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Spermiogramma e infertilità maschile: interpretazione e altri esami

14 Maggio 2021

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Che cos’è lo spermiogramma

Lo spermiogramma, l’analisi del seme maschile, è la pietra angolare della valutazione di laboratorio dell’infertilità maschile. La prognosi dell’infertilità maschile dipende fortemente dai risultati dell’analisi dello sperma.

Nel nostro articolo vedremo come le analisi dello sperma aiutano enormemente a identificare e classificare la gravità di qualsiasi fattore maschile per l’infertilità. Tratteremo inoltre dell’utilità di una serie di altri esami che possono aiutare enormemente nell’identificazione diagnostica.

La lettura e l’interpretazione dello spermiogramma, così come le indicazioni sul modo in cui le analisi dello sperma aiutano a identificare e classificare la gravità di qualsiasi fattore maschile per l’infertilità e su quali sono quali sono gli altri esami da fare che possono aiutare nella diagnostica, sono ad appannaggio dell’urologo.

Infatti, quest’ultimo, una volta valutato lo spermiogramma può consigliare altri esami o indicare una terapia.

Come si deve raccogliere lo sperma

L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha pubblicato la metodologia dettagliata da mettere in atto per la raccolta dello sperma. Sono disponibili in commercio anche i test dello sperma da effettuare a casa ma non sono raccomandati in quanto la loro affidabilità è discutibile e non controllano tutti i parametri dello sperma raccomandati.

È molto importante fornire istruzioni chiare per la raccolta dello sperma. Lo sperma può essere raccolto masturbandosi o utilizzando preservativi speciali per la raccolta che non contengono sostanze tossiche. Il campione può essere raccolto in laboratorio (opzione preferibile) ma si può raccogliere anche a casa. In quest’ultimo caso deve essere conservato a temperatura ambiente e inviato immediatamente in laboratorio.

È fondamentale infatti che il campione venga esaminato entro un’ora dalla raccolta. Poiché il grado di variabilità nelle analisi dello sperma è elevatissimo, si raccomanda di raccogliere almeno due campioni separati da almeno una settimana. Il primo campione deve essere preceduto da almeno 3 giorni di astinenza.

Cosa si valuta con lo spermiogramma

Lo sperma viene valutato per volume, pH, leucociti, cellule germinali immature e liquefazione mentre gli spermatozoi vengono valutati per conteggio, concentrazione, vitalità, motilità, progressione, detriti e morfologia.

Per la valutazione della morfologia degli spermatozoi devono essere utilizzati i criteri dell’OMS oppure i criteri Kruger-Tygerberg.

L’edizione attuale del Manuale dell’OMS (2021) per l’esame di laboratorio e il trattamento del seme umano è il documento di riferimento per l’esame di laboratorio e il trattamento del seme umano.

Questo manuale riporta i valori che il seme umano deve avere per essere considerato di buona qualità e quindi idoneo al concepimento.

Valori di riferimento per lo spermiogramma

Lo spermiogramma definisce la qualità dello sperma che, al pari di altri esami ematochimici, ha dei valori di riferimento che sono:

• pH > 7,2
• Volume dell’eiaculazione: 1,5 ml (1,5 – 6 ml) (se il volume è basso, possibile eiaculazione retrograda, aneiaculazione, ostruzione del dotto eiaculatorio o ipogonadismo. Controllare l’urina post eiaculazione, TRUS e analisi ormonale. Se il volume è alto, sospetta contaminazione);
• Concentrazione di spermatozoi: 16 milioni per mL [Il valore normale è> 20 milioni per mL]. Se bassa, controllare la presenza di varicocele e considerare un’analisi ormonale;
• Numero totale di spermatozoi: 39 milioni per eiaculato (33-46);
• Forme di morfologia dello sperma (normale): > 4% (il termine “teratozoospermia” pone l’attenzione sulla morfologia degli spermatozoi. Le forme ritenute normali sono inferiori al 4%);
• Motilità: 40% (38-42) [Il valore normale abituale è 60%] (Se basso, controllare la presenza di varicocele e considerare il test per gli anticorpi antisperma);
• Motilità progressiva: 30%;
• Motilità totale: >40% [Il valore normale abituale è> 60%]. Se basso, verificare la presenza di varicocele e considerare il test degli anticorpi antisperma;
• Velocità di progressione rapida (≥ 25 μm/s): spermatozoi che si muovono attivamente, coprendo, in un econso, una distanza, di almeno 25 μm (o metà della lunghezza della coda);
• Velocità di progressione lenta (da 5 a < 25 μm/s): spermatozoi che si muovono attivamente, coprendo una distanza, da 5 a < 25 μm in un secondo;
• Velocità non progressiva (< 5 μm/s): tutti gli altri movimenti attivi della coda con assenza di progressione, ovvero nuotare in piccoli cerchi;
• Immobile ovvero nessun movimento attivo della coda;
• Vitalità: 58% vivo (55 – 63). Se basso, controllare il varicocele e considerare il test degli anticorpi antisperma;
• Fruttosio seminale> 13 Micormol/eiaculato;
• Liquefazione: da 15 a 30 minuti.

