Vývoj chirurgického odběru spermií u mužů s azoospermií

Přehledový článek se zabývá vývojem chirurgického odběru spermií po zavedení techniky ICSI koncem 70. let minulého století. Tento způsob přímého vpichu spermie do vajíčka umožňuje oplození jednoho va­jíčka jednou spermií. Metoda mimotělního oplodnění umožňuje počít geneticky vlastní děti i mužům, kteří trpí nejvážnějšími poruchami spermatogeneze, včetně mužů s neobstrukční azoospermií. Skupina těchto mužů byla do té doby vyloučena z možnosti reprodukce a možnost oplození byla pouze pomocí dárcovských spermií. ICSI je proto právem považována za jeden z milníků v asistované reprodukci. Pro urology se tím otevřela možnost týmové spolupráce s gynekology zabývajícími se reprodukční medicínou. Během čtvrtstoletí dospěl vývoj chirurgického odběru spermií k metodě microTESE. Metoda je nejefektivnější z po­hledu ziskovosti spermií, je také nejšetrnější ke tkání a vaskularizaci varlete. Při provádění tohoto výkonu jsou minimalizovány časné (krvácení) i pozdní komplikace (poruchy vaskularizace, hypotrofie varlete a snížení produkce testosteronu). Článek popisuje jednotlivé techniky s hodnocením kladů a záporů jednotlivých postupů. V závěru autor seznamuje se svými zkušenostmi při získávání spermií za posledních 18 let.

Klíčová slova:
ICSI - neobstrukční azoospermie - metody chirurgického odběru spermií - TESE

ICSI

Koncem 80. let minulého století, po rutinním zavedení metody ICSI (obr. 1) do hu­mánní medicíny [1], se snížil požadavek na množství spermií potřebné k mimotělnímu oplození minimálně o pět řádů. Ve zjedno­dušeném pohledu je k oplození jednoho vajíčka potřebná jediná spermie.

Pod tlakem nadějných výsledků fertiliz­ace po ICSI [1–6] byly během velmi krát­kého období zaváděny invazivní me­tody zisku spermií buď perkutánní (punkční), nebo otevřenou cestou.

PERKUTÁNNÍ TECHNIKY

U NOA je principem perkutánních metod pro­niknutí standardní punkční jehlou (PESA, RETA) nebo tenkou jehlou (FNA) přes kůži do varlete. Následným krokem je pak od­sátí částí kanálků nebo jejich obsahu. V pří­padě, že kanálky obsahují spermie, jsou tyto pak i obsaženy v punktátu [7–11,13].

Tyto přístupy jsou používány stále a jako jejich výhoda je zdůrazňována „nenáročnost“ na prostory, kde jsou od­běry prováděny a na kvalifikaci a erudici provádějícího lékaře (nejedná se často o urology). Výkony jsou prováděny v místním znecitlivění, a není tedy nutná přítomnost anesteziologa se zázemím. Pacienty jsou tyto výkony často vnímány jako výkony ne operační, ale „pouze“ jako punkce nebo vpich. Požadavky na personální a pří­strojové laboratorní vybavení jsou ome­zeny pouze na mikroskop a případně kryokonzervační zařízení.

Na druhou stranu jsou tyto metody za­tíženy malou výtěžností, která je poplatná nemožností výběru lokality pro punkci. Jedná se o výkony „naslepo“ a šance na zisk je limitovaná množstvím kanálků, ze kterých je obsah získáván. Metody byly proto modifikovány tak, aby opakovanými manipulacemi jehlou mohlo být odsáto větší množství kanálků ve větším počtu lokalit. Zvýšenou pravděpodobností ná­lezu spermií však nemohou být vykoupeny možné časné komplikace ve formě krácení, které je navíc nepředvídatelné. Spolu s tím jsou ve vyšší míře indukovány i komplikace pozdní jako následek krvácení a poškození vaskularizace. Může se jednat o regresivní, degenerativní změny. Jako přímý důsledek těchto pozdních kompli­kací jsou popisovány atrofie s následným snížením hladiny testosteronu se všemi negativními dopady na organizmus muže [11].

TESE

Nejrozšířenější metodou zisku spermií při NOA je TESE (obr. 2). Jedná se o metodu „otevřenou“, „naslepo“, kdy jsou získávány kanálky varlete z několika incizí tuniky albuginey [9,11]. Získaná tkáň varlete je pak v laboratoři mechanicky zpracována a jsou vyhledávány spermie. Dle výsledku nálezu spermií je korigován další postup operatéra (opakované incize, výkon na druhostranném varleti).

