Articulo de referencia

Análisis de semen

Un análisis de semen (plural: análisis de semen), también llamado seminograma o espermiograma , evalúa ciertas características del semen de un hombre y los espermatozoides que c...

Un análisis de semen (plural: análisis de semen), también llamado seminograma o espermiograma , evalúa ciertas características del semen de un hombre y los espermatozoides que contiene. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Se realiza para ayudar a evaluar la fertilidad masculina , ya sea para quienes buscan un embarazo o para verificar el éxito de una vasectomía . Dependiendo del método de medición, se pueden evaluar solo algunas características (como con un kit casero) o muchas características (generalmente por un laboratorio de diagnóstico). Las técnicas de recolección y el método de medición preciso pueden influir en los resultados. El ensayo también se conoce como análisis de eyaculado, ensayo de espermatozoides humanos (HSA), prueba de función espermática y ensayo de espermatozoides.

El análisis de semen es una prueba compleja que debe realizarse en laboratorios de andrología por técnicos experimentados, con control de calidad y validación de los sistemas de análisis. Un análisis de semen de rutina debe incluir: características físicas del semen (color, olor, pH, viscosidad y licuefacción), volumen, concentración, morfología y motilidad y progresión de los espermatozoides. Para obtener un resultado correcto, es necesario realizar al menos dos, preferiblemente tres, análisis de semen separados, con un intervalo entre ellos de siete días a tres meses.

Las técnicas y los criterios utilizados para analizar las muestras de semen se basan en el manual de la OMS para el examen del semen humano y la interacción espermatozoide-moco cervical publicado en 2021. [ 1 ]

Razones para realizar la prueba

Las razones más comunes para realizar un análisis de semen en humanos son como parte de la investigación de la infertilidad de una pareja y después de una vasectomía para verificar que el procedimiento fue exitoso. [ 4 ] También se usa comúnmente para evaluar a donantes humanos para la donación de esperma , y ​​en animales el análisis de semen se usa comúnmente en la cría de sementales y animales de granja .

En ocasiones, a un hombre se le realiza un análisis de semen como parte de las pruebas preconcepcionales rutinarias. A nivel de laboratorio, esto es poco común, ya que la mayoría de los profesionales sanitarios no analizan el semen ni los espermatozoides a menos que se solicite específicamente o exista una fuerte sospecha de alguna patología detectada durante la historia clínica o la exploración física. Estas pruebas son muy costosas y requieren mucho tiempo, y en Estados Unidos es improbable que estén cubiertas por el seguro médico. En otros países, como Alemania, todas las aseguradoras cubren estas pruebas.

Relación con la fertilidad

Las características medidas por el análisis de semen son solo algunos de los factores que influyen en la calidad del semen . Una fuente afirma que el 30 % de los hombres con un análisis de semen normal en realidad presentan una función espermática anormal. [ 5 ] Por el contrario, los hombres con resultados deficientes en el análisis de semen pueden llegar a tener hijos. [ 6 ] En las directrices del NICE , la infertilidad masculina leve se define como aquella en la que dos o más análisis de semen presentan una o más variables por debajo del percentil 5 , y confiere una probabilidad de embarazo natural mediante relaciones sexuales vaginales en un plazo de dos años, similar a la de las personas con endometriosis leve . [ 7 ]

Métodos de recolección

Los métodos de recolección de semen incluyen la masturbación , la recolección con condón y la extracción epididimaria . La muestra nunca debe obtenerse mediante coito interrumpido , ya que parte del eyaculado podría perderse, podría producirse contaminación bacteriana o el pH vaginal ácido podría ser perjudicial para la motilidad de los espermatozoides. La abstinencia sexual óptima para la toma de muestras de semen es de dos a siete días. La forma más común de obtener una muestra de semen es mediante la masturbación o el método de retirada, y el mejor lugar para obtenerla es la clínica donde se realizará el análisis, para evitar cambios de temperatura durante el transporte que pueden ser letales para algunos espermatozoides. Una vez obtenida la muestra, debe colocarse directamente en un recipiente de plástico estéril (nunca en un condón convencional, ya que contienen sustancias químicas como lubricantes o espermicidas que podrían dañar la muestra) y entregarse a la clínica para su estudio en el plazo de una hora.

