La Quantità e la Qualità degli Spermatozoi nell'Inseminazione e nel Concepimento

Il concepimento è un processo complesso e affascinante che coinvolge diversi fattori biologici, dove la quantità e, soprattutto, la qualità del liquido seminale e degli spermatozoi che esso contiene rivestono un ruolo cruciale. Sebbene tecnicamente per concepire un bambino possa bastare un unico spermatozoo, a tal fine il gamete maschile deve raggiungere l’ovocita e riuscire a penetrarlo con successo, superando una serie di ostacoli e sfide. Questo viaggio, infatti, richiede che gli spermatozoi siano non solo numerosi, ma anche sani, mobili e con una morfologia adeguata. La quantità di liquido seminale è importante, dunque, ma relativamente rispetto ad altri aspetti, come la salute e la quantità degli spermatozoi che contiene. Per comprendere appieno quanto liquido seminale è necessario per il concepimento, è fondamentale avere una chiara comprensione della fisiologia di tale processo e dei molteplici parametri che ne determinano l'efficacia.

Il Processo Fisiologico del Concepimento e il Ruolo del Liquido Seminale

Durante il rapporto intimo, l’eiaculazione maschile rilascia liquido seminale contenente spermatozoi. Questi devono essere in grado di muoversi, “nuotare”, all’interno del sistema riproduttivo femminile per raggiungere e fertilizzare l’ovulo rilasciato con l’ovulazione, in un tempo ben prestabilito noto come finestra fertile. Il liquido seminale non solo trasporta i gameti maschili, ma contiene anche sostanze nutritive e fluidi che aiutano a mantenerli vitali e mobili. Una comune eiaculazione contiene tra i 2 e i 5 millilitri di liquido seminale, ma la quantità di spermatozoi qui contenuta può variare notevolmente da un uomo all’altro. La media è di circa 39-40 milioni di spermatozoi per l'intero campione. È interessante notare come la soglia che l’OMS considera un buon volume di eiaculato sia di soli 1,5 millilitri, o un terzo di un cucchiaino, indicando che è necessario pochissimo liquido per avviare il processo che porta al concepimento.

Molti gameti, infatti, non sopravvivono al viaggio attraverso la cervice, l’utero e le tube di Falloppio, e solo una piccola percentuale raggiunge le vicinanze dell’ovulo. Più alto è questo valore iniziale, maggiori sono le probabilità di fecondare l’ovulo, poiché il numero elevato compensa la naturale perdita durante il percorso. Ciò che conta maggiormente è in realtà il numero degli spermatozoi qui contenuto e la salute degli stessi, la loro capacità intrinseca di compiere il lungo e difficile tragitto verso l'ovocita.

L'Analisi Approfondita del Liquido Seminale: Lo Spermiogramma

Per lo studio dell'infertilità maschile e per appurare se possano esserci dei problemi causati dal seme maschile, è necessario effettuare un’analisi approfondita. L’esame per eccellenza per iniziare a valutare il potenziale fertile dell’uomo è lo spermiogramma, detto anche “esame del liquido seminale”. Questo test valuta numerosi parametri, suddivisi in quelli che possono essere valutati ad occhio nudo (macroscopici) e quelli che no (microscopici), fornendo un quadro dettagliato della salute riproduttiva maschile.

La raccolta del campione richiede alcune attenzioni specifiche. L’eiaculato va raccolto per intero direttamente all’interno di un contenitore sterile a bocca larga. È preferibile che la raccolta di liquido seminale venga effettuata all’interno dei locali del Centro Clinico San Carlo, con l’obiettivo di limitare gli sbalzi di temperatura derivanti da un eventuale trasporto che potrebbero alterare i risultati.

Dopo l’eiaculazione, lo sperma presenta uno stato coagulato e ha bisogno di liquefare per procedere con il suo studio. Un campione di sperma si liquefa completamente in circa 15-20 minuti a temperatura ambiente. La fluidità dell'intero campione, che può essere normale o elevata, viene anch'essa valutata, e i metodi per diminuirla sono gli stessi della liquefazione. Il volume normale di un eiaculato, dopo 3-5 giorni di astinenza sessuale, è compreso tra 1,5 e 6 ml. Un volume più basso è chiamato Ipospermia, mentre un volume più alto è chiamato Iperspermia. Il colore usuale dello sperma è bianco opalescente, leggermente giallastro. Nei casi in cui il colore è alterato, è conveniente studiarne le possibili cause. Il valore del pH deve essere superiore a 7.1. Valori più bassi e una bassa concentrazione di spermatozoi potrebbero indicare una disgenesia dei vasi efferenti, cioè un’ostruzione dei dotti eiaculatori.