Výhodou této metody oproti punkčním technikám je možnost exaktního ošetření případného krvácení, a tím možnost minimalizace pozdních komplikací, dále je možnost zisku většího množství materiálu bez další traumatizace při nálezu spermií v dané lokalitě. Efektivnost metody je oproti perkutánním přístupům vyšší. Na druhé straně jsou popisovány možné ne­ga­tivní dopady vícečetných biopsií s mož­ností odběru většího množství materiálu, ale i vyšší možností porušení vaskula­rizace [9].

Jako nevýhody jsou dále zdůrazňovány vyšší požadavky na prostorové a přístrojové vybavení (zákrokový sál, vybavená la­boratoř). Personální požadavky jsou vyšší o nutnou přítomnost anesteziologa, uro­loga, pracovníků zákrokového sálu a laboratorního týmu. Standardně jsou výkony prováděny v celkovém znecitlivění, v lokální anestezii pouze z medicínské indikace nebo na přání pacienta. Výkony by měl provádět zkušený urolog a z toho vyplývá vyšší požadavek na erudici operatéra a tým zákrokového sálu. Nezbytností je personální obsazení laboratoře vyškole­ným personálem. Jako nevýhoda je zdůrazňována vyšší cena, která odpovídá vyšším požadavkům na prováděný výkon. Stále zůstává zásadní nevýhodou výběr lokality „naslepo“, bez možnosti nalezení ložisek s předpokládanou zachovalou fokální spermatogenezí, a s tím je spojena nutnost odběru většího množství mate­riálu [9,11].

MICROTESE

V roce 1999 byla poprvé publikována metoda zisku spermií na otevřeném varleti pod optickou kontrolou se zvětšením 20–25× (obr. 3) [9]. Je zajímavé, že důvodem mikrochirurgického přístupu nebyl předpoklad vyšší ziskovosti spermií, ale snaha o cévy šetřící postup, který by zaručoval menší míru pozdních komplikací ve smyslu snižování produkce testo­steronu po porušené vaskularizaci. Jako „vedlejší produkt“ hodnocení výsledků byl zjištěn signifikantně vyšší zisk spermií při microTESE oproti konvenční TESE [9]. Na ještě poměrně malých souborech v roce 1999 byl zisk spermií ze 45 % po standardní TESE zvýšen na 63 % při použití mikrodisekce. U 35 % mužů byla možnost získat spermie pouze díky metodě microTESE. Při první studii u 49 mužů byla také prokázána o 13 % vyšší míra ferti­lizace po použití spermií získaných mikrodisekční technikou [9].

Princip metody popisuje Schlegel v možnosti rozlišení kanálků obsahujících pouze Sertoliho buňky oproti kanálkům s kompletním souborem buněk umožňujících spermatogenezi. Toto rozlišení je možné až při optickém zvětšení 20–25×. Tyto kanálky jsou v mikroskopickém obraze objemnější a méně průhledné (obr. 4) [9].

Efektivnost zisku spermií, která umož­ňuje odběr mnohonásobně menšího objemu tkáně nutné k zisku spermií, je mimořádně výhodná u pacientů s malými varlaty, zejména u Klinefelterova syndromu.

Již v závěrech této studie bylo uvedeno, že otevřené biopsie mají vyšší pravdě­po­dob­nost nálezu spermií než punkční techniky a mikrodisekční technika zvyšuje dále výtěžnost otevřených biopsií při minima­lizaci poruch vaskularizace [9].

V roce 2009 publikoval Schlegel mikrodisekční techniku při otevřené bio­psii varlete jako revoluční řešení na zá­kladě výsledků, kdy udává 60% úspěšnost zisku spermií u NOA a 70% zisk spermií u pacientů s Klinefelterovým syndromem. Tato metoda je prezentována jako nejbez­peč­nější postup při zisku spermií u NOA [11].

NOA se zpravidla vyznačuje snížením objemu varlat a elevací FSH. Udávaný vý­skyt je u 1 % mužů, přitom je však u 60 % mužů s tímto postižením spermatogeze zachována. Porušená spermatogeneze ne­postihuje všechny lokality varlete stejně. Je prokázáno, že nejtěžší formy poruchy plodnosti u mužů provází reziduální fokální spermatogeneze, která je omezená pouze na určitou lokalitu bez komunikace s nadvarletem. Tento fakt vysvětluje příčinu absence spermií v ejakulátu [11].

Pokud je důvodem NOA varikokéla, je doporučována její korekce. Vzhledem k dynamice spematogeneze je doporu­čený odstup k hodnocení výsledku řešení varikokély alespoň šest měsíců. Je po­psáno, že v méně než 10 % případů je obnovena spermatogeneze s nálezem spermií v ejakulátu [11].

Zajímavý soubor výsledků je ukázán na skupině 64 mužů po prodělané chemoterapii různých typů a pro různá onemocnění. Spermie byly získány ve více než polovině případů (53 %) s dosažením 40 % klinických těhotenství. Vyšší míra zisku spermií byla popsána u germinálních nádorů (73 %) oproti lymfomu (48 %) [11].

