naslovna > muški sterilitet > imunološki faktori kao uzrok neplodnosti muškarca

Imunološki faktori kao uzrok neplodnosti muškarca

Većina reproduktivnih imunologa se slaže sa procenom da imunski faktori učestvuju sa oko 10% u odnosu na sve ostale faktore neplodnosti muškaraca i žena. U oko 20% slučajeva infertilnosti muškaraca mogu biti uključena autoimunska oboljenja reproduktivnih i drugih organa i organskih sistema, antispermatozoidna antitela i ostali tzv. Immune-associated faktori.

Testisi su jedan od organa koji svoj razvoj dovršavaju posle rođenja, a spermatogeneza počinje za vreme puberteta. Iz ovih razloga imunski sistem nije u prilici da "prepozna" ćelije spermatogeneze kao svoje. Ipak, tkiva testisa i proces spermatogeneze nisu ugroženi od strane imunskog sistema zbog postojanja tzv. krv-testis barijere, koja praktično izoluje ova tkiva od nadzora imunokompetentnih ćelija. Traumatski, zapaljenjski i infektivni procesi na testisima mogu da naruše integritet barijere krv-testis kada započinju autoimunska oboljenja testisa, koje neminovno vode u oštećenje procesa spermatogeneze i sterilitet. Osim barijere krv-testis, postoje i drugi mehanizami koji doprinose boljoj zaštiti procesa spermatogeneze i ćelija koje učestvuju u spermatogenezi od potencijalnog razvijanja autoimunske agresije, ali opisivanje ovih mehanizama je prilično komplikovano. U svakom slučaju, može se reći da svaka povreda, zapaljenje ili hirurška intervencija na testisima pokreće autoimunske mehanizme i produkciju anti-spermatozoidnih antitela.

Kao posledica vazektomije i oslobađanja velikog broja spermatozoidnih i antigena semene tečnosti, kod većine vazektomisanih muškaraca razvijaju se razni oblici autoimunskih reakcija. Antispermatozoidna antitela (ASA) su direktni odraz autoimunskog oboljenja vezanog za muški genitalni trakt. Autoimunsko oboljenje testisa se može manifestovati i kao dirktno oštećenje tkiva testisa imunskim mehanizmima. Osim povreda, infekcija i hirurških intervencija, autoimunske mehanizme mogu pokrenuti i stanja kao što su psihogena anejakulacija, paraplegija ili kvadriplegija, kao i slična stanja povezana sa oštećenjem nervnih puteva ejakulacije i erekcije. ASA najčešće pripadaju IgG klasi antitela čiji se titar u serumu ASA pozitivnih pacijenata održava veoma dugo. Kada su u pitanju ASA koja se pojavljuju u kontekstu autoimunskog oboljenja testisa ili infertiliteta, njihovo prisustvo je moguće dokazati čak desetine godina kasnije. ASA mogu da slepe celu grupu spermatozoida, imobilišu ih ili unište. Najčešće se desava da ASA slepe spermatozoide u ceo paket ćelija i na taj način imobilišu spermatozoide. Kada su vezana za spermatozoide ASA ometaju prolazak spermatozoida kroz cervikaln kanal, matericu i jajovode. ASA pokazuju najveći afinitet za antigene glave spermatozoida, naročito ako su spermatozoidi slabo pokretni i sa očiglednim znacima starenja. Vitalni i progresivno pokretni spermatozoidi skoro da ne vezuju ASA.