Parametri Chiave per la Valutazione della Qualità Spermatica

La valutazione microscopica del liquido seminale si concentra su aspetti fondamentali che determinano la capacità fecondante degli spermatozoi.

Concentrazione

La concentrazione si riferisce al numero di spermatozoi presenti in un millilitro di liquido seminale. Un campione di liquido seminale dovrebbe contenere un numero di spermatozoi superiore o uguale a 15.000.000 per ml. Il valore normale è di 15 milioni di spermatozoi per ogni millilitro di volume di eiaculato o 39 milioni per l’intero campione. Concentrazioni di spermatozoi inferiori danno OLIGOSPERMIA. L'aspetto del liquido seminale può fornire un'indicazione preliminare: la colorazione può passare dall’opalescente al lattescente al giallastro. Un eiaculato quasi trasparente è sintomatico di una scarsa concentrazione di spermatozoi. Anche se la concentrazione può sembrare elevata in un campione normale, solo una piccola frazione di questi spermatozoi avrà effettivamente la capacità di raggiungere e fertilizzare l’ovulo. Nel caso in cui, invece, vi sia un aumento della concentrazione seminale di leucociti (globuli bianchi) oltre la soglia di 1 milione/ml, si parla di leucocitospermia, condizione che può indicare un'infiammazione o infezione.

Motilità

La motilità degli spermatozoi si riferisce alla loro capacità di muoversi in modo efficiente attraverso il tratto riproduttivo femminile. Secondo i parametri WHO 2010, la somma di spermatozoi rapidamente progressivi (A), spermatozoi lentamente progressivi (B) e spermatozoi con mobilità in situ (C) deve essere superiore o uguale al 40%. In condizioni di motilità ridotta (A+B+C inferiore al 40%) si parla di ASTENOSPERMIA. La percentuale di spermatozoi vivi, inoltre, deve superare il 58%. I difetti della motilità hanno diverse cause, che vengono valutate e contestualizzate nel corso della visita andrologica. La motilità è un indicatore cruciale della capacità degli spermatozoi di navigare e raggiungere l'ovulo.

Morfologia

La morfologia si riferisce alla forma e alla struttura degli spermatozoi. Secondo i parametri WHO 2010, un campione di liquido seminale normale deve contenere almeno il 4% di spermatozoi normoconformati. In uno spermiogramma normale ci dovrebbero essere il 4% o più di spermatozoi normali. Se è inferiore a questo valore si chiama Teratozoospermia. I difetti morfologici possono compromettere la capacità dello spermatozoo di penetrare l'ovulo. Tuttavia, anche in questo caso, non vuol dire che gli spermatozoi potranno causare malformazioni negli embrioni; piuttosto, potrebbero avere maggiori difficoltà nel processo di fecondazione.

Altri Test Complementari

Oltre ai parametri standard dello spermiogramma, ci sono altri strumenti aggiuntivi in grado di migliorare le informazioni ottenute attraverso l'esame convenzionale:

• Mar-test (Mixed Antiglobulin Reaction test): Questo test riflette il numero di spermatozoi uniti ad altre cellule o particelle. Presso il Centro Clinico San Carlo viene a tale proposito effettuato il test di agglutinazione mista Mar-test: una frazione di liquido seminale viene posta per 10 minuti a contatto con una soluzione contenente particelle di lattice marcate con immunoglobuline G e si valuta l’eventuale formazione di agglutinazioni tra gli spermatozoi. Se gli spermatozoi si muovono liberamente, il Mar-test ha esito negativo: questo indica l'assenza di anticorpi antispermatozoi e dunque la non sussistenza di una radice immunologica dell’infertilità maschile.
• Test di Capacitazione: Questo test permette di selezionare gli spermatozoi con migliore motilità e morfologia mediante l’eliminazione del plasma seminale, degli spermatozoi immobili, di cellule e detriti. Questa metodica seleziona gli spermatozoi migliori e più adatti alla fecondazione.
• Test di Frammentazione del DNA Spermatico: La frammentazione del DNA spermatico, ossia una vera e propria spaccatura della doppia elica, può causare, in moltissimi casi, l’insuccesso delle metodiche di procreazione medicalmente assistita. Il Test di frammentazione permette di evidenziare la percentuale di spermatozoi che presentano danni al DNA, quali rotture o lesioni del materiale genetico, nell’eiaculato.
• Spermiocoltura: La spermiocoltura permette di verificare eventuali infezioni da microrganismi patogeni nel liquido seminale che possono alterare la fertilità maschile.

