Testislerde Sperm Var mı? TESE Öncesi Yol Gösterebilecek 2 Yeni Belirteç: ESX1 ve TEX101

Prof.Dr. Volkan BALTACI

Prof.Dr. Kaan AYDOS

Çocuk sahibi olmaya niyetlenen çiftlerin yaklaşık %15’i bunu başaramadıklarından yakınır. Toplumdaki tüm erkeklerin %2’sinde ise değişik derecelerde sperm değerlerinde bozulma ile birlikte eşlerini gebe bırakamama problemi vardır. Böyle olgularda bazen tüp bebek kaçınılmaz olur. Gerçekten de, günümüzde çocukların yaklaşık %5’i tüp bebekle dünyaya gelmektedir.

Azoospermi, sperm tahlillerinde ölü ya da canlı hiç bir olgun üreme hücresinin görülemediği bir durumdur. Sıklıkla iki nedenden kaynaklanır; ya sperm taşıyan kanallarda tıkanıklık vardır ya da testislerde sperm üretimi bozulmuştur. Testislerde sperm üretimi bozulmuşsa bunu testis biyopsilerinde hipospermatogenez, maturasyon duraklaması ya da Sertoli cell only sendromu (SCO) şeklinde görürüz. Bu olguların yaklaşık üçte birinde mikroTESE ameliyatı ile testislerden sperm elde edilebilir. Geri kalan olgular ise en az 6 ay tedavi edildikten sonra yeniden mikroTESE işlemine alınabilirler. Günümüzde en fazla üzerinde çalışılan konu, hangi olgularda testislerden sperm elde edilebileceğidir. Eğer bu kesin olarak bilinse, hem gereksiz yere ameliyat yapılmamış olacak hem de sperm çıkacağı belirlenen olgular uzun süreli tedaviye alınabilecektir. Yakın tarihli çalışmalarda azoospermisi olan erkeklerde TESE ameliyatı ile testislerde sperm bulma olasılığını saptamaya yönelik 2 belirteç tanımlanmıştır: ESX1 ve TEX101. Spermde araştırılan bu belirteçlerin, testislerde sperm üretiminin olup olmadığı ve bozukluğun hangi kademelerde olduğu konularında oldukça güvenilir bilgi verebileceği önerilmektedir.

ESX1 (Extraembrionic Spermatogenesis Homeobox I) geni, X kromozomu üzerine yerleşmiş bir homeobox grubu gendir. ¹ Homeobox grubu genler 180 nukleotid çiftinden oluşmuştur ve bu da 60 aminoasitten oluşan bir protein yapar (Homeodomain proteinleri). Bu proteinler de zamanı gelince DNA üzerinde belirli bölgelere giderek (promoter bölgeleri), o genin çalışmasını başlatırlar. Sperm ve yumurta birleşip embriyo gelişmeye başladıkça organlar da şekillenmeye başlar. İşte organların şekillenmesi, nereye yerleşecekleri ve vücudumuzun şekli, bu Homeobox genler ve ürettikleri proteinler sayesinde olur.

ESX1 de bu genlerden olup, beyin, akciğer, plasenta ve testis gelişiminde görev alır. Ama erişkin erkeklerde sadece testislerde sperm üretimini sağlar. Puberte ile birlikte bu genler de çalışmaya başlar ve sperm kök hücrelerinden sırasıyla spermatosit (preleptoten), spermatidler ve olgun sperm hücrelerinin (spermatozoa) gelişmesini indükler. Dolayısıyla testislerdeki miktarı da artmaya başlar. Yani bu gen ürününün varlığı, sperm üretiminin olduğunun en güvenilir kanıtlarındandır. Özellikle ne kadar çok olgun sperm varsa, bu genin çalışması da o kadar artar. İşte ESX1 geninin üretim derecesine bakarak, testislerde sperm üretiminin olup olmadığı ve olgun sperm varlığı konusunda önemli bilgiler edinebiliriz.

