Spermienmorphologie: normale und anormale Spermien

Die Spermienmorphologie ist ein Parameter, der im Spermiogramm analysiert wird, um festzustellen, ob abnorme Spermien im Sperma vorhanden sind, in welcher Menge sie vorkommen und welche Veränderungen diese Zellen aufweisen.

Wenn eine Samenprobe die Mindestwerte einer normalen Morphologie nicht erfüllt, spricht man von einer Teratozoospermie.

Es ist wichtig, daran zu denken, dass alle Männer abnorme Spermien produzieren und dass ein großer Teil der Spermien in einer als normal angesehenen Samenprobe abnormal geformt ist.

Woran erkennt man ein normales Spermium?

Um die Morphologie der männlichen Geschlechtszellen zu untersuchen, ist es notwendig, eine kleine Probe des Gesamtejakulats auf einem Objektträger zu fixieren, wodurch das Sperma abstirbt. Dadurch wird verhindert, dass diese Probe nach ihrer Auswertung verwendet werden kann, dient aber als Repräsentation der restlichen Samenprobe.

Einmal fixiert, wird eine biologische Färbung, wie z.B. Hämatoxylin-Eosin, durchgeführt: Eosin, bindet an die elektropositiven Elemente der Zelle und hat eine rosa Färbung und Hämatoxylin bindet an die elektronegativen Moleküle der Spermien, wodurch eine bläuliche Färbung erzielt wird.

Die Färbung der verschiedenen Strukturen erlaubt eine bessere Beobachtung unter dem Mikroskop, indem die Definition der Membranen erhöht wird.

Um die Form eines Spermatozoons zu beurteilen, werden seine drei Hauptstrukturen beobachtet: Kopf, Zwischenstück und Schwanz.

• Der Kopf des Spermatozoons sollte oval und glatt, 5 bis 6 Mikrometer lang und 2,5 bis 3,5 Mikrometer breit sein. Das Akrosom sollte 40-70 % des Kopfvolumens bedecken, und wenn Vakuolen vorhanden sind, sollten sie knapp sein und weniger als die Hälfte des Kopfvolumens einnehmen, da eine große Anzahl oder Größe der Vakuolen bedeuten kann, dass die DNA beschädigt wird.
• Das Mittelstück oder Nacken, befindet sich, wie der Name schon sagt, zwischen Kopf und Geißel und ist etwas breiter als der Schwanzansatz. Seine Funktion ist ursprünglich, denn er beherbergt die Mitochondrien, die als Motor der Bewegung der Spermien angesehen werden, da sie für die Energieerzeugung verantwortlich sind..
• Das Flagellum oder Geißel besteht aus den gleichen strukturellen Molekülen, die für die korrekte Verteilung der Chromosomen bei Mitose und Meiose verantwortlich sind, so dass ein unregelmäßiges Flagellum Probleme in der Verteilung der Chromosomen widerspiegelt und vor allem seine Bewegung nicht mit dem Schlag eines normalen Spermatozoons konkurrieren kann.

Die Auswertung der spermatologisch gefärbten Probe besteht aus der Zählung der Anzahl normaler und abnormaler Spermien. Im Allgemeinen werden 200 Spermien ausgewertet und dann der Prozentsatz der normal geformten Spermien geschätzt.

Abnorme Spermien : Ursachen und Veränderungen

Veränderungen in der Morphologie können einen genetischen Ursprung haben, weshalb es wichtig ist, eine korrekte Morphologie darzustellen. Ein Spermatozoon, dessen genetische Information, die Hälfte des zukünftigen Embryos, nicht gut kodiert und organisiert ist, wird nicht zu einem lebensfähigen Embryo führen.

Darüber hinaus schwimmen normal geformte Spermien (im Bild unten in blau) schneller und besser. Im Gegensatz dazu sind die meisten abnormalen Spermien unbeweglich oder haben eine langsame Bewegung.

In den Anfängen der Untersuchung von Spermamorphologie gab es eine Liste von Anomalien. Wenn Spermien nicht die Kriterien der Liste erfüllten, galten diese als normal.

Im Laufe der Zeit zeigte sich, dass es eine so umfangreiche Vielfalt an Störungen gab, weshalb man beschloss, die Struktur eines Spermiums mit guter Morphologie zu vereinheitlichen und Abweichungen von diesem Muster gelten daher als Störungen (im Bild unten in rosa).

Spermienmorphologie

Spermien mit anormaler Morphologie können einen anormalen Kopf, Mittelstück und/oder Schwanz aufweisen. Daher gibt es folgende Anomalien:

• im Kopf: Spermatozoen ohne Kopf (Stecknadelkopf), kleiner Kopf, amorph, rund, länglich, großer Kopf (Globozoospermie), birnenförmig (Pyriform), mit großem Akrosom, mit kleinem Akrosom, ohne Akrosom, mit vielen Vakuolen, mit großen Vakuolen oder mit zwei Köpfen.
• in der Geißel: Spermien ohne Schwanz, mit gekringeltem Schwanz, kurzem Schwanz, langem Schwanz, gefaltetetem Schwanz oder Doppelschwanz.
• im Mittelstück: Spermien ohne Mittelstück, gekrümmt, asymmetrisch, verdickt, dünn, unregelmäßig oder mit einer Wölbung von mehr als einem Drittel der Kopffläche.

Es gibt sehr deutliche Veränderungen, wie die Verdoppelung oder das Fehlen dieser Strukturen, doppelschwänzige, mikrozephale oder makrozephale Spermien, die niemals einen natürlich lebensfähigen Embryo hervorbringen können.