ASA mogu u značajnoj meri kompromitovati ne samo fertilnost muškaraca, već i žena. Ranije se smatralo da su cervikalna sluz, uterusni i tubarni sekret primarno mesto delovanja ASA u ženskom genitalnom traktu. Iz ovih razloga, preovladavalo je mišljenje da zaobilaženje ovih barijera veštačkom inseminacijom ili in vitro fertilizacijom, može rešiti probleme imunoinfertilnih žena. Međutim, pokazalo se da ASA pored kompromitovanja usmerenog kretanja spermatozoida kroz ženski genitalni trakt, kompromituju i vezivanje spermatozoida za zonu pelucidu i interakciju spermatozoida i oocite, čime onemogućavaju oplođenje. Nove tehnike subzonalne inseminacije, odnosno arteficijelnog uvođenja spermatozoida do jajne ćelije značajno smanjuju mogućnost neuspeha spermatozoidno-zonalne reakcije i donose izvestan napredak u lečenju imunoinfertiliteta. Intracitoplazmatska fertilizacija (ICSI) je procedura kojom se u potpunosti eliminišu sve mogućnosti imunskih mehanizmima kompromitovanog oplođenja. Radi se o proceduri direktnog injektiranja spermatozoida u oocitu, kojom se minimiziraju mogućnosti ASA posredovanog blokiranja receptorske interakcije spermatozoida i ZP, kao i interakcije spermatozoida i oocite. Neki autori navode relativni uspeh intratubarne inseminacije ispranim spermatozoidima imunoinfertilnih muškaraca.

Pored metoda asistirane i in vitro fertilizacije, infertilitet muškaraca i žena uzrokovan imunskim faktorima može biti rešen i odgovarajućom imunomodulatornom terapijom koja podrazumeva protokolarnu primenu hormonskih preparata, citokina, prostaglandina, stimulatora spermatogeneze i sl.

Imunomodulatorni tretman infertilnih muškaraca sa povišenim vrednostima anti-spermatozoidnih antitela

Autoimunska oboljenja muškog genitalnog trakta udružena sa anti-spermatozoidnim antitelima (ASA) i njihova povezanost sa infertilnošću su predmet intenzivnog proučavanja. Iako ne postoje sigurni dokazi da ASA mogu predstavljati uzrok infertiliteta, pouzdano se zna da su zapaljenjska oboljenja testisa, povrede, hirurške intervencije kao i oboljenja druge etiologije, udružena sa autoimunskim orhitisom i porastom titra ASA u serumu i semenoj tečnosti. U našoj studiji, serum 35 muškaraca iz neplodnih brakova je testiran (ELIZA testom) na serumski nivo ASA pre i posle tretmana 1a, 25-dihidroksi-vitaminom-D3 (VD3) i/ili deksametazonom. Osamnaest pacijenata je tretirano VD3 i deksametazonom (VD3D), devet pacijenata je tretirano samo deksametazonom, dok je osam pacijenata sačinjavalo kontrolnu grupu. Tretman VD3 i deksametazonom je trajao 30 dana, a serumski nivo ASA je testiran pre početka terapije i nakon 90 dana. Osnovni parametri spermograma su takođe verifikovani pre početka terapije i nakon 90 dana. Serumski nivo ASA netretirane grupe pacijenata (312,6 U/ml), grupe tretirane samo deksametazonom (288,0 U/ml) i grupe pacijenata tretirane VD3D kombinacijom (123,6 U/ml) pokazao je statistički značajnu razliku. Serumski nivo ASA posle VD3D tretmana je značajno niži u odnosu na nivo ASA pre tretmana, što nije slučaj sa ostale dve grupe pacijenata. Tretman VD3 i deksametazonom verovatno ima supresivni efekat u odnosu na produkciju antitela, ekspresiju ko-stimulatornih molekula, komunikaciju imunskih ćelija i profil citokinske mreže na sistemskom i mikrosredinskom nivou. Da li je snižavanje serumske koncentracije ASA praćeno sniženjem koncentracije ASA u semenoj tečnosti kao i konačni efekti terapije na fertilnost pacijenata sa povišenim ASA, za sada nisu poznati.