Existen ciertas situaciones que requieren métodos de recolección alternativos, como la eyaculación retrógrada, las lesiones neurológicas o la inhibición psicológica. Según la situación, se pueden utilizar preservativos especializados, electroestimulación o vibroestimulación.

Parámetros

Los parámetros incluidos en el análisis de semen se pueden dividir en macroscópicos (licuefacción, aspecto, viscosidad, volumen y pH) y microscópicos (motilidad, morfología, vitalidad, concentración, recuento de espermatozoides, agregación espermática, aglutinación espermática y presencia de células redondas o leucocitos). Los tres parámetros principales del espermiograma son la concentración de espermatozoides en el semen, su motilidad y su morfología . Este análisis es importante para evaluar la fertilidad, pero incluso en un hombre perfectamente fértil es muy difícil encontrar espermatozoides normales. En el hombre fértil promedio, solo el 4% de sus espermatozoides son normales en todos los parámetros, mientras que el 96% son anormales en al menos uno de ellos.

Recuento de espermatozoides

La tasa aproximada de embarazo varía según la cantidad de esperma utilizada en un ciclo de inseminación artificial. Los valores corresponden a la inseminación intrauterina, con el número de espermatozoides en el recuento total de espermatozoides , que puede ser aproximadamente el doble del recuento total de espermatozoides móviles .

El recuento de espermatozoides, o concentración de espermatozoides para evitar confusiones con el recuento total de espermatozoides , mide la concentración de espermatozoides en el eyaculado, a diferencia del recuento total de espermatozoides , que es el recuento de espermatozoides multiplicado por el volumen. Más de 16 millones de espermatozoides por mililitro se considera normal, según la OMS en 2021. [ 8 ] Las definiciones anteriores establecen 20 millones. [ 5 ] [ 6 ] Un recuento de espermatozoides inferior se considera oligozoospermia . Una vasectomía se considera exitosa si la muestra es azoospérmica (cero espermatozoides de cualquier tipo encontrados). La criptozoospermia se da cuando una muestra contiene menos de 100 000 espermatozoides por mililitro. Algunos definen el éxito como cuando se observan espermatozoides inmóviles raros/ocasionales (menos de 100 000 por mililitro). [ 9 ] Otros abogan por obtener un segundo análisis de semen para verificar que los recuentos no estén aumentando (como puede ocurrir con la recanalización) y otros pueden realizar una vasectomía repetida en esta situación.

Están surgiendo chips para uso doméstico que pueden proporcionar una estimación precisa del recuento de espermatozoides tras la toma de tres muestras en días diferentes. Dicho chip puede medir la concentración de espermatozoides en una muestra de semen comparándola con un líquido de control que contiene microesferas de poliestireno. [ 10 ]

Motilidad de los espermatozoides

La Organización Mundial de la Salud tiene un valor del 40% [ 11 ] y este debe medirse dentro de los 60 minutos posteriores a la recolección. La OMS también tiene un parámetro de vitalidad , con un límite de referencia inferior del 60% de espermatozoides vivos. [ 8 ] Un hombre puede tener un número total de espermatozoides muy por encima del límite de >16 millones de células espermáticas por mililitro, pero aún así tener mala calidad porque muy pocos de ellos son móviles. Sin embargo, si el recuento de espermatozoides es muy alto, entonces una motilidad baja (por ejemplo, menos del 60%) podría no importar, porque la fracción aún podría ser más de 8 millones por mililitro. A la inversa, un hombre puede tener un recuento de espermatozoides muy por debajo de 20 millones de células espermáticas por mililitro y aún tener buena motilidad, si más del 60% de esas células espermáticas observadas muestran un buen movimiento hacia adelante, lo cual es beneficioso porque la naturaleza favorece la calidad sobre la cantidad.