Gemäß den WHO-Kriterien wird ein Wert gleich oder größer als 4% der Spermien mit normaler Morphologie innerhalb der Normalwerte betrachtet. Beträgt die Rate der Anomalien mehr als 96%, handelt es sich um einen Fall von Teratozoospermie.

Es gibt ein weiteres Kriterium für die Analyse der Morphologie, das etwas strenger ist: Das Krüger- oder Morphologiekriterium, nach dem die Grenze der Normalität bei 14% liegt, d.h. eine Probe mit mehr als 86% ihrer abnormen Spermatozoen gilt als Teratozoospermie.

Ist eine Behandlung möglich oder nicht?

Ein Mann mit schlechter Spermienmorphologie leidet an Teratozoospermie und kann Probleme mit der Zeugungsfähigkeit bekommen, weshalb auf natürlichem Wege eine Schwangerschaft schwieriger- wenn nicht sogar unmöglich sein kann.

Obwohl Teratozoospermie nicht zu den gravierendsten Samenproblemen gehört, ist es normalerweise nötig, auf assistierte Reproduktionstechniken zurückzugreifen, um eigene Kinder bekommen zu können- vor allem in den schwersten Fällen.

Je nach Grad der Erkrankung und anderen Faktoren, welche die Fruchtbarkeit sowohl bei Männern als auch Frauen beeinflussen, wählt der Spezialist die passende Reproduktionsbehandlung- sei es die künstliche Befruchtung oder In-vitro-Fertilisation.

Das sagt Dr. Jose Sánchez dazu:

Ohne Zweifel ist die am besten geeignete Technik die ICSI oder intracytoplasmatische Spermieninjektion. Diese besteht darin, die Spermien mit den besten morphologischen Eigenschaften auszuwählen und sie in das Zytoplamsa der Eizelle einzuführen.

Im Gespräch mit Dr. José Sanchez zur Spermienmorphologie

In leichteren Fällen kann die Spermienmorphologie durch eine angemessene Ernährung verbessert werden, indem der Koffeinkonsum reduziert und Tabak und andere schädliche Substanzen vermieden werden.

Es gibt auch spezifische Nahrungsergänzungsmittel, die eine Schädigung der DNA durch freie Radikale verhindern und Vitamine und Mineralien enthalten, die für eine korrekte Spermienproduktion und -reifung notwendig sind.

Diese Nahrungsergänzungsmittel müssen mindestens 3 Monate lang eingenommen werden, d.h. so lange dauert es, bis die Spermien von Grund auf neu produziert sind und reifen.

Fragen die Nutzer stellten

Was sind die Ursachen einer schlechten Spermienmorphologie?

Eine Beeinträchtigung der Spermienmorphologie, sei es durch Defekte am Kopf, Zwischenstück oder an der Geißel, wird als Teratozoospermie bezeichnet.

Laut Kriterien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) 2019 liegt beim Mann eine Teratozoospermie vor, wenn mehr als 96% seiner Spermien eine seltsame oder abnorme Morphologie aufweisen.

Es gibt mehrere Ursachen, die Beeinträchtigungen in der Morphologie hervorrufen, und es ist nicht immer leicht diese zu diagnostizieren, wie z.B. Gendefekte, Chemotherapie, Hodenerkrankungen, ungesunde Lebensgewohnheiten, Sameninfektionen oder Erkrankungen wie Diabetes mellitus, Meningitis, etc.

Einige dieser Faktoren können eine reversible Teratozoospermie verursachen, die verschwindet, wenn Fieber, Infektionen oder Stressphasen aufgehoben werden.
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Kann ein abnormales Spermium die Eizelle befruchten? Ist eine Schwangerschaft möglich?

Ja, anormale Spermien sind befruchtungsfähig, aber höchstwahrscheinlich tun sie es nicht, da sich normal geformte Spermien schneller bewegen und leichter zur Eizelle gelangen können.

Je nachdem, wie die Spermien verändert sind und wie viele abnorme Spermien es gibt, wird die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft höher oder niedriger sein.

Zum Beispiel wird bei Spermien ohne Kopf (ohne genetischen Inhalt) oder mit einem kleinen oder fehlenden Akrosom (notwendig, um in die Eizelle einzudringen) keine Befruchtung stattfinden, da ihnen ein wesentlicher Teil für den Prozess fehlt.

Können abnorme Spermien eine Fehlgeburt verursachen?

Das kann durchaus vorkommen. Die beeinträchtigten Spermien können genetische Anomalien aufweisen, die es dem Embryo erschweren oder unmöglich machen, sich zu bilden oder zu entwickeln, so dass er möglicherweise nicht lebensfähig ist und aufhören kann zu wachsen, was zu einer Fehlgeburt führen kann.

Je nach dem betroffenen Gen oder den betroffenen Genen würde die Embryonalentwicklung an der einen oder anderen Stelle aufhören- je nachdem, wann sie mit der Expression beginnen müssen; mit anderen Worten, wenn das defekte Gen in den ersten Schwangerschaftswochen eine sehr wichtige Roll spielt, würde es zu einem vorzeitigen Schwangerschaftsabbruch kommen, weil es keine ausreichenden Informationen für seine Entwicklung enthält.

Kann eine Varikozele abnormale Spermien verursachen?

Die Varikozele ist die Ursache für etwa 40% der männlichen Unfruchtbarkeitsfälle. Es führt zu einer Abnahme der Spermienproduktionskapazität, die hauptsächlich auf einen Anstieg der Hodentemperatur und freie Radikale zurückzuführen ist.

Daher verringert sie sowohl die Konzentration als auch die Beweglichkeit der Spermien und hängt wahrscheinlich auch mit dem Auftreten von Anomalien in der Morphologie der Spermien zusammen, wie z.B. Veränderungen im Kopfbereich.