Sperm morfolojisinin değerlendirilmesinde kullanılan iki yaygın metod vardır. WHO kriterleri ve Kruger’in kesin kriterleridir. Kruger kriterleri, morfoloji konusunda çok daha detaylı inceleme yaptığından dolayı, günümüzde en çok başvurulan tekniktir.
Kruger kriterlerine göre, % 4’ün altında normal morfolojili sperm görülmesine, teratozoospermi denir.
Sperm üretimi komplex ve hassas bir süreç olup, genetik yapıya, vücut iç patolojilerine ve dış etkenlere bağlı olarak değişik aşamalarda meydana gelen bozulmalar teratozoospermiye neden olabilir.
Sperm morfolojik anomalilerinin şiddetli olanları spermin dölleme kapasitesini değişik oranlarda olumsuz etkilemektedir. En önemli anomaliler büyük baş, yuvarlak baş ve kuyruk anomalileri olup, sperm baş bölgesinde de anormallikle birlikte görülen tail-stump sendromlarıdır. Bu anomaliler, mevcut oldukları örneklerde yüksek oranda bulunmaları ve dolayısıyla normal sperm seçiminin çoğunluklu mümkün olamaması nedeniyle yüksek döllenme başarısızlığı, kötü veya yavaş embriyo gelişimi blastokist evresine ulaşmada başarısızlık görülebilmektedir.
Bu patoloji ; genellikle sperm hareket ve sayı azlığı ile beraber bulunur. Günümüzde, morfolojik değerlendirmenin Kruger kriterlerine göre yapılması esastır.
Sperm morfoloji bozuklukları; infertilitede en önemli sorunlardan biridir.
Spermatozooa da akrozom yokluğuna bağlı olarak yuvarlak-baş morfolojisi gözlenir.
Sperm DNA hasarları ile teratozoospermi arasında anlamlı ilişki bulunur.
Morfoloji analizinde bir spermatozooada birden fazla patoloji bulunabilir. Bu patolojileri Teratozoospermi indexi (TZI) ile yorumlayıp infertilite takip ve tedavileri oluşturulur. Morfolojisi bozuk olan sperm örneklerinde, bu bozukluğun derecesini yani şiddetini ortaya koymaktadır. Tanım olarak sperm başına düşen anomali sayısını gösterir.
Büyük Baş (Makrosefali)
Sperm başının normal boyutlardan büyük çoğunlukla düzensiz yapıda ve multinükleer (çok çekirdekli) olması durumudur. Çocuklukla birden çok başın ve kuyruğun birarada olduğu düzensiz formlar olarak göze çarpar. Bu anomalinin mevcut olduğu örneklerde başsız (pin-head) spermlerede sıklıkla rastlanır. Büyük başlı spermlerin spermatogenez sonucunda oluşması gereken 4n (çok çekirdekli) yapısının birbirinden ayrılamadan gelişmesi nedeniyle oluştuğu bilinmektedir.
Bu anomalinin baskın olduğu örneklerde aynı zamanda sperm sayısı, hareketliliği ve canlılığın da düşük olması nedeniyle yeterli sperm elde edilebilmesi için bazen cerrahi yola (MikroTESE) başvurulması gerekebilmektedir.
Bu tip spermle oluşan embriyolarda, yüksek oranda kromozomal anomali olduğu saptanmıştır. Spermlerde yapılan kromozom incelemesinde de (FISH) anormallik oranı yüksektir. Büyük başlı amorf spermlerle mikroenjeksiyon sonrası döllenme başarısızlığı, kötü embriyo gelişimi, embriyolarda yavaşlama veya duraksama, düşük gebelik oranları ve yüksek oranda gebelik kayıpları gözlenmektedir.
Günümüzde makrosefal yada çok büyük başlı spermlerin ağırlıklı olduğu örneklerde IMSI yöntemi ile sperm seçimi ve mikroenjeksiyon en yararlı yöntemdir. PGT yöntemi ile kromozomal anomalili embriyoların elenmesi sağlıklı olarak gebelik şansını arttırmaktandır.