Una medida más específica es el grado de motilidad , donde la motilidad total (PR+NP) y la inmovilidad. [ 11 ]

Espermatozoides con motilidad progresiva: aquellos que se mueven hacia adelante son espermatozoides con motilidad progresiva. Espermatozoides sin motilidad progresiva: aquellos que se mueven en movimiento circular son espermatozoides sin motilidad progresiva. Espermatozoides inmóviles: aquellos que no se mueven o son espermatozoides muertos.

La motilidad total de referencia del 40% se puede dividir en un 32% de motilidad progresiva y un 8% de motilidad in situ.

Las muestras de semen con una motilidad progresiva superior al 30 % se consideran normozoospermia. Las muestras con un valor inferior se clasifican como astenozoospermia según los criterios de la OMS.

Morfología de los espermatozoides

En cuanto a la morfología de los espermatozoides , los criterios de la OMS descritos en 2021 establecen que una muestra es normal (muestras de hombres cuyas parejas tuvieron un embarazo en los últimos 12 meses) si el 4 % (o el percentil 5) o más de los espermatozoides observados tienen morfología normal. [ 8 ] [ 12 ] Si la muestra tiene menos del 4 % de espermatozoides morfológicamente normales, se clasifica como teratozoospermia .

La morfología normal del esperma es difícil de clasificar debido a la falta de objetividad y a las variaciones en la interpretación, entre otros factores. Para clasificar los espermatozoides como normales o anormales, se deben considerar sus diferentes partes. El espermatozoide tiene cabeza, pieza intermedia y cola.

En primer lugar, la cabeza debe ser ovalada, lisa y con un contorno regular. Además, la región acrosomal debe abarcar entre el 40 % y el 70 % de la superficie de la cabeza, estar bien definida y no contener grandes vacuolas. La cantidad de vacuolas no debe superar el 20 % de la superficie de la cabeza. Debe tener entre 4 y 5  μm de largo y entre 2,5 y 3,5  μm de ancho.

En segundo lugar, la pieza intermedia y el cuello deben ser regulares, con un ancho máximo de 1  μm y una longitud de 7–8  μm. El eje de la pieza intermedia debe estar alineado con el eje principal de la cabeza.

Finalmente, la cola debe ser más delgada que la pieza central, tener una longitud  aproximada de 45 μm y un diámetro constante a lo largo de su extensión. Es importante que no esté enrollada.

Dado que las anomalías suelen ser mixtas, el índice de teratozoospermia (ITZ) resulta muy útil. Este índice es el número medio de anomalías por espermatozoide anormal. Para calcularlo, se cuentan 200 espermatozoides (una cantidad adecuada). A partir de este número, se contabilizan las anomalías en la cabeza, la pieza intermedia y la cola, así como el total de espermatozoides anormales. Una vez realizado este cálculo, el ITZ se calcula de la siguiente manera:

TZI = (h+m+t)/x

  • x = número de espermatozoides anormales.
  • h = número de espermatozoides con anomalías en la cabeza.
  • m = número de espermatozoides con anomalías en la pieza intermedia.
  • t = número de espermatozoides con anomalías en la cola.

Otro índice interesante es el índice de deformidad espermática (IDE), que se calcula de la misma manera que el TZI, pero en lugar de dividir por el número de espermatozoides anormales, la división se realiza por el número total de espermatozoides contados. El TZI toma valores de 1 (una sola anomalía por espermatozoide) a 3 (cada espermatozoide presenta los tres tipos de anomalías).

La morfología es un factor predictivo del éxito en la fertilización de ovocitos durante la fertilización in vitro .

Hasta el 10% de todos los espermatozoides tienen defectos observables y, por lo tanto, están en desventaja en términos de fertilizar un ovocito. [ 13 ]

Además, los espermatozoides con patrones de hinchazón en la punta de la cola generalmente tienen una menor frecuencia de aneuploidía . [ 14 ]

Examen de la morfología de los orgánulos móviles de los espermatozoides

El examen de la morfología de los orgánulos espermáticos móviles (MSOME, por sus siglas en inglés) es una investigación morfológica particular en la que se utiliza un microscopio óptico invertido equipado con óptica de alta potencia y mejorado con imágenes digitales para lograr una magnificación superior a 6000x, mucho mayor que la magnificación que utilizan habitualmente los embriólogos en la selección de espermatozoides para la inyección intracitoplasmática de espermatozoides (de 200x a 400x). [ 15 ] Un hallazgo potencial en el MSOME es la presencia de vacuolas espermáticas, que se asocian con la inmadurez de la cromatina espermática, particularmente en el caso de vacuolas grandes. [ 16 ]