Etiopatologija autoimunske reakcije na spermatozoide je uglavnom povezana sa činjenicom da se ove ćelije prvi put pojavljuju za vreme puberteta, dugo nakon perinatalnog perioda kada se odvija mehanizam uspostavljanja specifične imunske tolerancije na "svoje" ćelije i tkiva. I pored toga, postoji nekoliko mehanizama koji učestvuju u "zaštiti" testikularnog epitela od autoimunske agresije. Krv-testis barijera, čiju anatomsku osnovu čine Sertolijeve ćelije, je jedan od najznačajnijih faktora ovog vida imunske tolerancije, kao i ograničena limfna drenaža testisa. Specifična citokinska mreža testisa, slaba ekspresija ko-stimulatornih molekula na imunskim ćelijama testisa i njihova imunosupresivna aktivnost, predstavljaju još nekoliko faktora prevencije autoimunske reakcije usmerene prema testikularnom epitelu. U slučajevima narušavanja krv-testis barijere (povrede i hirurške intervencije), promene citokinske mreže i aktivacije imunskih ćelija testisa (zapaljenja testisa ili autoimunska oboljenja drugih organa) dolazi do razvijanja autoimunske reakcije, koja se između ostalog manifestuje i produkcijom ASA. Kao posledica autoimunskog oboljenja testisa i ASA može se razviti sekundarni infertilitet muškaraca. ASA mogu uticati na proces oplođenja preko nekoliko mehanizama kao što su imobilizacija i aglutinacija spermatozoida, interakcija sa mukusom ženskog genitalnog trakta i otežavanje transporta spermatozoida. Osim toga, ASA mogu onemogućiti receptorsku interakciju spermatozoida sa zonom pelucidom i oocitom, što se manifestuje izostankom akrozomalne reakcije, penetracije spermatozoida u jajnu ćeliju i oplođenja. U literaturi postoji veliki broj podataka o imunosupresivnim efektima deksametazona i VD3. Imunomodulatorni efekti ova dva preparata su višestruki i odnose se na supresiju ekspresije ko-stimulatornih molekula, inhibiciju aktivnosti antigen-prezentujućih i efektornih ćelija, stimulaciju sekrecije imunosupresornih citokina i inhibiciju produkcije imunoglobulina. Iz ovih razloga, smatramo da bi terapija VD3 i deksametazonom mogla biti od koristi infertilnim pacijentima sa povišenim vrednostima ASA i slabim bažičnim parametrima spermograma.

Studija je obuhvatala 35 muškaraca iz infertilnih brakova sa serumskim nivoom ASA većim od 75 U/ml i osnovnim parametrima spermograma koji pokazuju slabije vrednosti u odnosu na normalne. Prosečna starost pacijenata je bila 35,3±6,9 godina. Kao mogući etiopatogenetski faktor steriliteta i povećanih vrednosti ASA kod 11,43% pacijenata utvrđena je istorija bilateralnog ili unilateralnog kriptorhizama, kod 2,86% pacijenata hirurška intervencija na testisima, 11,43% orhitis, 2,86% povrede jednog ili oba testisa, 25,71% varikocele, 11,43% epididimitisa, dok kod 34,29% pacijenata nije bilo moguće utvrditi mogući etiopatogenetski faktor.

Tretman pacijenata deksametazonom i vitaminom D3 (VD3D grupa) - Osamnaest pacijenata je tretirano VD3D u trajanju od 30 dana. VD3 je administriran oralno tokom 30 dana (0,025 mcg/kg telesne mase). Tretman deksametazonom dozama od 55 mcg/kg trajao je 20 dana, da bi se u narednih 10 dana dnevna doza deksametazona postepeno smanjivala do potpunog ukidanja.

Tretman pacijenata deksametazonom - Devet pacijenata je tretirano samo deksametazonom u trajanju od 30 dana po istom protokolu kao pacijenti VD3D grupe.

Netretirani pacijenti (kontrola) - Osam pacijenata nije tretirano tokom 90 dana.

Spermogram - Ispitivanje spermograma je sprovedeno prema uputstvu NJHO. Normalne vrednosti deskriptivnih parametara spermograma su takođe usklađene sa uputsvom NJHO (1992), koje su generalno uzete kao referentne vredosti. Spermogram je kod svih pacijenata ispitivan pre početka terapije i nakon 90 dana. Vreme apstinencije pre davanja uzorka iznosilo je 3-5 dana.

