Seleção Espermática

Durante a conceção de forma natural, os espermatozoides são depositados na cavidade vaginal juntamente com outros componentes do líquido seminal e é durante a passagem pelo sistema reprodutor feminino, até atingir as trompas onde encontrará o ovócito, que é feita a seleção e capacitação dos espermatozoides.

O ambiente na cavidade vaginal é completamente hostil aos espermatozoides e determinará a destruição de cerca de 90% deles. Apenas alguns conseguirão prosseguir o seu caminho e atingir o colo do útero.

No colo do útero, mais propriamente no canal cervical, existem uma série de glândulas que segregam um muco. Este muco é espesso e proporciona uma barreira de proteção contra microrganismos, mas também contra os espermatozoides, durante praticamente todo o ciclo menstrual. No entanto, no período que antecede a ovulação o muco deixa de ser tão espesso e cria-se uma malha que permite a ascensão dos espermatozoides, selecionando os que têm mobilidade e morfologia normal. Os espermatozoides que conseguem ultrapassar esta barreira irão sofrer alterações que designamos por capacitação. Estas alterações permitem que o espermatozoide adquira uma motilidade hiperativa e torna-os capazes de executar uma reação essencial para que a fecundação ocorra – a reação acrossómica. O acrossoma é uma estrutura presente no topo da cabeça dos espermatozoides e que contém enzimas essenciais para que o espermatozoide penetre no ovócito. Durante a reação acrossómica, estas enzimas são libertadas.

Nos casos em que é necessário recorrer a tratamentos de PMA, a seleção e capacitação dos espermatozoides terá de ser feita no laboratório. Para tal, existem vários protocolos e procedimentos para o processamento de uma amostra de ejaculado que tentam mimetizar o processo natural.

As técnicas mais rotineiras de seleção de espermatozoides são as de Swim-up e centrifugação com gradientes de densidade descontínuos. Estas técnicas permitem a seleção de espermatozoides com morfologia e motilidade normais, enquanto que os meios utilizados auxiliam os espermatozoides a tornarem-se mais capazes de fertilizar um ovócito.

Estas técnicas são utilizadas na maior parte dos casos e com bons resultados, mas ainda assim comportam algumas limitações, por exemplo, em casos de elevada fragmentação de DNA espermático. A fragmentação de DNA pode não manifestar-se em termos de morfologia ou motilidade anormal, mas terá efeitos negativos na fertilização e desenvolvimento embrionário. Para ultrapassar algumas das limitações das técnicas mais convencionais, têm vindo a ser desenvolvidos outros métodos de seleção espermática. É o caso da IMSI (Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection) e da PICSI (Physiological intracytoplasmic sperm injection), que complementam as técnicas de centrifugação com gradientes de densidade e de swim-up, ou da MACS (Magnetic-activated cell sorting) e das placas microfluídicas (como o Zymot ou o FertileChip) que podem substituir as técnicas mais comuns de processamento de amostras de ejaculado.

Esta técnica consiste em colocar num tubo a amostra de ejaculado e adicionar no topo da amostra um meio de cultura específico. O tubo é colocado numa incubadora com atmosfera e temperatura adequadas e numa inclinação de 45^o, durante 60 minutos. Durante o tempo de incubação, os espermatozoides com boa motilidade conseguirão atingir a parte superior do meio de cultura. Essa fração de meio é separada do restante e utilizada para os tratamentos de PMA.

Neste procedimento são utilizados meios com gradientes de densidade diferentes que são colocados num tubo e sobrepostos com a amostra de ejaculado. O tubo é colocado numa centrífuga. Durante a centrifugação, é feita a separação dos espermatozoides com boa motilidade e morfologia, dos espermatozoides não viáveis e outros tipos celulares presentes no ejaculado.

No final, obtém-se um precipitado no fundo do tubo onde se encontram os espermatozoides que conseguiram ultrapassar a malha de seleção dos gradientes. Esse precipitado é sujeito a mais duas centrifugações com meios de lavagem e colocados a incubar com meio de cultura que promove a capacitação dos espermatozoides até à sua utilização nas técnicas de PMA.