Volumen de semen

Según un manual de pruebas de laboratorio, los volúmenes de semen entre 2,0 mL y 5 mL son normales; [ 6 ] La OMS considera 1,4 mL como el límite de referencia inferior . [ 8 ] Un volumen bajo, llamado hipospermia , puede indicar un bloqueo parcial o completo de las vesículas seminales , o que el hombre nació sin vesículas seminales. [ 5 ] En la práctica clínica, un volumen menor a 1,4 mL en el contexto de la infertilidad se debe más probablemente a una eyaculación incompleta o a una pérdida parcial de la muestra; además de esto, el paciente debe ser evaluado para hipoandrogenismo y obstrucciones en algunas partes del tracto eyaculatorio, azoospermia , dado que han pasado al menos 48 horas desde la última eyaculación hasta el momento de la recolección de la muestra.   

El eyaculado humano se compone principalmente de agua; entre el 96 y el 98 % del semen es agua. Una forma de asegurar que un hombre produzca más eyaculado [ 17 ] es beber más líquidos. Los hombres también producen más líquido seminal después de una estimulación y excitación sexual prolongadas . Reducir la frecuencia de las relaciones sexuales y la masturbación ayuda a aumentar el volumen de semen. Las enfermedades de transmisión sexual también afectan la producción de semen. Los hombres infectados [ 18 ] con el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) producen un menor volumen de semen.

El volumen de semen también puede aumentar, una condición conocida como hiperespermia . Un volumen superior a 6 ml puede indicar inflamación de la próstata. Cuando no hay volumen, la condición se denomina aspermia , que puede ser causada por eyaculación retrógrada , enfermedades anatómicas o neurológicas o medicamentos antihipertensivos .

Apariencia

El semen normalmente tiene un color blanco grisáceo. Tiende a adquirir un tono amarillento con la edad. El color del semen también está influenciado por la alimentación: los alimentos ricos en azufre, como el ajo , pueden provocar que el semen sea amarillo. [ 19 ] La presencia de sangre en el semen ( hematospermia ) produce un eyaculado de color marrón o rojo. La hematospermia es una afección poco frecuente. El semen marrón es consecuencia de una infección, inflamación, traumatismo o tumor en los órganos urológicos como la uretra , el epidídimo y las vesículas seminales. [ 20 ]

El semen de color amarillo intenso o de aspecto verdoso puede deberse a la medicación. Otras causas de un color inusual del semen incluyen infecciones de transmisión sexual como la gonorrea y la clamidia , cirugía genital y lesiones en los órganos sexuales masculinos.

Nivel de fructosa

Prueba de fructosa en el semen

El nivel de fructosa en el semen puede analizarse para determinar la cantidad de energía disponible para su movimiento. [ 6 ] La OMS especifica un nivel normal de 13  μmol por muestra. La ausencia de fructosa puede indicar un problema con las vesículas seminales. La prueba de fructosa en el semen verifica la presencia de fructosa en el líquido seminal. La fructosa está presente normalmente en el semen, ya que es secretada por las vesículas seminales. La ausencia de fructosa indica obstrucción del conducto eyaculador u otra patología. [ 5 ]

pH

Según un manual de pruebas de laboratorio, el rango normal de pH es de 7,2 a 8,2; [ 6 ] los criterios de la OMS especifican que lo normal es de 7,2 a 7,8. [ 5 ] El eyaculado ácido (valor de pH más bajo) puede indicar que una o ambas vesículas seminales están bloqueadas. Un eyaculado básico (valor de pH más alto) puede indicar una infección . [ 5 ] Un valor de pH fuera del rango normal es perjudicial para los espermatozoides y puede afectar su capacidad para penetrar el óvulo. [ 6 ] El pH final resulta del equilibrio entre los valores de pH de las secreciones de las glándulas accesorias, la secreción alcalina de las vesículas seminales y las secreciones prostáticas ácidas. [ 21 ]

