Normozoospermik ve non-normozoospermik hasta gruplarında dna fragmentasyon oranının sperm anöploidilerine etkisi
The effect of dna fragmentation rate on sperm aneuploidy in normozoospermic and non-normozoospermic patient groups
Yazar: AYÇA DEMİREL
Danışman: PROF. DR. SEVİLHAN ARTAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Genetik = Genetics ; Üroloji = Urology
Dizin: Anöploidi = Aneuploidy ; DNA = DNA ; FISH = FISH ; FISH = FISH ; Kromatin = Chromatin ; Kromozomlar = Chromosomes ; Kısırlık = Infertility ; Kısırlık-erkek = Infertility-male ; Sperm = Spermatozoa

Özet:
Normozoospermik ve non-normozoospermik hasta gruplarında DNA fragmentasyon oranının sperm anöploidilerine etkisi
İnfertilite, doğum kontrol yöntemi uygulamayan çiftlerde 1 yıllık sürede gebeliğin gerçekleşmemesidir. Çiftlerin yaklaşık %10-15'i infertilite problemi ile karşılaşmaktadır. Günümüzde erkek bireyin değerlendirilmesinde rutin olarak, spermiyogram analizi kullanılmaktadır. Bu analiz sayesinde erkek infertilitesinin yaklaşık % 40-60'ında altta yatan etken ortaya konulabilmekteyken yaklaşık % 50'lik bir kısmında sorunun ana kaynağı tam olarak anlaşılamamakta ve idiyopatik infertilite olarak sınıflandırılmaktadır. Bu hasta grubu için de tanıyı koydurtabilecek ve tedaviye yön verecek yeni testlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu anlamda son yıllarda en çok üzerinde durulan konulardan biride "Sperm DNA Hasarı" dır.
Çalışmamızda infertilite öyküsü olan ve spermiogram/sperm fonksiyon testlerinde non-normozoospermik tanısı alan 48 olgudan elde edilen semen örneklerinde DNA fragmentasyon oranları SCD(Sperm Chromatin Dispersion) testi ile incelenmiş ve örneklerin DNA fragmentasyon oranları, sağlıklı, fertil olduğu bilinen 50 normozoospermik birey örnekleriyle karşılaştırılmıştır. Sperm örneklerinde ayrıca kromozom 13, 18, 21, X, Y dizomileri ile diploidi oranları Floresan In Situ Hibridizasyon (FISH) analizi ile araştırma ve kontrol grupları arasında karşılaştırılmış, fragmentasyon oranı ile kromozom anöploidi/poliploidi ilişkileri değerlendirilmiştir.
DNA fragmantasyon değerlendirmesinde küçük halo/halo yok olarak değerlendirilen spermatozoa sıklığı non-normozoospermik grupta %45 iken kontrol grubunda bu oran %24' tür.Gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmıştır. (p=<0.001).
Hasta ve kontrol grubunda saptanan toplam halo oranı ile dizomi 13 ve 18 arasında istatistiksel bir farklılık gözlenirken fragmente DNA belirteci olan küçük halo ile otozomal ve seks kromozomal anöploidiler arasında anlamlı düzeyde bir korelasyon saptanmamıştır. Yani kromozomal anöploidi ile fragmente DNA belirteci olan küçük halo ilişkisi bu çalışmada gözlenmemiştir. Ancak, poliploidi olarak ifade edebileceğimiz diploidik spermatozoa oranları arttıkça küçük halo oranının da anlamlı düzeyde arttığı dikkati çekmiştir.
İnfertilite nedeniyle klinik değerlendirmeye alınan olgularda rutin spermiogram ve morfolojik sperm analizlerinin yanısıra DNA fragmentasyonunun da değerlendirilmesi gerektiği, yardımcı üreme tekniklerinden yararlanacak DNA fragmantasyon indeksi (DFI) oranı yüksek olan olgularda, fragmentasyon-anöploidi korelasyonu nedeniyle
iv
preimplantasyon genetik tarama yaklaşımının uygulanmasının başarıyı arttıracağı düşünmekteyiz.

Abstract:
The effect of DNA fragmentation rate on sperm aneuploidy in normozoospermic and non-normozoospermic patient groups
Infertility is the failure of pregnancy in couples not using any contraceptive methods in 1-year period. Approximately 10-15% of couples encounter with infertility problems. Today, spermiogram analysis is used routinely for the evaluation of male individuals. By means of this analysis, while the underlying factor of male infertility can be revealed in approximately 40-60% of the patients, the main source of the problem is not fully understood in about 50% and is classified as idiopathic infertility. For this group of patients, new tests that can ensure to make diagnose and that will guide the treatment is needed. In this sense, one of the most discussed topics in recent years is "Sperm DNA Damage".
In our study, DNA fragment rates were examined using SCD (Sperm Chromatin Dispersion) test in samples obtained from 48 cases with a history of infertility who have been diagnosed with non-normozoospermia, and the DNA fragmentation rates of these samples were compared with 50 samples of normozoospermic individuals known to be fertile.
In the DNA fragmentation analysis by the SCD test, the frequency of spermatozoa assessed as having small halo/without halo was 45% in the non-normozoospermic group, whereas this rate was 24% in the control group. The difference between the groups was statistically significant (p=<0.001).
In the sperm samples, the chromosomes 13, 18, 21, X and Y disomy frequencies and diploidy rates, detected by Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) technique were compared between the infertile and fertile groups, and then the correlation between the fragmentation rates and chromosome aneuploidy/polyploidy frequencies were evaluated.
While a statistically significant difference in the total halo rate was revealed between the patient and control groups with 13 and 18 disomies, no significant correlation was found between the the autosomal/sex chromosomal aneuploidies and small halo that is a fragmented DNA marker. However, it was noticed that as the diploid spermatozoa ratios that we can express as polyploidy increases, the small halo ratio also increases significantly.
vi
We suggested that not only routine spermiogram and morphological sperm analysis in clinical evaluation of suspected-infertile males, but also DNA fragmentation rates should also be assessed. Besides, due to the fragmentation-aneuploidy correlation, preimplantation genetic screening approach in cases with high DNA Fragmentation Index (DFI) rates who will benefit from assisted reproductive techniques have a potential to increase the success rate of Technology for Assisted Reproductive Technology (ART)