Yuvarlak Baş (Globozoospermi)
Yuvarlak başlı spermler, akrozom kısmına sahip olmamaları ve spermin iskelet yapısındaki problemler sebebiyle normalde oval olan ve akrozom kepi içeren baş yapısının bozulması ile oluşur. Akrozom, spermin yumurtayı çevreleyen zona tabakasına bağlanmasını ve içerdiği eritici enzimler sayesinde bu tabakayı geçerek yumurtaya girişini sağlayan yapıdır. Dolay ısıyla yokluğunda spermin normal yoldan yumurtayı döllemesi mümkün olmamaktadır. ICSI yöntemi ile bu problem aşılmaktadır fakat spermin DNA yapısındaki problemlerin eşlik etmesi sebebiyle dölleme kapasitesi yine de oldukça düşüktür.
Olgun bir spermin DNA ipçikleri çekirdeğin içerisinde gevşek bir şekilde paketlenmiş haldedir. Fakat yuvarlak başlı spermlerde bu yapı sıkı bir şekilde paketlenmiş durumda olduğundan yumurta içerisinde spermin DNA iplikçikleri açılamaz ve sonuç olarak döllenme gerçekleşemez. Ayrıca bu formlarda, spermin sentrozom denen ve döllenme esnasında kromozomların hareketinden sorumlu yapıları oluşturan parçasınında hasarlı olduğu ve bu nedenle döllenmenin gerçekleşmediği öne sürülmektedir. Birçok çalışmada bu spermlerin DNA’larında yüksek oranda kırıklar (fragmantasyon) olduğunu göstermiştir.
İki tip globozoospermi tanımlanmıştır. Tip 1’de spermlerin tamamına yakını yuvarlak başlı spermlerden oluşmaktadır ve akrozom yoktur. Tip 2’de ise koni şeklinde bir başla beraber düşük oranda akrozoma sahip spermler görülebilir ayrıca hareket azlığı eşlik etmektedir.
Bu bozukluktan sorumlu genler tam olarak belirlenememiş olmakla beraber genetik geçişli olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur. Yuvarlak başlı spermler üzerinde yapılan sperm FISH incelemelerinde normal spermlere kıyasla artmış anöploidi (sayısal kromozom anomalisi) oranları saptanmıştır. Genel olarak globozoospermi vakalarında düşük oranda döllenme ile kötü embriyo gelişimi ve düşük gebelik oranları ve artmış düşükler söz konusudur. Bu vakalarda uygulanan IMSI yöntemi ile akrozom içeren spermlerin daha etkin bir şekilde tespit edilerek ICSI için kullanılması başarı şansını arttırmaktadır.
Şiddetli Kuyruk Defekti (Tail-Stump)
Tail-stump defekti, sperm kuyruğunu oluşturan protein yapılarındaki bozukluk ya da eksikliklerden kaynaklanan kısa, küt ve kalınlaşmış kuyruğa sahip en şiddetli sperm kuyruk anomalisidir. Kuyruktaki kalınlaşma, kuyruğu çevreleyen fibröz yapının kontrolsüz gelişmesinden kaynaklanmaktadır ve tail-stump spermlerin tüm alt tiplerinde ortak bir bozukluktur. Genetik geçişli olduğu düşünülen bu anomalinin bazı tipleri ile ilgili genleri gösteren çalışmalar olmakla birlikte sorumlu genler net olarak belirlenememiştir.
Tail-stump sperm örneklerinde canlılık oranı çoğunlukla yüksek olmakla beraber hareketlilik sperm kuyruk yapısının tamamen bozuk olmasına bağlı olarak çok düşüktür ve hareketsiz örneklere sıklıkla rastlanır. Hareketlilik spermin canlılığını gösteren en önemli parametredir ve dolayısıyla bu vakalarda ICSI için canlı sperm seçimi oldukça güçleşmektedir. Bu nedenle hiç hareketli sperm bulunamayan vakalarda %40’dan az canlılığı belirleyen kuyruk şişme testine (HOST) başvurularak sperm seçimi yapılır. Bir başka çözümde özellikle canlılığın çok düşük olduğu olgularda canlılığı çok daha yüksek olan (%80-90) testiküler sperm kullanımı tercih edilebilmektedir. Tail-stump vakalarının bir kısmında normal morfolojiye sahip spermler elde edilebilmekte ve normal vakalara yakın sonuçlar alınabilmektedir.