In natura, gli spermatozoi presenti all’interno del liquido seminale subiscono dei cambiamenti strutturali e funzionali che consentono loro di acquisire la capacità di fecondare l’ovocita. Questi processi complessi sono oggetto di studio da parte di organizzazioni come l'Organizzazione mondiale della salute (OMS), che pubblica il “Manuale per l’esame e il trattamento del seme umano”, la cui edizione del 2010 (5a ed.) è attualmente in vigore, al fine di delimitare sempre più le caratteristiche seminali, sia del maschio fertile che infertile.

Infertilità Maschile e i Fattori che la Influenzano

Da tutto ciò si evince che non esiste una quantità minima o specifica di liquido seminale per rimanere incinta, poiché anche una piccola quantità può contenere milioni di spermatozoi. Tuttavia, più importante della quantità è la qualità e la vitalità degli spermatozoi stessi. Anche con una concentrazione di spermatozoi inferiore alla media, è possibile ottenere una gravidanza se gli spermatozoi sono sani e mobili. Tuttavia, diversi fattori possono influenzare la fertilità di coppia, inclusi stile di vita, alimentazione, stress e condizioni mediche, nonché la presenza di anticorpi anti-spermatozoi, infezioni e problemi strutturali nel tratto riproduttivo in grado di rendere difficile ai gameti di raggiungere l’ovulo. Affinché il concepimento avvenga, è necessario che diversi fattori siano in perfetta armonia. Gli spermatozoi devono essere rilasciati in quantità sufficiente, essere abbastanza mobili da nuotare attraverso il muco cervicale e il tratto riproduttivo femminile, e trovare un ovulo maturo pronto per essere fertilizzato.

Se una coppia ha difficoltà a concepire dopo un anno di tentativi regolari, si parla di infertilità ed in questi casi è consigliato consultare una clinica specializzata come RAPRUI. Spesso le coppie che non riescono ad avere un bambino consultano in prima battuta il ginecologo e scoprono solo allora il ruolo fondamentale dell’andrologo nell’andare a studiare la possibile causa dell’infertilità della coppia, valutando la qualità del liquido seminale ed attraverso analisi/esami approfonditi. È sempre bene infatti approfondire subito anche la componente maschile della coppia, prima di accorgersene magari quando le tecniche di fecondazione assistita di I livello non abbiano dato risultati.

L’assenza di spermatozoi nel liquido seminale non significa, necessariamente, che essi non siano prodotti affatto. Quando gli spermatozoi non sono presenti nel liquido seminale si può fare ricorso a tecniche di prelievo degli spermatozoi direttamente dai testicoli o dall'epididimo. Alcune sostanze nutritive possono anche influenzare la fertilità maschile; tra queste, lo Zinco, l’Acido d-aspartico (un amminoacido che si trova naturalmente nei testicoli e nello sperma), il Tribulus Terrestris (un’erba utilizzata appositamente per trattare i problemi di infertilità maschile) e l’Ashwagandha. Una ricerca condotta su persone con un basso numero di spermatozoi ha scoperto che l’assunzione di 675 mg di ashwagandha al giorno per tre mesi ha migliorato la fertilità. Gli accertamenti dell’infertilità e le terapie di coppia sono, lunghi, complessi e a volte molto impegnativi.

Le Tecniche di Procreazione Medicalmente Assistita (PMA)

Le tecniche di fecondazione assistita rappresentano un valido aiuto per molte coppie che incontrano difficoltà nel concepimento naturale. Tali tecniche si dividono generalmente in livelli di complessità. Le tecniche di fecondazione assistita di II livello sono quelle che intervengono quando quelle di I livello abbiano fallito, quindi in casi di infertilità severa.