Licuefacción

La licuefacción es el proceso por el cual el gel formado por las proteínas de las vesículas seminales y la próstata se disuelve y el semen se vuelve más líquido. Normalmente, la muestra tarda entre 30 minutos y 1 hora en pasar de un gel espeso a un líquido . Según las directrices del NICE , un tiempo de licuefacción inferior a 60 minutos se considera dentro de los rangos normales. [ 22 ]

Viscosidad

La viscosidad del semen se puede estimar aspirando suavemente la muestra con una pipeta desechable de plástico de boca ancha, dejando que el semen caiga por gravedad y observando la longitud de cualquier filamento. Una viscosidad elevada puede interferir con la determinación de la motilidad espermática, la concentración de espermatozoides y otros análisis. [ 11 ]

AGUDEZA

MOT es una medida de cuántos millones de espermatozoides por ml son altamente móviles, es decir, aproximadamente de grado a (>25 micrómetros por 5 segundos a temperatura ambiente) y grado b (>25 micrómetros por 25 segundos a temperatura ambiente). Por lo tanto, es una combinación del recuento y la motilidad de los espermatozoides.

Con una pajuela o vial de 0,5 mililitros, la pauta general recomienda que, para la inseminación intracervical (ICI), se utilicen pajuelas o viales que contengan un total de 20 millones de espermatozoides móviles. Esto equivale a 8 pajuelas o viales de 0,5  ml con MOT5, o 2 pajuelas o viales de MOT20. Para la inseminación intrauterina (IIU), se considera suficiente con 1 o 2 pajuelas o viales de MOT5. En términos de la OMS, se recomienda utilizar aproximadamente 20 millones de espermatozoides de grado a+b en la ICI y 2 millones de espermatozoides de grado a+b en la IIU.

daño al ADN

El daño en el ADN de las células espermáticas relacionado con la infertilidad puede investigarse mediante el análisis de la susceptibilidad del ADN a la desnaturalización en respuesta al tratamiento con calor o ácido [ 23 ] y/o mediante la detección de la fragmentación del ADN revelada por la presencia de roturas de doble cadena detectadas por el ensayo TUNEL . [ 24 ] [ 25 ] Otras técnicas realizadas para medir la fragmentación del ADN son: SCD (prueba de dispersión de la cromatina espermática), ISNT ( traducción de muescas in situ ), SCSA (ensayo estructural de la cromatina espermática) y ensayo cometa .

espermatozoides móviles totales

El recuento total de espermatozoides móviles (TMS) [ 26 ] o recuento total de espermatozoides móviles (TMSC) [ 27 ] es una combinación de recuento de espermatozoides, motilidad y volumen, que mide cuántos millones de células espermáticas en un eyaculado completo son móviles.

El uso de aproximadamente 20 millones de espermatozoides con grado de motilidad c o d en la inseminación intracervical (ICI) y 5 millones en la inseminación intrauterina (IIU) puede ser una recomendación aproximada.

Pruebas inmunológicas

La muestra también puede analizarse para detectar glóbulos blancos . Un nivel alto de glóbulos blancos en el semen se denominaLa leucospermia puede indicar una infección. [ 5 ] Los valores límite pueden variar, pero un ejemplo es más de 1 millón de glóbulos blancos por mililitro de semen. [ 5 ]

Una parte importante del semen, además de los espermatozoides, es la presencia de leucocitos o glóbulos blancos. Durante su función normal, los leucocitos ayudan a reducir la inflamación, participan en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y contribuyen a la destrucción de espermatozoides defectuosos. [ 28 ] Cuando la producción de leucocitos es superior al rango normal, los espermatozoides sanos se degradan en exceso, lo que provoca infertilidad debido a una disminución del recuento de espermatozoides y a la aglomeración de los mismos, visible durante el examen microscópico. [ 29 ] Esta respuesta inmunitaria específica se conoce como « anticuerpos antiespermáticos » y puede detectarse mediante un ensayo de anticuerpos antiespermáticos. El aumento de la respuesta inmunitaria puede encontrarse en la sangre, el líquido vaginal y el semen. [ 30 ]

