Sperm DNA fragmentation and annexin column use in assisted reproductive treatments

PICHON RIVIERE, A.; AUGUSTOVSKI, F.; GARCIA MARTI, S.; GLUJOVSKY, D.; LOPEZ, A.; REGUEIRO, A.; REY-ARES, L.; BARDACH, A.; BERATARRECHEA, A; ELORRIAGA, N.; ALCARAZ, A.; VALANZASCA, P.

Documentos de Evaluación de Tecnologías Sanitarias

IECS

Año: 2010 p. 1 - 30

1668-2793

IntroducciónSe estima que una de cada seis parejas no puede concebir después de un año de mantener relaciones sexuales en forma frecuente sin métodos anticonceptivos. Y se estima que en un 40-50% de los casos existe alguna patología masculina. La evaluación más sencilla del varón es el examen físico y espermograma.Existen algunas alteraciones espermáticas, como la fragmentación de ADN, que no son observadas en el espermograma tradicional.Se han identificado algunos factores de riesgo asociados al aumento de fragmentación de ADN espermático tales como varicocele, testículos en ascensor, edad masculina avanzada, teratozoospermia severa y antecedentes de tratamiento de quimioterapia o radioterapia.Algunos autores también han asociado el aumento de fragmentación de ADN espermático con fallas reiteradas en tratamientos de reproducción asistida, embriones de mala calidad, y abortos tempranos post-tratamientos de reproducción asistida, y por lo tanto, menores serán las probabilidades de que se produzca un embarazo a término.Existen varios métodos para medir los niveles de fragmentación del ADN, siendo el TUNEL (del inglés deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling) uno de los más frecuentemente utilizados. A su vez, se han propuesto diversas terapéuticas para mejorar las tasas de éxito en pacientes con fragmentación de ADN espermático aumentado. La utilización de columnas de anexina permitirían `filtrar\\\\\\\\\\\\\\\' la muestra de semen.Este documento evaluará la utilidad del TUNEL y las columnas de anexina en el contexto de los tratamientos de reproducción asistida.TecnologíaEl TUNEL es un estudio en el cuál se cuantifican rupturas del ADN. De este modo se mide el índice de fragmentación de ADN (DFI, del inglés DNA fragmentation index), evaluando qué proporción de espermatozoides tienen ADN fragmentado. La columna de anexina (MACS, del inglés magnetic-activated cell sorting) es una tecnología donde se utilizan anexinas V adheridas a microesferas de metal, que se unen a los espermatozoides con ADN fragmentado. Al interaccionar con un magneto de alto poder quedarán adheridos, y los no afectados fluirán para luego ser recuperados y utilizados durante una técnica de reproducción asistida.MétodosSe realizó una búsqueda en las principales bases de datos bibliográficas (MEDLINE, EMBASE, Cochrane, DARE, NHS EED), en buscadores genéricos de Internet, agencias de evaluación de tecnologías sanitarias y financiadores de salud. Se priorizó la inclusión de revisiones sistemáticas, ensayos clínicos controlados aleatorizados (ECAs), evaluaciones de tecnologías sanitarias y económicas, guías de práctica clínica y políticas de cobertura de otros sistemas de salud.ResultadosSe encontraron dos revisiones sistemáticas y dos cohortes donde se valoró el uso de TUNEL. Además se describen un estudio cuasi-experimental, 5 series de casos y dos reportes de casos de nacimientos donde se utilizó MACS.TúnelEn este informe se incluyeron sólo aquellos estudios que evaluaron al TUNEL como tecnología para detectar fragmentación de ADN en espermatozoides.En 2008, Collins y col publicaron una revisión sistemática sobre la evaluación de fragmentación de ADN espermático. Se utilizaron los datos de 18 grupos de estudio (en 7 utilizaron TUNEL como técnica de medición de DFI). Cuatro de los 18 encontraron diferencias estadísticamente significativas, con mucha heterogeneidad entre los estudios, y sin observarse diferencias significativas entre TUNEL y SCSA (otra tecnología que su utiliza con el mismo fin). El meta-análisis muestra una asociación estadísticamente significativa entre fragmentación de ADN y no-embarazo en tratamientos de FIV/ICSI, con un OR 1.44 (IC 95% 1.03 - 2.03).En 2007, Benchaib y col publicaron un estudio (no incluido en el estudio de Collins 2008) donde evaluaron prospectivamente 322 parejas que iban a hacer FIV o ICSI. No se halló asociación entre la edad del hombre y el DFI, observándose una correlación débil entre el DFI, la morfología y movilidad espermática. Se observó una asociación inversa entre la tasa de fertilización y el DFI en los pacientes que utilizaron ICSI. También se observó que la tasa de detención en el clivaje embrionario se asoció con aumentos de DFI por encima del 15% en pacientes que hicieron ICSI (18.2% vs 4.2%; P<0,001), pero no en FIV. Al realizar un análisis de regresión logística multivariable, DFI fue la única variable que estaba asociada a detención del clivaje embrionario, con un odds ratio de 3,8. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las tasas de embarazo, siendo en ICSI del 37,4% versus 27,8%, según el DFI.En 2010, Avendaño y col publicaron un estudio prospectivo realizado en 36 hombres que iban a realizar un tratamiento de ICSI. Aquellos espermatozoides que bajo el microscopio se observaron como morfológicamente normales, fueron evaluados con TUNEL, y se obtuvo una razón de espermatozoides con fragmentación de ADN / espermatozoides morfológicamente normales. Se observó que aquellas parejas que consiguieron el embarazo tenían una significativa menor proporción de espermatozoides morfológicamente normales con fragmentación de ADN (18,9±20 vs 33,8±19,4 ; p<0,03), presentando el resto de los parámetros seminales así como variables clínicas sin diferencias entre ambos grupos. El análisis de regresión logística multivariable mostró que la edad de la mujer y la proporción de espermatozoides con fragmentación de ADN / espermatozoides normales fueron las únicas variables predictoras de la calidad embrionaria y tasas de embarazo.En 2008, Zini y col realizaron una revisión sistemática donde se incluyeron 11 estudios que evaluaron la asociación entre DFI en muestras de semen no procesada (5 de ellos con TUNEL) y abortos espontáneos después de un tratamiento de reproducción asistida. Se halló homogeneidad en los estudios, con un aumento significativo de la tasa de aborto espontáneo cuando el DFI estaba aumentado (OR 2,48 ; 95% CI, 1,52-4,04), sin diferencias entre FIV e ICSI. En la meta-regresión se observó una asociación de mayor magnitud en los estudios evaluados con TUNEL (OR 7,04 ; IC 95% 2,81 - 17,67) con respecto a cuando se utilizó SCSA (OR 1,77 ; IC 95% 1,01 - 3,13).Columnas de anexina vLas series de casos encontradas (rango 14-60 casos) muestran que MACS reduce el índice de marcadores de apoptosis (tales como DFI y caspasa activada) en forma significativa. Dirican y col publicaron en 2008 un estudio en 196 parejas que realizaron ICSI. Un grupo realizó MACS (n=122) y otro no (n=74), de acuerdo a las preferencias de los pacientes. Se obtuvo una mayor tasa de test de embarazos positivos en el grupo MACS (61% vs 46%, p<0,05), y una mayor tasa de embarazo clínico en ese grupo (48,3% vs 36,4%, p=0,052). En 2008, la sociedad estadounidense de medicina reproductiva menciona que la fragmentación de ADN espermático es más frecuente en pacientes con infertilidad, pudiendo contribuir a peores resultados reproductivos. Además agregan que los métodos actuales no predicen adecuadamente los resultados de los tratamientos, y no hay evidencia disponible sobre tecnologías terapéuticas que mejoren los resultados.ConclusionesLa evaluación de la fragmentación de ADN en espermatozoides mediante la técnica de TUNEL aún no ha demostrado ser concluyente como estudio pronóstico en resultados tales como tasa de recién nacidos vivos. De todas maneras, existe evidencia de limitada calidad que muestra una posible asociación entre DFI aumentado y menores tasas de embarazo, así como también con aumento en las tasas de aborto post-tratamientos de alta complejidad. Los estudios publicados muestran mucha heterogeneidad debido principalmente a las diferentes poblaciones estudiadas, al método utilizado para evaluar fragmentación de ADN espermático y a los diversos puntos de corte utilizados en los estudios. En resumen, a través de TUNEL como técnica de evaluación de fragmentación de ADN en espermatozoides, se ha encontrado asociación con algunos resultados reproductivos, pero aún deben realizarse más estudios que permitan identificar las poblaciones que podrían beneficiarse de esta tecnología, identificar el punto de corte adecuado, y obtener una mejor noción de la magnitud de la asociación propuesta.Con respecto a las columnas de anexina, las series de casos han mostrado una reducción en los índices de fragmentación de ADN espermático tras utilizar MACS. Sin embargo, aún no hay evidencia disponible sobre el beneficio de utilizar MACS en términos de resultados reproductivos. Además, aún pocos niños han nacido después de utilizar dicha técnica, por lo que debe seguir considerándose experimental.