L'Inseminazione Artificiale

L'inseminazione artificiale è una tecnica di procreazione medicalmente assistita che facilita la progressione dello sperma nell'apparato genitale femminile, garantendo quindi la presenza di un elevato numero di spermatozoi capacitati nel sito di fertilizzazione e cioè nel tratto distale della tuba di Falloppio. È un processo non fisiologico perché viene bypassato il passaggio degli spermatozoi attraverso il muco cervicale, il quale normalmente riduce il numero degli spermatozoi selezionando solo la frazione migliore ed avvia la capacitazione dello spermatozoo.

L'inseminazione si definisce:

• Omologa o AIH (Artificial Insemination Husband) quando lo sperma appartiene al partner della paziente.
• Eterologa quando viene utilizzato lo sperma di un donatore, in assenza assoluta di spermatozoi del partner.

A seconda della sede dove lo sperma viene depositato si distinguono diverse tipologie:

• L’inseminazione intracervicale in cui lo sperma viene deposto nel canale cervicale: questa tecnica non ha bisogno di un pretrattamento del liquido seminale, viene soltanto richiesta una astinenza di alcuni giorni per aumentare il numero di spermatozoi nell'eiaculato.
• L’inseminazione intrauterina, in cui lo sperma viene deposto nella cavità uterina dopo opportuno trattamento.
• L’inseminazione intraperitoneale in cui lo sperma viene deposto nella cavità addominale dopo opportuno trattamento (almeno due lavaggi).
• L’inseminazione intratubarica, che si esegue sotto guida ecografica e lo sperma viene deposto nella tuba, che è la naturale sede di incontro tra ovocita e spermatozoi.

L'utilizzazione di una di queste tecniche facilita chi più chi meno la progressione dello sperma nella sua risalita nell'apparato genitale femminile.

Quando serve l'Inseminazione Artificiale

L'inseminazione artificiale si esegue in una grande varietà di patologie di lieve entità, tra cui:

• Infertilità da fattore cervicale.
• Oligoastenospermia lieve.
• Insufficienza della fase luteale.
• Endometriosi minima (I-II stadio).
• Infertilità immunologica.
• Infertilità idiopatica (dopo uno o più anni di tentativi senza risultati).
• Eterologa (con spermatozoi di donatore), nei casi di assenza assoluta di spermatozoi del partner.

Condizioni necessarie per accedere a questa tecnica sono la normale pervietà tubarica, senza la quale non può esserci l'incontro tra spermatozoo ed ovocita, e un numero di spermatozoi sufficiente per ottenere la fecondazione. Questo numero soglia deve essere superiore a 1.500.000 di spermatozoi recuperati dopo capacitazione.

Tecnica di Esecuzione dell'Inseminazione Intrauterina

L'inseminazione intrauterina si esegue in regime ambulatoriale. Le fasi fondamentali di tale tecnica sono rappresentate da:

1. Stimolazione ovarica: Vengono somministrati dei farmaci alla donna al fine di ottenere un numero maggiore di follicoli (in un ciclo spontaneo "matura" solo un follicolo) e dunque un maggior numero di uova. Questa strategia aumenta le probabilità di concepimento. La stimolazione richiede un monitoraggio ecografico che valuta la crescita follicolare e che aiuta a scegliere il momento più adatto per l'inseminazione.

2. Il giorno dell'inseminazione: Il seme è raccolto poche ore prima dell'inseminazione per essere trattato in opportuni terreni di coltura che ne potenziano l'attività fecondante. Al termine del trattamento (capacitazione) solo gli spermatozoi mobili e con movimenti progressivi sono utilizzati e introdotti lungo le vie genitali femminili: cervice, utero, tube, peritoneo, a seconda della tecnica, con speciali cateteri. Questa pratica non è per nulla dolorosa: la donna rimane sdraiata per 15 minuti dopodiché può tornare alle sue attività quotidiane. Un altro punto cardine per una corretta esecuzione dell'inseminazione è la scelta del momento corretto per eseguirla. La sopravvivenza degli spermatozoi nell'apparato genitale femminile è variabile e dipende dalle caratteristiche intrinseche degli spermatozoi stessi e dal periodo del ciclo mestruale, e oscilla tra i 2 e i 5 giorni, mentre l'ovocita rimane fertilizzabile dopo l’ovulazione per 18-24 ore. Quindi, nel ciclo spontaneo l'inseminazione va eseguita o un po' prima o un po' dopo dell'ovulazione, mentre nel ciclo stimolato l'inseminazione va eseguita circa 36 ore dopo l'iniezione di HCG. Per quanto riguarda l'esecuzione vera e propria, dopo la preparazione del liquido seminale in laboratorio, che dura dalle due alle tre ore, si procede alla deposizione del liquido seminale nelle vie genitali femminili.