El aumento de leucocitos en los fluidos corporales genera una mayor producción de ROS. [ 31 ] . Las especies reactivas de oxígeno participan en la comunicación dentro de la célula, la señalización intracelular , en muchos niveles, impactando la generación de ATP , el movimiento celular y la reparación. [ 32 ] Resultando en deterioro de los espermatozoides en muchos niveles fisiológicos. Los problemas en la respuesta inmunológica que afectan la fertilidad masculina pueden estar relacionados con traumatismos testiculares, reversión de vasectomía, lesión de la médula espinal e infección. [ 33 ]

Anormalidades

Factores que influyen en los resultados

Además de la calidad del semen en sí, existen diversos factores metodológicos que pueden influir en los resultados, dando lugar a variaciones entre los diferentes métodos .

En comparación con las muestras obtenidas por masturbación, las muestras de semen recolectadas con preservativos presentan un mayor recuento total de espermatozoides, mayor motilidad espermática y un mayor porcentaje de espermatozoides con morfología normal. Por este motivo, se considera que ofrecen resultados más precisos para el análisis de semen.

Si los resultados de la primera muestra de un hombre son subfértiles, deben verificarse con al menos dos análisis más. Deben transcurrir al menos de dos a cuatro semanas entre cada análisis. [ 34 ] Los resultados de un mismo hombre pueden presentar una gran variabilidad natural con el tiempo, lo que significa que una sola muestra puede no ser representativa de las características promedio del semen de un hombre. Además, la fisióloga del esperma Joanna Ellington cree que el estrés de producir una muestra de eyaculado para su análisis, a menudo en un entorno desconocido y sin lubricación (la mayoría de los lubricantes son algo perjudiciales para los espermatozoides), puede explicar por qué las primeras muestras de los hombres suelen mostrar resultados deficientes, mientras que las muestras posteriores muestran resultados normales.

Un hombre puede preferir obtener su muestra en casa en lugar de en la clínica. El lugar de recolección del semen no afecta los resultados del análisis. [ 35 ] Si se obtiene en casa, la muestra debe mantenerse lo más cerca posible de la temperatura corporal, ya que la exposición a temperaturas frías o cálidas puede afectar la motilidad de los espermatozoides. [ 36 ] [ 37 ]

Métodos de medición

Recipiente pre-pesado para análisis de semen

El volumen se puede determinar midiendo el peso del recipiente de la muestra, conociendo la masa del recipiente vacío. [ 38 ] El recuento y la morfología de los espermatozoides se pueden calcular mediante microscopía. El recuento de espermatozoides también se puede estimar con kits que miden la cantidad de una proteína asociada a los espermatozoides y que son adecuados para uso doméstico. [ 39 ]

El análisis de semen asistido por computadora ( CASA ) es un término genérico que engloba las técnicas de análisis de semen automáticas o semiautomáticas. La mayoría de los sistemas se basan en el análisis de imágenes , pero existen métodos alternativos, como el seguimiento del movimiento celular en una tableta digitalizadora . [ 40 ] [ 41 ] Las técnicas asistidas por computadora se utilizan con mayor frecuencia para evaluar la concentración de espermatozoides y las características de movilidad, como la velocidad y la velocidad lineal. Actualmente, existen sistemas CASA, basados ​​en el análisis de imágenes y que utilizan nuevas técnicas, con resultados casi perfectos y que realizan un análisis completo en pocos segundos. Con algunas técnicas, las mediciones de concentración y motilidad de los espermatozoides son al menos tan fiables como los métodos manuales actuales. [ 42 ]

La espectroscopia Raman ha progresado en su capacidad para caracterizar, identificar y localizar el daño del ADN nuclear del esperma. [ 43 ]

La prueba de fructosa en el semen ha avanzado en su capacidad para caracterizar, identificar y localizar el daño en el ADN nuclear de los espermatozoides. [ 43 ]

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

  • Sangre en el semen. Hematospermia.
  • Fundación de Ginebra para la Educación e Investigación Médica : lista completa de parámetros.