Globozoospermi

Globozoospermi
Andra namn	Round-headed sperm syndrome
Figur 1: Diagram som representerar morfologin för normala spermier. Områden omgivna av en orange ruta representerar områden som förändrats i spermierna hos en individ med globozoospermi. Orange rutor belyser detaljerna i de förändrade områdena i globozoospermi.

Globozoospermi är en sällsynt och allvarlig form av monomorf teratozoospermi . Detta innebär att spermier uppvisar samma avvikelse, och över 85 % av spermierna i spermier har denna avvikelse. Globozoospermi är ansvarig för mindre än 0,1 % av manlig infertilitet. Den kännetecknas av rundhåriga spermier utan akrosomer , ett onormalt kärnmembran och defekter i mittstycket. Drabbade män lider därför av antingen nedsatt fertilitet eller infertilitet. Studier tyder på att globozoospermi kan vara antingen total (100 % rundhåriga spermier utan akrosomer) eller partiell (20-60 % runda akrosomlösa spermier med normala spermier också identifierade i spermieantalet), men det är oklart om dessa två former är variationer på samma syndrom, eller faktiskt olika syndrom.

Infertilitet i detta tillstånd beror på att spermiehuvudena saknar sin akrosom . Dessa spermier har därför ett karakteristiskt runt eller sfäriskt format huvud. Med tanke på frånvaron av akrosomen kan dessa spermier inte penetrera oocyten och kan inte uppnå befruktning på konventionellt sätt; dessa spermier kan dock befrukta ägget genom provrörsbefruktning med intracytoplasmatisk spermieinjektion, vilket är den behandling som dessa patienter väljer.

Studier har föreslagit att mutationer eller deletioner i tre gener är ansvariga för detta tillstånd: SPATA16, PICK1 och DPY19L2. ICSI ( intracytoplasmatisk spermieinjektion ) har tidigare använts för att hjälpa reproduktionen hos globozoospermia patienter, men det har inte varit särskilt effektivt hos alla patienter på grund av låga befruktningshastigheter.

Typer av globozoospermi

Det finns två typer av globozoospermi:

• Typ 1 globozoospermi uppvisar en fullständig brist på akrosomer och akrosomala enzymer och sfäriskt arrangemang av kromatinet. Detta gör att spermierna helt inte kan penetrera zona pellucida.
• Spermierna i typ 2 globozoospermi har viss akrosomal täckning omgiven av stora droppar av cytoplasmatiskt material, vilket tyder på sekundära degenerativa förändringar. Det finns också en konisk kärna. Man tror att infertilitet vid denna typ av globozoospermi beror på felaktig kromatinförpackning som förhindrar korrekt befruktning.

Symtom

Bortsett från effekten på fertiliteten är globozoospermi symptomfri. Personer med globozoospermi har normal fysisk och mental utveckling, normala kliniska egenskaper och normal hormonell profil.

Genetik

Gener muterade i globozoospermi	Genprodukt och dess normala funktion	Mutations effekt på spermier vid globozoospermi
DPY19L2 – vanligaste mutationen vid globozoospermi	Transmembranprotein lokaliserat på akrosomen av spermatider. Det bidrar till normal akrosombildning genom att förankra akrosomen till spermatozoernas kärna.	Spermiehuvudförlängning och akrosombildning misslyckas vilket gör att en rundhårig spermie bildas så att spermier inte kan binda till zona pellucida och befrukta oocyten. Spermiekoncentrationen i sperman minskar också.
VÄLJ 1	Cytosoliskt protein som finns i de proakrosomala vesiklarna hos runda spermatider. Det fungerar under proteinhandel.	Proakrosomala vesiklar misslyckas med att smälta samman vilket gör att en spermie med rund huvud bildas så att spermier inte kan binda till zona pellucida och befrukta oocyten.
SPATA16	En protein:protein-interaktionsdomän belägen i proakrosomala vesiklar och golgi-apparater. Det spelar en roll i spermatogenes och akrosombildning.	Akrosom saknas och skapar rundhåriga spermier som inte kan binda till zona pellucida och befrukta oocyten. Genen identifierades först i en familj där tre av sex bröder var homozygota för mutationen; deras spermier var akrosomlösa och visade runda huvuden.

Tabell 1: Genmutationer som har identifierats vid globozoospermi och inverkan dessa mutationer har på spermiefunktion och framgångsrik befruktning.

Diagnos

Närvaron av spermier med rund huvud i ett spermaanalysprov bekräftar diagnosen globozoospermi. Bristen på akrosom kan fastställas genom antingen morfologisk färgning eller immunfluorescens .

Behandling

Fram till 1995 var de enda alternativen för personer med globozoospermi som ville bli gravida adoption eller spermiedonation. Med utvecklingen av assisterad reproduktionsteknik (ART) är det nu möjligt för de med globozoospermi att bli gravida med sina egna spermier. Den huvudsakliga tekniken som används är intracytoplasmatisk spermieinjektion (ICSI) där befruktning uppnås genom att en enda spermie injiceras i ägget. Vissa studier har visat att det är möjligt för ett livskraftigt embryo att skapas enbart med denna teknik, men andra har funnit det nödvändigt att även använda kalciumjonoforbehandling för att befruktningen ska bli framgångsrik. Kalciumjonoforbehandling används för att artificiellt aktivera oocyten. Denna behandling kan vara nödvändig eftersom det är mindre sannolikt att globozoospermia spermier aktiverar oocyten, ett viktigt steg i befruktningen.

De behandlingsalternativ som för närvarande är tillgängliga fokuserar på att övervinna prognosen för infertilitet som är förknippad med globozoospermi. Än så länge finns det inga behandlingsalternativ för att förebygga eller bota globozoospermi.

Forskning

Forskning om globozoospermi syftar till att förbättra förståelsen av dess orsak och utveckla behandlingsalternativ.

Genetik

Observationen har gjorts många gånger att globozoospermi uppstår hos syskon som pekar mot en bakomliggande genetisk orsak. Nya framsteg har gjorts för att fastställa vilka gener som kan vara inblandade i denna patologi, där de tidigare nämnda generna har visat sig spela en roll. Det finns fler gener som har visat sig vara muterade i globozoospermi hos möss, men dessa är ännu inte kopplade till den mänskliga sjukdomsprocessen. Exempel på dessa inkluderar Gopc, Hrb och Csnka2. Det finns tusentals gener som styr processen för spermatogenes, och att veta hur de är involverade i globozoospermi är ett viktigt aktuellt forskningsområde.

ICSI

Utvecklingen av intracytoplasmatisk spermieinjektion gjorde befruktning en möjlighet för patienter med en mängd olika manlig infertilitetstillstånd, inklusive globozoospermi. Fertilitetstalen med detta tillvägagångssätt är dock fortfarande låga, och forskning pågår om hur detta kan förbättras.

Det har visat sig att behandling av globozoospermi med ICSI tillsammans med oocytaktivering av kalciumjonofor (en jonbärare som används för att öka intracellulärt kalcium är mer sannolikt att resultera i befruktning än ICSI enbart. Ett annat lovande behandlingsområde tittar också på att orsaka oocytaktivering i samband med ICSI , denna gång med användning av spermatiska bindningsproteiner, fosfolipas C zeta (PLCζ) och postacrosomal sheath WW-domänbindande protein (PAWP).