Nomenclatura delle condizioni patologiche

Di seguito riportiamo la nomenclatura relativa alla qualità patologica dello sperma indicata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Spesso in molti referti di analisi dello spermiogramma si trovano alcuni di questi termini e, per tale motivo, è giusto conoscerli:

Aspermia: Assenza di eiaculazione.

Astenozoospermia <32% di spermatozoi progressivamente mobili. L’astenozoospermia assoluta è quando nessuno sperma si muove ma non è morto.

Azoospermia: Assenza di spermatozoi nell’eiaculato.

Criptozoospermia: spermatozoi assenti dalla preparazione fresca ma osservati in un pellet centrifugato.

Leucospermia: > 1 × 10 ml di leucociti nell’eiaculato (chiamata anche piospermia e leucocitospermia).

Necrospermia o necrozoospermia: può essere completa quando tutti gli spermatozoi sono morti su un campione di sperma fresco; oppure incompleta se il 5-45% è ancora vitale;

Oligozoospermia: concentrazione di sperma <15 × 10 / ml; numero totale di spermatozoi <39 × 10 / ml;

Oligo-astheno-teratozoospermia: alterazione di tutti e tre i parametri;

Teratozoospermia: <4% di spermatozoi morfologicamente normali.

Test degli anticorpi e test genetici

Gli Anticorpi antisperma (ASA) sono anticorpi diretti contro gli spermatozoi e che devono essere sospettati se si verifica agglutinazione spermatica o astenospermia isolata con concentrazioni spermatiche normali.

Questi anticorpi possono formarsi negli uomini dopo un intervento chirurgico ai testicoli o una vasectomia, nella prostatite o ogni volta che lo sperma entra in contatto con il sangue. Possono essere presenti anche nelle donne e in questo caso la causa è una risposta allergica allo sperma.

Test di integrità del DNA: valuta il grado di frammentazione del DNA spermatico. Il test dovrebbe essere fatto quando si verificano aborti ricorrenti.

Screening genetico: è indicato effettuare il test cromosomico se vi è azoospermia o oligozoospermia grave perché i difetti cromosomici sono più comuni negli uomini infertili (fino al 15%) rispetto ai maschi normali (circa lo 0,6%).

I fattori genetici comuni associati all’infertilità nei maschi sono la funzione testicolare compromessa a causa di anomalie cromosomiche, danno spermatogeno isolato dovuto a microdelezioni del cromosoma Y e assenza congenita dei vasi deferenti a causa della mutazione del gene del regolatore di conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CTFR).

Sebbene l’ICSI abbia consentito a molti uomini con geni difettosi di generare figli, vi è anche un aumento del rischio di trasmissione di vari difetti genetici alla progenie e questo dovrebbe essere attentamente considerato prima di procedere.

Pertanto, i test genetici sarebbero generalmente raccomandati per i pazienti con oligozoospermia grave (<5 milioni di spermatozoi/mL) o azoospermia e consistono nel test del cariotipo, CFTR e cromosoma Y per le microdelezioni (a volte chiamato test AZF).

Alterazioni ormonali e possibili scenari

Dallo spermiogramma possono derivare informazioni che inducono il medico a consigliare altri test.

Ad esempio, i test ormonali sono indicati se il numero di spermatozoi è basso e la concentrazione o i risultati clinici suggeriscono un disturbo endocrino o una funzione sessuale compromessa. Molti esperti raccomandano test di laboratorio ormonali su tutti gli uomini sottoposti a valutazione dell’infertilità.

