sperm DNA Hasarına Ne İyi Gelir?
Sperm DNA hasarında yapılabilecek en doğru şey hasara yol açan durumu ortadan kaldırmaktır. Yaşam tarzına bağlı olarak gelişen durumlarda hasara yol açabilecek alışkanlıklardan uzak durmak, varikosel kaynaklı hasar durumunda varikosel tedavisi olmak, enfeksiyon kaynaklı hasarlarda antibiyotik tedavisi ile enfeksiyonun ortadan kaldırılması gibi bu duruma neden olan faktörlerin ortadan kaldırılması, sperm DNA kalitesinin olumlu yönde yükselmesini sağlar.
Sperm Hasarı Erkeklerde Kısırlığa Neden Olur Mu?
Erkek kaynaklı kısırlıklarda en sık karşılaşılan nedenlerden bir tanesi de sperm DNA hasarıdır. Sperm DNA hasarı yüksek olan erkeklerde kısırlık görülme ihtimali yükselmektedir. Hasara yol açan durumların ortadan kaldırılması sonucunda sperm DNA’sında iyileşme meydana gelebilmektedir.
Bu da hamilelik şansını artırmaktadır. Ayrıca tüp bebek tedavisinde kullanılan IMSI gibi yöntemler ile DNA hasarı daha düşük sperm hücrelerini seçilmesi mümkün hale gelmektedir. Bu da tüp bebek tedavisinin başarı şansını önemli ölçüde artırır.
DNA Fragmentasyon Testi Nasıl Yapılır?
Sperm DNA fragmantasyon testinde alınan sperm örneği floresan probla boyanmaktadır. Floresan DNA molekülü ile etkileşime girerek hasarlı spermlerin tespit edilmesini sağlar.
Varikosel Sperm Hasarına Neden Olur Mu?
Yapılan araştırmalara göre sperm DNA hasarı, varikosel hastalarında daha yüksektir. Varikosel hastalarında anormal DNA ve olgunlaşmamış kromatin oranı varikosel olmayan hastalara göre daha yüksektir. Daha düşük yoğunluklu kromatinli spermatozlar aynı zamanda varikosele bağlı kısırlığa yol açmaktadır.
Sigara Sperm DNA’sını Nasıl Etkiler?
Sigara dumanı içerisinde yer alan toksik maddeler vücuttaki tüm hücrelerin DNA’sında yıkıcı etki yaratır. Bu etkilerden bir tanesi de sperm hücresi içerisinde yer alan DNA’da meydana gelir.
Alkol Sperm DNA’sını Nasıl Etkiler?
Sigaraya benzer bir şekilde alkollü içecekler de vücut için toksik maddelerdir. Bu durum spermin baş kısmı içerisinde bulunan DNA sarmalı üzerinde hasara yol açar.
Aşırı Kilolu Olmak Sperm DNA’sını Nasıl Etkiler?
Vücut kitle indeksinin yüksek olması sperm DNA hasarı riskini arttırır bununla beraber sperm hareketliliğini ve kalitesini düşürür. Aşırı kiloların verilmesi sonucunda sperm hücrelerinde DNA hasarında da azalma görülmektedir. Kısaca obezite olan erkeklerde kilo kaybı hem DNA hasarının azalmasını hem de sperm hareketliliğinin artmasını sağlayabilir.
Sperm DNA Hasarı Bitkisel Tedavi İle Düzelir Mi?
Sperm DNA hasarını düzeltecek bir bitkisel tedavi yöntemi bulunmamaktadır. Hastaların sperm DNA hasarını azaltması için günlük alışkanlıklarına dikkat etmesi ve varsa sperm DNA hasarına yol açan hastalığın tedavi edilmesi için uzman hekim ile görüşmesi yeterli olmaktadır.
Sperm DNA Hasarı Cerrahi Tedavi İle Düzelir Mi?
Sperm DNA hasarı herhangi bir cerrahi yöntem ile düzeltilememektedir. Ancak varikosel hastalarında varikosel ameliyatı sonrasında sperm DNA hasarında iyileşme görülebilmektedir.
DNA Hasarı Kaç Olmalı?
Sperm DNA hasarı için değerlendirme aralıkları bulunmaktadır. Bu aralıklara göre DNA hasarının %15 ve altı olduğu durumlarda sperm çok iyi olarak kabul edilir. Hasarın %15 – 25 arasında olduğu durumlar ise orta olarak değerlendirilmektedir.
Hasarın %25 – %50 arası olduğu durumlarda hasar kötü durumdadır. Hasarın %50’den fazla olduğu durumlar ise aşırı kötü şeklinde değerlendirilir.
Sperm DNA hasarının yüksek olması çeşitli problemlere yol açabilmektedir. Bunların başında erkek kaynaklı kısırlık gelmektedir. Erkek kaynaklı kısırlıkların önemli bir kısmında sperm DNA hasarı yer almaktadır. DNA hasarı aynı zamanda tüp bebek gibi yardımcı üreme tedavilerinin de başarı oranının düşmesine yol açar.
Bu durumda tüp bebek tedavisinde art arda başarısızlık görülür. Son olarak sperm DNA hasarına rağmen oluşan gebeliklerde tekrarlayan düşükler görülebilmektedir. Ayrıca kromozomal bozukluklar nedeniyle bebekte doğumsal bozukluklar ve malformasyonlar ile karşılaşılabilmektedir.
Kaynaklar :
- SpermDNAFragmentation: Consequences for Reproduction. Simon L, Emery B, Carrell DT.Adv Exp Med Biol. 2019;1166:87-105. doi: 10.1007/978-3-030-21664-1_6.
- Sperm DNA Fragmentation. Karavolos S.Semin Reprod Med. 2021 Nov;39(5-06):194-199. doi: 10.1055/s-0041-1736261. Epub 2021 Oct 18.PMID: 34662912
- The effect of sperm DNA fragmentation on intracytoplasmic sperm injection outcome.
- Khalafalla K, Majzoub A, Elbardisi H, Bhathella A, Chaudhari A, Agarwal A, Henkel R, AlMarzooki T, Burjaq H, Arafa M.Andrologia. 2021 Nov;53(10):e14180. doi: 10.1111/and.14180.
- Sperm DNA Fragmentation: Mechanisms of Origin. Muratori M, Marchiani S, Tamburrino L, Baldi E.Adv Exp Med Biol. 2019;1166:75-85. doi: 10.1007/978-3-030-21664-1_5.
- Sperm DNA fragmentation. Shafik A, Shafik AA, Shafik I, El Sibai O.Arch Androl. 2006 May-Jun;52(3):197-208. doi: 10.1080/01485010500503561.
- Sperm DNA fragmentation: mechanisms of origin, impact on reproductive outcome, and analysis. Sakkas D, Alvarez JG.Fertil Steril. 2010 Mar 1;93(4):1027-36. doi: 10.1016/j.fertnstert.2009.10.046.
- Sperm DNA fragmentation: a need to fully address the impact on fertility outcomes. Spandorfer SD.Fertil Steril. 2021 Jul;116(1):69-70. doi: 10.1016/j.fertnstert.2021.04.023.
- Etiologies of sperm DNA damage and its impact on male infertility. Panner Selvam MK, Ambar RF, Agarwal A, Henkel R.Andrologia. 2021 Feb;53(1):e13706. doi: 10.1111/and.13706.
- Sperm DNA damage: clinical significance in the era of assisted reproduction. Zini A, Libman J.CMAJ. 2006 Aug 29;175(5):495-500. doi: 10.1503/cmaj.060218.