ELIZA test - Serumska koncentracija ASA je merena na HUMAN ELISA READER aparatu pomoću Immuno-Biological Laboratories (IBL) Sperm Antibody Enzyme Immunoassay Kit. Test je baziran na ne-kompetitivnoj ELIZA metodi. Stripovi su inkubirani sa razblaženim serumom u odnosu (1:50) i nakon nekoliko ispiranja ponovo inkubirani u prisustvu anti-antitela Cperoxidase conjugated anti-human-Ig (IgA, IgG and IgM) S. Posle inkubacije, finalnog ispiranja, dodavanja substrata i ponovnog inkubiranja, merena je absorbanca razvijene boje u stripovima. Po preporuci proizvođača kita (IBL-Germany) rezultat koncentracije ASA > 75 UI je prihvatan za pozitivan.

Statistička analiza - Svi parametri su statistički obrađeni. Vrednost P manja od 0,05 je prihvatana kao statistički značajna. Sve vrednosti su testirane t-testom, a izračunavanja su sprovedena pomoću MS Excel ® 2002.

Poredeći rezultate sve tri grupe pacijenata ne postoje statistički značajne razlike u odnosu na parametre spermograma kao što su zapremina ejakulata, koncentracija spermatozoida i procenat spermatozoida sa normalnom morfologijom (P>0,05). Osim toga ne postoji statistički značajna razlika u pokretnosti i vitalnosti spermatozoida pre i posle terapije u grupi pacijenata tretiranih samo deksametazonom i kontrolnoj grupi (R>0,05). Procenat pokretnih (R=0,021) i vitalnih (R<0,01) spermatozoida u VD3D grupi je značjno veći posle tretman u odnosu na vrednosti pre tretmana. U kontrolnoj (R=0,54) i deksametazonom tretiranoj (R=0,21) grupi pacijenata nema statistički značajnih promena u serumskoj koncentraciji ASA u odnosu na prvi i drugi analizirani uzorak (posle 90 dana). U VD3D grupi pacijenata nivo serumske koncentracije ASA je značajno niži u drugom uzorku (posle 90 dana) nego pre početka tretmana (R<0,01).