Il pannello di test di laboratorio endocrino (ormonale) includerebbe livelli sierici di ormone follicolo-stimolante (FSH), testosterone, ormone luteinizzante (LH), prolattina, ormone stimolante la tiroide (TSH, opzionale) ed estradiolo (opzionale). Un livello elevato di estradiolo e/o un rapporto testosterone/estradiolo (T/E) <10 suggerisce un possibile beneficio sulla fertilità da un inibitore dell’aromatasi per ridurre l’effetto estrogeno. In generale, un livello elevato di FSH è indicativo di anomalie della spermatogenesi.

Sebbene l’ormone gonadotropina sia secreto in modo pulsante, un singolo test può essere considerato sufficiente per valutare lo stato endocrinologico del paziente. Facoltativamente, alcuni test ormonali aggiuntivi potrebbero includere globulina legante gli ormoni sessuali, testosterone libero ed estradiolo.

Un basso livello di testosterone con FSH e LH elevati suggerisce un ipogonadismo ipergonadotropo primario che influenzerebbe sia la produzione di sperma (FSH) che i livelli di testosterone (LH). In questo caso dovrebbe essere eseguito un cariotipo.

Un basso livello di testosterone con FSH e LH normali o bassi indica ipogonadismo secondario e, in questo caso, bisognerebbe controllare la prolattina sierica. Il testosterone e l’LH normali con un alto FSH sono indicativi di insufficienza spermatogena primaria, specialmente se associata ad azoospermia o grave oligozoospermia.

Nello specifico, il normale LH indica la corretta funzione delle cellule di Leydig, ma l’alto FSH suggerisce un danno ai tubuli seminiferi.

Inoltre, bisogna controllare le dimensioni del testicolo e considerare il cariotipo e il test di microdelezione del cromosoma Y.

Una forma meno grave con lieve oligozoospermia allo spermiogramma potrebbe indicare una disfunzione delle cellule di Sertoli che causa una ridotta produzione di inibina che aumenta l’FSH.

In presenza di azoospermia (assenza di sperma nell’eiaculato) con testosterone, LH e FSH normali e dimensioni normali del testicolo, potrebbe essere la spia di un’azoospermia ostruttiva che può essere potenzialmente trattata chirurgicamente. Se associato a vas bilateralmente assente, ciò potrebbe indicare una mutazione del gene CFTR con o senza segni clinici di fibrosi cistica. Dovrebbe essere ottenuta una storia familiare di fibrosi cistica ed entrambi i partner controllati per le mutazioni del gene CTFR.

Testosterone e LH alti ma FSH normale: ciò sarebbe coerente con una resistenza parziale agli androgeni.

La malattia di Cushing può essere confermata da un test delle urine delle 24 ore per il cortisolo libero, un test di soppressione del desametasone o controllando la concentrazione di cortisolo salivare di mezzanotte.

La disfunzione tiroidea può essere identificata da test di funzionalità tiroidea sierica anormali ed è suggerita da un livello anormale di TSH.

Oggigiorno, non bisogna dimenticare ch anche lo stile di vita e lo stress sono determinanti per la fertilità della coppia e, in caso di normalità delle altre condizioni mediche in generale e dello spermiogramma in particolare, occorre indagare proprio questi aspetti.

Quando fare il test post-coitale

Il test post-coitale è suggerito nei casi di iperviscosità dello sperma, densità spermatica normale con volumi di sperma aumentati o diminuiti e in caso di infertilità idiopatica o inspiegabile.

Circa il 10% di tutte le coppie infertili avrà un test post-coitale anormale. Il test viene eseguito esaminando il muco cervicale per lo sperma vitale 8 ore dopo il rapporto. Viene eseguito in modo ottimale 1-2 giorni prima dell’ovulazione femminile quando il muco cervicale è più abbondante.

Trovare spermatozoi vitali che sono ancora mobili suggerisce una normale interazione sperma/muco vaginale e una corretta tecnica sessuale per una potenziale gravidanza.