Zajímavé jsou výsledky microTESE po neúspěšné standardní TESE, kdy při předchozích 1–2 provedených výkonech TESE byl popsán zisk spermií u 50 %, po třech a více provedených biopsiích byla zisko­vost stále ještě 22 %. Ukazuje to nevýhodu „naslepo“ prováděných výkonů, ale zvyšující se šanci při opakovaně provedených výkonech. Zcela jasně však potvrzují výsledky efektivnost metody microTESE při možnosti výběru tkáně pod optickou kontrolou operačního mikroskopu při 20–25násobném zvětšení.

Hladiny FSH, jako jednoho z pre­dikč­ních faktorů, byly analyzovány ve studii Cornellovy univerzity ve vztahu k zisku spermií. Bylo popsáno, že hodnoty do 15 IU/l jsou předpokladem menšího zisku spermií (51 %), pravděpodobně pro konzistentnější zástavu spermatogeneze, často na podkladě genetických abnormalit. U skupiny s hladinou 15 UI/l a výše je míra zisku spermií popsána u 63 % mužů s NOA [11].

Jako limitující faktor k použití metody microTESE považuje Schlegel výsledek genetických vyšetření, kdy je testován rutinně Y chromozom na mikrodelece. Přítomnost delecí v lokusech a,b vylučuje prakticky nález spermií, ale u mikrodelecí v oblasti AZF c je standardní zisk spermií okolo 60 % [11].

ZÁVĚR

Na našem pracovišti byla zavedena me­toda chirurgického zisku spermií konvenční TESE od roku 1996 (obr. 2) a od roku 2004 používáme při řešení NOA standardně techniku microTESE s použitím operačního mikroskopu ZEISS s optickým zvětšením do 25× (obr. 3). Do současnosti jsme provedli 280 výkonů microTESE. Naší snahou je maximální výtěžnost při chirurgickém zisku spermií spolu s minimalizací jak časných, tak pozdních komplikací. V současné době považujeme metodu microTESE za jedinou, která umožňuje vyhovět všem těmto požadavkům. Na našem pracovišti jsme nikdy nepoužívali punkční perkutánní techniky k zisku spermií s NOA.

V souladu s literaturou a názorem kli­nických genetiků považujeme za zásadní prognostický faktor hladinu FSH, výsledky urologických a genetických vyšetření.

U pacientů s NOA, kde je plánovaná microTESE, provádíme standardně vyšet­ření hormonálního souboru (testosteron, folikulostimulační hormon, luteinizační hor­mon, prolaktin) a genetické poradenství s genetickými vyšetřeními (karyotyp, vyšetření genu pro cystickou fibrózu a vyšetření Y chromozomu na mikrodelece v oblastech AZF a,b,c).

Tato vyšetření považujeme za zásadní a výsledek genetického vyšetření jako limi­tující pro použití spermií. Klinickým gene­tikem je doporučen předimplantační genetický screening nebo diagnostika embryí, která vznikla po oplození sper­miemi chirurgicky získanými při neobstrukční azoospermii k vyloučení aneuplo­i­dií u sledovaných chromozomů (obr. 4) [12].

Podmínkou převzetí, zpracování a skla­dování spermií a tkání jsou předem provedená serologická vyšetření v rozsahu dle níže uvedeného zákona.

V České republice je zisk, skladování a propouštění spermií vázáno na vydání rozhodnutí SÚKL o schválení pracoviště jako tkáňového zařízení dle požadavků zákona 296/2008 Sb.

Tento zákon řeší v rámci tkáňové direktivy EU v jednotlivých státech vyšetření pacientů, jejichž tkáně jsou přijímány, zpracovávány, skladovány a propuštěny. Dále jsou předmětem auditů samotné prostory laboratoří, personální vybavení, zavedení pracovních postupů a postupy samotné a management používaného kri­tického materiálu (materiál, který přichází do přímého styku s tkáněmi a buňkami). Na základě osobních zkušeností a sdělení zahraničních kolegů je přístup k výkladu zákona SÚKL jeden z nejpřísnějších, do­mní­váme se tedy, že v České republice lze vyloučit neprofesionální nakládání se spermiemi a tkáněmi, a tím je minimalizována možnost poškození pacientů a jejich vzorků.

Zkratky

ICSI  intracytoplasmatic sperm injection

FNA fine needle aspiration

microTESE  microdissectional testicular sperm extraction

NOA nonobstructive azoospermia

PGD  preimplantation genetic diagnosis

PGS  preimplantation genetic screening

RETA rete testis aspiration

TESA testicular sperm aspiration

TESE testicular sperm extraction

MUDr. Vladimír Sobotka

Pronatal s. r. o., oddělení reprodukční medicíny

Na Dlouhé mezi 4

147 00 Praha 4

sobotka@pronatal.cz