Uzimajući u obzir značaj krv-testis barijere i ostale mikrosredinske imunomodulatorne mehanizme koji su značajni za imunsku toleranciju prema spermatičnom epitelu, postoji mogućnost da svako narušavanje integriteta ove barijere i ostalih imunomodulatornih mehanizama može dovesti do autoimunskog orhita, ometanja spermatogeneze i infertiliteta. Mehanizmi koji doprinose razvijanju autoimunskog orhitisa i pojavi ASA su uglavnom sadržani u akceleraciji Th1 tipa imunskog odgovora, povećanoj produkciji i sekreciji pro-inflamatornih citokina kao što su IL-1, IFN-g i TNF-a, kao i smanjena produkcija anti-inflamatornih i imunomodulatornih Th2 citokina kao što su IL-10 i TGF-b. Osim toga, pojačana ekspresija ko-stimulatornih molekula i nishodna regulacija osetljivosti imunskih ćelija na apoptotičke signale predstavljaju još jednu od karakteristika autoimunskog orhita. Naša studija, pokazala je da su povišene vrednosti sermuskih ASA, slabi parametri spermograma i infertilnost najčešće udruženi sa postojanjem kriptorhizma, orhitisa, povreda testisa, hirurških intervencija, varikocele i epididimitisa. Samo u manjem broju slučajeva nije postojao jasan etiopatogenetski razlog za postojanje ASA, iako treba znati da ASA mogu biti rezultat i homoseksualnih aktivnosti. Imunosupresivni efekti deksametazona su višestruki. Deksametazon suprimira aktivnost antigen-prezentujućih ćelija i dendritičnih ćelija, uglavnom mehanizmima inhibicije ekspresije MHC i ko-stimulatornih molekula, kao i produkciju proinflamatornih citokina. U isto vreme, deksametazon pokazuje snažne inhibitorne efekte na produkciju antitela kao i proliferaciju i aktivnost B limfocita. I pored toga, u našoj studiji efekti deksametazona nisu pokazali značajne efekte u pogledu sniženja nivoa ASA. Curtis i sar. navode slične rezultate. Naime, u njihovoj studiji deksametazon nije doveo do značajnog sniženja spermatozoid-aglutinirajućih antitela u serumu vazektomisanih osoba. Shulman i sar. navode da tretman metilprednizolonom može povećati incidencu trudnoća kod infertilnih parova, iako se nivo serumskih ASA nije značajno razlikovao pre i posle tretmana metilprednizolonom. VD3 inhibise produkciju citokina kao što su IL-1a, IL-6 i TNF-a, od strane stimulisanih i nestimulisanih monocita. Proliferacija T limfocita i sekrecija IL-2 i IFN-g je takođe suprimirana u prisustvu VD3. Iako VD3 nema direktne inhibitorne efekte na B limfocite i produkciju antitela, supresija pomoćničke funkcije T limfocita mogla bi indirektno doprineti inhibiciji produkcije antitela pod uticajem VD3. Ovaj citokinima i hormonima sličan vitamin inhibise sekreciju IFN-g od strane Th1 limfocita ali ne i sekreciju IL-4 i IL-10 od strane Th2 limfocita. Ovi podaci opravdavaju terapeutsku upotrebu VD3 u svim autoimunskim oboljenjima koja su posredovana povećanom aktivnoscu Th1 tipa imunskog odgovora. Osim toga, VD3 inhibiše sposobnost antigenprezentujućih ćelija da aktiviraju T limfocite, kao i njihovu međusobnu komunikaciju. Konačni efekti VD3 na proces maturacije antigenprezentujućih i dendritičnih ćelija je veoma sličan efektima IL-10, citokina čiji se snažni imunosupresivni efekti očitavaju kao inhibicija sekrecije IL-12 i inhibicija ekspresija ko-stimulatornih molekula. Zbirni efekti VD3 i deksametazona bi mogli biti dobro objašnjenje za značajnu razliku nivoa ASA pre i posle terapije kod pacijenata tretiranih VD3D kombinacijom. Osim toga, manji nivo ASA u VD3D grupi pacijenata mogao bi doprineti većem procentu vitalnih i pokretnih spermatozoida. Danas postoji nekoliko tehnika obrade sperme u cilju dobijanja ASA-free spermatozoida. Ove tehnike uglavnom podrazumevaju proces ispiranja spermatozoida u različitim medijumima i uglavnom su namenjene pacijentima u postupku pripreme za IUI, IVF ili ICSI. U tom smislu priprema pacijenata sa visokim nivoom ASA u serumu za neku od procedura asistirane reprodukcije mogao bi podrazumevati pretretman deksametazonom i VD3. Značajan stepen senzibilizacije na spermatozoide sa visokim serumskim nivoom ASA mogu pokazivati i žene. Kompromitacija procesa oplođenja posredovana ASA ženskih osoba može da bude u istoj meri značajna kao i u slučaju ASA koja vode poreklo od muškaraca. U tom smislu, naša prva iskustva pokazuju podjednako dobre efekte tretmana žena VD3D kombinacijom kao i kod muškaraca.

Infertilni muškarci sa slabim parametrima spermograma i visokim nivoom ASA mogli bi biti tretirani VD3 i deksametazonom sa velikom šansom za poboljšanje nekih parametara spermograma i sniženje nivoa ASA. Uzimajući u obzir podatke iz literature koji ukazuju na mogućnost da bi ASA mogla biti jedan od faktora koji značajno umanjuju efikasnost različitih procedura asistirane reprodukcije, naša prva iskustva ukazuju na mogućnost da bi farmakoterapijski pristup lečenja ovog problema mogao doprineti povećanju efikasnosti procedura asistirane reprodukcije. Naravno, farmakoterapijsko lečenje ASA ne isključuje klasične (uglavnom mehaničke) metode dobijanja ASA-free spermatozoida. Naša pretpostavka je da bi kombinacija oba pristupa dala najbolje rezultate.