Tet spermatici specifici

Se l’esame post-coitale è normale, è possibile eseguire test di funzionalità spermatica più specifici come:

• Saggi di capacità, reazione acrosomiale e penetrazione dello sperma: utilizzati per i casi in cui si sospetta un difetto dello sperma, come nei casi in cui l’inseminazione intrauterina ha ripetutamente fallito. La fecondazione in vitro con ICSI è il trattamento preferito per gli uomini il cui sperma mostra scarsi risultati in uno qualsiasi di questi test.
• Test del gonfiore ipoosmotico: gli spermatozoi vivi tenderanno a gonfiarsi con l’esposizione a soluzioni molto diluite, ma gli spermatozoi morti no. Pertanto, questo può essere utilizzato per differenziare tra spermatozoi morti e spermatozoi vitali ma non mobili per ICSI.
• Livello di inibina B: l’attività acrosomica richiede la presenza di inibina B. Un livello di inibina B elevato può essere causato da disturbi tubulari seminiferi o ostruzione duttale e può portare all’autodistruzione dello sperma.
• Colorazione della vitalità dello sperma: solo lo sperma vivo può evitare la colorazione con coloranti speciali su un vetrino di prova. Sebbene possa essere utile per discriminare tra spermatozoi vitali non mobili e spermatozoi morti, è di uso clinico limitato poiché lo sperma testato non può essere recuperato per ICSI ma può essere utile per identificare la necrospermia.
• Analisi delle urine post eiaculatoria: è consigliata con un volume di sperma inferiore a 1,0 ml, poiché potrebbe essere necessaria un’analisi post-eiaculatoria per lo sperma per confermare l’eiaculazione retrograda. Nota: tale sperma raccolto può essere utilizzato per la fecondazione in vitro con ICSI.

Ecografia, biopsia e vasografia

Successivamente allo spermiogramma vi sono esami strumentali più specifici che è indicato fare in particolari condizioni.

L’ecografia scrotale è necessaria per identificare in modo definitivo patologie come spermatocele, varicocele, assenza del vaso all’esame obiettivo o presenza di eventuali masse testicolari.

Può essere in grado di identificare le cisti del dotto prostatico ed eiaculatorio, ma di solito è preferibile l’ecografia transrettale.

È stato riportato che l’ecografia scrotale identifica anomalie nel 38% degli uomini infertili. Di questi, il 30% ha un varicocele e lo 0,5% ha un cancro ai testicoli. L’uso di routine dell’ecografia scrotale nell’infertilità maschile è controverso, ma alcuni esperti lo consigliano perché è sicuro, indolore, poco costoso, fornisce una misurazione accurata delle dimensioni dei testicoli e aiuta a identificare patologie non altrimenti rilevabili clinicamente come piccoli spermatoceli, varicoceli subclinici, e tumori ai testicoli.

L’ecografia transrettale può identificare l’ostruzione del dotto eiaculatorio, in questo caso si vedono dotti eiaculatori dilatati e vescicole seminali. Si dovrebbe effettuare, insieme all’analisi delle urine post-eiaculatoria, quando il volume dello sperma è basso.

Esami testicolari specifici

La biopsia testicolare può essere indicata in alcuni casi per escludere l’insufficienza spermatogena. Viene tipicamente eseguita negli uomini sospettati di ostruzione duttale che si presentano generalmente come azoospermici con normali test di screening ormonale e testicoli di dimensioni normali. La vasografia può essere eseguita contemporaneamente alla biopsia. Lo sperma e il tessuto testicolare possono anche essere recuperati e congelati per ART durante la biopsia, ma è necessario prestare attenzione per evitare di uccidere lo sperma con i conservanti.

La vasografia viene utilizzata per valutare la pervietà del vaso e identificare la posizione precisa di qualsiasi ostruzione vasale. È più utile negli uomini azoospermici o gravemente oligozoospermici con spermatozoi maturi alla biopsia testicolare e almeno un vaso identificabile.

Può essere eseguito contemporaneamente a una biopsia testicolare, come procedura aperta separata o per via percutanea. Si inietta una soluzione salina normale (con o senza colorante blu) o contrasto radiologico in entrambe le estremità del lume del vaso. Se il colorante blu è visibile nelle urine, non è presente alcuna ostruzione vasale distale. Il contrasto radiologico e i raggi X possono aiutare a identificare la posizione di qualsiasi ostruzione prossimale.

Pertanto lo spermiogramma è solo il primo di una serie di esami che è necessario fare in caso di infertilita maschile o di coppia.

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