Rischi dell’Inseminazione Artificiale

• Iperstimolazione ovarica: In alcuni casi la risposta ovarica ai farmaci è eccessiva e la donna produce un numero troppo alto di follicoli. Il monitoraggio ecografico serve a non commettere errori e il medico può essere obbligato a interrompere il trattamento per non incorrere nel rischio dell'iperstimolazione. Per questi motivi è assolutamente necessario che la stimolazione sia calibrata e personalizzata e che l'impostazione terapeutica sia corretta. In presenza di un numero troppo alto di follicoli (più di venti follicoli) l'atteggiamento migliore è quello di non eseguire l'inseminazione e di impostare una nuova posologia per una stimolazione ovarica con crescita follicolare più ridimensionata. Una volta interrotto il ciclo si attenderà la mestruazione, da quel momento sarà possibile, dopo opportuno controllo ecografico, ripartire con un nuovo tentativo.
• Gravidanze gemellari: La percentuale di incidenza di gravidanze multiple, dovuto alla maturazione di un numero maggiore di ovociti, è stimata tra il 5 ed il 20%, in relazione alla posologia dei farmaci utilizzati per la stimolazione ovarica. Tali rischi, anche se ridotti da un accurato monitoraggio ecografico, possono essere limitati ma non annullati.
• Effetti sul feto: L'inseminazione non ha ripercussioni sulla salute del bambino: l'incidenza di malformazioni fetali è uguale a quella della popolazione generale. Nel momento in cui la gravidanza è iniziata è a tutti gli effetti una gravidanza normale, con gli stessi rischi e le medesime indicazioni al parto.

I Risultati

Quando le premesse sono corrette e l'impostazione è buona, le possibilità reali di successo sono intorno al 10-20% per tentativo. La frammentazione del DNA spermatico, come accennato, può in moltissimi casi causare l’insuccesso delle metodiche di procreazione medicalmente assistita.

Fecondazione in Vitro (FIVET) e ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection)

Accanto all'inseminazione artificiale, esistono tecniche di PMA più complesse, note come tecniche di II livello, impiegate in casi di infertilità più severa o quando le tecniche di I livello non hanno avuto successo.

• FIVET (Fecondazione in Vitro ed Embrio Transfer): Questa è la tecnica più utilizzata quando il numero di spermatozoi è sufficiente, ma essi non si muovono bene oppure la donna ha le tube chiuse, per cui le uova non potranno mai essere raggiunte dagli spermatozoi dopo un rapporto sessuale. Nella FIVET non viene selezionato il singolo spermatozoo destinato ad essere iniettato nell’uovo, ma ci si limita a mettere gli spermatozoi, precedentemente selezionati, in prossimità delle uova prelevate dalla donna stimolata farmacologicamente. Lo spermatozoo migliore entra “naturalmente” nell’uovo, anche se all’esterno del corpo della donna (in laboratorio o in vitro, come si usa dire comunemente).

• ICSI (Intracytoplasmic sperm injection): La ICSI è una tecnica di procreazione medicalmente assistita in grado di avviare la gravidanza anche in presenza di pochissimi spermatozoi o in caso di azoospermia (assenza di spermatozoi nel liquido seminale). Consiste nell’iniezione di uno spermatozoo selezionato all’interno dell’ovulo della donna, farmacologicamente stimolata per produrre ovuli di migliore qualità. Se la fecondazione va a buon fine dà luogo agli embrioni che vengono poi trasferiti in utero (transfer).

Scegliere la tecnica più efficace è impossibile, mentre si può scegliere la più adatta a seconda dei casi specifici della coppia. L’età della donna è un fattore determinante, ad esempio, che viene valutato in combinazione con lo stato di salute dell’uomo a livello seminale. Le percentuali di successo sono simili tra FIVET e ICSI, con una media di circa una gravidanza su tre tentativi.

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