SPERM SAĞLIĞININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE ORP ÖLÇÜMÜ İLE OKSİDATİF STRES ARAŞTIRILMASI

Nasıl ki vücudumuzda gözlerimiz, bacaklarımız ya da midemiz gibi farklı farklı işler yapan kısımlarımız var, spermlerin de değişik görevleri olan organelleri bulunur. Örneğin spermin baş kısmında bulunan ve Akrozom adı verdiğimiz kese, yumurtaya yaklaşınca açılarak içindeki enzimleri dışarı bırakır. Bu enzimler de yumurtanın zarlarını eriterek, spermin içeri girmesini sağlar. Kuyruk kısmı ise hareket etmesine yarar. Eğer sperm yumurtaya yaklaşmışsa bu hareket koşarcasına hızlanır, biz buna hiperaktivasyon diyoruz. İşte, gerek akrozom reaksiyonu gerekse hiperaktivasyon için enerji gerekir. Bunu da çevresinden aldığı şekerden elde eder. Şekerin yakılması ile açığa çıkan enerji metabolitleri, spermin bu işlevlerinin gerçekleşmesinde kullanılır. Ancak her şey de olduğu gibi enerji metabolitleri de belli bir miktarın üzerinde açığa çıkarsa, artık sperme yarar değil zarar vermeye başlar. Böyle fazladan oluşan ve bizim serbest oksijen radikalleri (ROS) adını verdiğimiz enerji metabolitlerinin spermler için oluşturduğu tehlikeye Oksidatif Stres adı verilir.

Oksidatif stres ise sperm için 3 önemli tehdit oluşturur; DNA hasarlanması, erken yaşlanma yani apopitoz ve epigenetik değişiklikler. Epigenetik değişiklikler yabancı gelebilir, ama genel olarak genetik yolla olmayan kalıtım da denilebilir. Yani yaşantısında çok stresli, sinirli olan bir erkeğin, bu özelliğini çocuğuna da aktarması gibi.

Buradan da anlaşılıyor ki, oksidatif stres sperm sağlığı için son derece önemlidir. Artmaması gerekir. Eğer artarsa spermin genetik makinesini bozarak ya çocuk olmasını önler ya da çocukta çeşitli bozukluklara yol açabilir. Vücudumuz oksidatif strese yol açan enerji metabolitlerini susturacak koruyucu bazı enzimler yapar (antioksidan enzimler). Ancak yukarıda da belirttiğimiz gibi bu enerji metabolitlerinin (serbest oksijen radikallerinin) tamamen susturulması da tehlikelidir. Çünkü spermin işlevlerini yerine getirmesi için belli bir miktarda ortamda mevcut olmalı. İşte, bu metabolitlerin üretilmesi ile susturulması arasında çok hassas bir denge vardır. Bu denge bozulursa spermlerin sağlıklı çocuk yapma işlevleri de aksar. Sperm içinde enerji metabolitleri belli bir miktarda bulunmalı, ne eksik ne de fazla. Oysa çocuğu olmayan erkeklerin yarısına yakınının seminal sıvılarında oksijen metabolitleri aşırı artmış bulunur. Bunların koruyucu enzimlerinde de bir düşüklük vardır. Eğer bu dengenin bozulduğunu testlerle gösterebilirsek, daha sperme zarar vermeden zararlı etkilerini önlemek mümkün olabilir.

Zararlı metabolitler ile bunlardan koruyucu enzimler arasındaki denge, ORP ölçüm testi ile anlaşılabilir. ORP; oksidasyon redüksiyon potansiyeli anlamına gelir yani zararlı oksijen metabolitlerinin yaptığı oksidasyon ile bunların susturulması yani redüksiyonu gücünü ölçen test. Çünkü zararlı metabolitler, içinde elektronlarını kaybetmiş oksijen molekülleridir. Yakınlarında bulduğu moleküllerden hemen elektronlarını çalmak için hazır beklerler. Eğer spermin membranındaki moleküllerin elektronlarını çalarsa, membranda delik açarlar ki bu da spermin çalışmasını bozar. Ya da DNA’sından elektron çalarsa, bu sefer DNA hasarı meydana gelir. Spermin işlev görmesini sağlayan diğer enzimlerin elektronlarını kapması durumunda ise spermin başka fonksiyonları bozulur. Buna karşın koruyucu enzimler kendi elektronlarını vererek bu zararlı maddelerin spermden elektron çalmasını ve neticede sperme zarar vermesini önlerler. İşte ORP testi, bu sırada alıp-verilen elektron miktarını ölçer. Eğer bu miktar çok fazla ise, artık koruyucu enzimlerin kapasitesinin aşıldığını ve sperme zarar verilmeye başlandığını gösterir. Bunu 2 basamakta yapar. Önce statik ölçüm alır (sORP), yani zararlılar ile koruyucular arasındaki mevcut dengeyi ölçer. Bu, elektron alıp-verme sırasında ortaya çıkan enerji akımıdır ve birimi de milivolt’dur (mV). Arkasından bir elektrik akımı göndererek ortamdaki bütün koruyucu enzimleri ortadan kaldırır ve ne kadar açık kaldığını ölçer. Böylece spermin koruyucu enzim deposunun miktarını anlamış oluruz (cORP; antioxidant capacity reserve). Bunu da, ne kadar boşta elektron kaldığını ölçerek yapar ve dolayısıyla birimi elektron yüküdür yani micro-coulombs (µC).

Yapılan çalışmalar, sperm sayısı, hareketi ve morfolojisi ne kadar bozuksa, ORP’nin de o kadar arttığını ortaya koymuştur. Dolayısıyla, infertil erkeklerde ORP ölçüm testi yapılarak spermlerde DNA bozukluğu yapacak bir tehdidin bulunup bulunmadığı ve şiddeti hakkında fikir edinebiliriz. Eğer böyle bir risk varsa, önceden tedavi edilerek ileride spermlerin bir zarar görmesi de önlenmiş olunur. Ayıca, sperm DNA hasarı yüksek olan bireylerde bunun nedenini de anlamış oluruz. Vereceğimiz tedavinin planını yaparken bu şiddetin derecesine bakarak ona göre ilaç seçilebilir.

Netice olarak, çocuk sahibi olamayan erkeklerde ORP bakılarak oksidatif stres ölçümü yapılması, spermlere yönelik olası ya da mevcut bir tehlikenin varlığını ortaya çıkaran güvenilir bir testtir. Standart sperm tahlilinin yanı sıra yapılması önerilir. Özellikle sperm DNA hasarı yüksek erkeklerde tedavi planlaması bakımından faydalı olur.

Agarwal A, Sharma R, Roychoudhury S, Du Plessis S, Sabanegh E. MiOXSYS: a novel method of measuring oxidation reduction potential in semen and seminal plasma. Fertil Steril. 2016 May 31.