A técnica de Gradientes de densidade e de Swim-up são muitas vezes utilizadas em simultâneo na mesma amostra de ejaculado de forma a afinar ainda mais a seleção espermática. Assim, após as centrifugações com gradientes de densidade e de lavagem, o precipitado obtido é ainda processado com a técnica de Swim-up, permitindo a ascensão dos espermatozoides com melhor motilidade.

A IMSI é uma variante de alta definição da técnica de Microinjeção Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI), na qual os espermatozoides são observados com maior aumento no microscópio, permitindo detetar alterações morfológicas impercetíveis de outra forma.

Esta técnica complementa os métodos de seleção já descritos, mas não garante que o espermatozoide selecionado tenha composição genética normal, nem que dê origem a fecundação e desenvolvimento embrionário normais.

A PICSI é outra variante da técnica de Microinjeção Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI) que utiliza uma placa especial que contém uma substância designada por ácido hialurónico (AH) em determinados pontos da placa.

Numa conceção natural ou na técnica de Fertilização In Vitro (FIV), o ácido hialurónico, que está presente nas células que rodeiam o ovócito, desempenha um papel importante na seleção do espermatozoide que o irá fertilizar.

Esta técnica baseia-se no princípio de que espermatozoides com capacidade fertilizante possuem recetores para o AH, ou seja, completaram a sua maturação e apresentam menos probabilidade de terem alterações no material genético.

Os espermatozoides são então colocados na placa de PICSI após processamento por gradientes de densidade e/ou swim-up. O embriologista seleciona para microinjeção os espermatozoides que ficam agarrados aos pontos da placa que contêm ácido hialurónico e que são morfologicamente normais.

Os estudos realizados até ao momento não demonstram diferenças significativas nas taxas de sucesso quando comparadas com a ICSI convencional. No entanto, a PICSI poderá ser uma ferramenta útil para seleção espermática em casos com elevada percentagem de fragmentação de DNA espermático e de espermatozoides com morfologia anormal.

A apoptose, ou seja, a morte celular programada, ocorre naturalmente de forma a eliminar espermatozoides com anomalias. Este processo envolve a marcação dos espermatozoides com uma substância, a fosfatidilserina (PS), que fica disponível na membrana externa dos espermatozoides. Esta substância permite que outras células no testículo e no trato feminino reconheçam os espermatozoides apoptóticos e procedam à sua eliminação.

No caso de recurso a técnicas de PMA, algumas dessas barreiras são ultrapassadas e os espermatozoides marcados para apoptose não são eliminados. As técnicas convencionais de seleção espermática podem não conseguir eliminar esses espermatozoides uma vez que a sua motilidade e morfologia não estão obrigatoriamente afetadas.

Deste modo, foi desenvolvida a técnica MACS que se processa através da incubação do ejaculado numa coluna com partículas magnéticas unidas a uma molécula, a Anexina V. Esta molécula liga-se à PS presente na membrana dos espermatozoides apoptóticos, retendo-os ao longo da coluna e separando-os dos restantes.

Este método de seleção espermática ainda não demonstrou resultados consensuais na comunidade científica, mas poderá ser uma opção para casos de elevada percentagem de fragmentação de DNA espermático.

Estas placas, relativamente recentes e comercialmente disponíveis como ZyMot ou FertileChip, baseiam-se na capacidade dos espermatozoides nadarem ativamente através de membranas ou canais. A amostra de ejaculado é colocada numa câmara de entrada e 30 minutos depois são recuperados os espermatozoides que conseguiram atingir a câmara de saída.

Este método permite evitar as centrifugações dos métodos mais convencionais de seleção espermática, diminuindo os efeitos negativos que as espécies reativas de oxigénio que se geram durante essas centrifugações, provocam na membrana dos espermatozoides. Permite também a recuperação de uma amostra de espermatozoides com menos percentagem de fragmentação de DNA.

Sendo um método relativamente recente, ainda não existem estudos muito conclusivos sobre a sua eficácia.