ESX1 geninin çalışması, RT-PCR tekniği ile araştırılır. Bu yöntemde genin kodladığı mRNA miktarı tayin edilir. Azoospermisi olan bir erkekte testiste sperm üretimi normal olup kanallarda bir tıkanıklık nedeniyle dışarıya sperm çıkamıyorsa, bunların hepsinde de testisleri incelendiğinde bu genin yeterli üretim yaptığı görülür. Benzer şekilde, sperm yapımının yavaş da olsa devam ettiği hipospermatogenez olgularında ya da üretimin belli bir seviyeye kadar geldiği ama daha ileri gidemediği maturasyon duraklaması olgularında da bu gen normal üretim yapar. Oysa sperm üretiminin tamamen ortadan kalktığı komple Sertoli Cell Only (SCO) sendromu olgularının büyük kısmında (%82) bu gen hiç üretim yapmaz. Netice olarak, eğer ESX1 geninin çalıştığı gösterilirse, büyük olasılıkla (%95) testis içinde sperm üretimi de var demektir. Ama bu hücrelerin tüp bebekte kullanılabilecek olgunlukta kuyruk gelişimini tamamlamış spermatozoa aşamasına ulaşıp ulaşmadığı hakkında kesin bir ayrım yapmaz.

ESX1 genine bakarak TESE yapılan erkeklerde olgun sperm çıkıp çıkmayacağı %74 tutarlılıkla tahmin edilebilmekte. Yani eğer TESE yapmadan önce bu gen araştırılsa ve yeterli çalıştığı gösterilirse büyük olasılıkla TESE ile de sperm çıkacak demektir. Tam tersine, gen çalışmıyorsa TESE ile sperm çıkma olasılığı da düşmekte.

TEX101: Sperm üretimi sırasında açığa çıkan bir başka protein de TEX101’dir. ² Bunun görevi, sperm yumurtaya yaklaştığında oositin etrafındaki kumulus hücrelerini uyarıp, progesteron salgısını artırmak ve bunun neticesinde de akrozom reaksiyonunu başlatmaktır. Akrozom reaksiyonu, spermin yumurtanın zarlarını delerek içine girmesini sağlayan bir mekanizmadır.

Sperm kök hücreleri gelişerek olgunlaşmaya başladığında, TEX101 proteini de sperm hücresinin (spermatosit) membranına yapışık halde belirmeye başlar. Daha sonra olgun sperm hücresi olan spermatozoa meydana gelir ve testisi terk ederek epididim bezinin içinden geçer.  İşte buradan geçerken TEX101 sperm membranından ayrılıp, seminal sıvıya dökülür. Eğer sperm tahlilinde bu protein bulunursa, genital kanallarda olgun sperm hücresi de var demektir. Olgun sperm hücresi ne kadar fazla ise, bu proteinin miktarı da o kadar fazla olacaktır. Gerçekten de, sperm üretiminin olduğu ve sperm tahlilinde normal düzeyde sperm çıkan olgularda TEX101 miktarı anlamlı derecede yüksek bulunur. Oysa sperm üretiminin hiç olmadığı Sertli Cell Only (SCO) sendromu olgularında bunun miktarı sıfıra yaklaşır. Sperm üretiminin olduğu ama henüz menide çıkmasına yetecek miktarlara ulaşmadığı hipospermatogenez ya da maturasyon duraklaması gibi azoospermi olgularında ise biraz daha yüksek ölçülür. TEX101 miktarının belli bir eşik değerin üzerinde olması, testiste olgun sperm hücresi spermatozoanın varlığı açısından önemli bir bulgudur.

Netice olarak, eğer azoospermik bir erkekte diğer hormonlar ve muayene bulguları bir kanal tıkanıklığını düşündürmüyorsa, spermde TEX101’in eşik değerine yakın bulunması, testislerde herhangi bir olgunluk aşamasında sperm üretiminin olduğunu düşündürmelidir. Bu durumda TESE ile olgun sperm bulma şansı da vardır. Eşik değerinin üzerinde gelmesi ise testislerde olgun sperm hücresi varlığının çok daha yüksek olduğunu gösterir.

Azoospermik erkeklerin sperm sıvısında ESX1 ve TEX101 ölçümlerinin yapılması;

1. Testislerde sperm üretiminin olup olmadığı

2. Sperm üretiminin hangi kademede bozulduğu

3. Tedavi ile sperm üretiminin artırılma şansı olup olmadığı

4. TESE ile testislerde sperm bulma olasılığı konularında çok değerli bilgi verebilir.

¹ Bonaparte E, et al. ESX1 gene expression as a robust marker of residual spermatogenesis in azoospermic men. Human Reproduction, Vol.25, No.6 pp. 1398–1403, 2010.

² Drabovich AP, et al. Differential Diagnosis of Azoospermia with Proteomic Biomarkers ECM1 and TEX101 Quantified in Seminal Plasma. Sci Transl Med 5, 212ra160 (2013)

http://www.clipartpanda.com/

https://openclipart.org/