SPERMATID CLASSIFICATION

Yeni nesil (Tanakamethod) ROSI uygulamalarında, işleme  uygunspermatid tanımlaması ve seçimi çok büyük önem kazanmaktadır. Hem ayrıntılı semen analizlerinde hemde işlemi uygularken seçimi yapılan hücre özellikleri başarılı sonuçlar için altın anahtar sayılabilir (17,18,19). Tanımlama işlemi Hoffmanmodülatörlü faz kontrast optik sistem ile gerçekleşir (x400). Bilindiği gibi spermatidlerspermatogenezin son aşama hücreleridir. Roundspermatid sonrası hücreler spermiogeneze uğrayarak metamorfoz geçirirler, sitodiferansiyasyon adı altında gerçekleşen sitoplazmik olgunlaşma dönemi başlar.Bu dönemdeki tanımlama ve farklılaşmayı sağlayan metamorfik değişimlerin karekterizasyon özelliklerine göre kodlandırılır (20,21) . Spermatid hücreleri, inverted mikroskobun 3 boyutlu görüntüleme sisteminde kontrol edilerek sınıflandırılır (ıslak preperattaki gözlem çok kıymetli olması açısından, ve eğer sperm hücresi rastlanması durumunda örneğin dondurulması gerekliliğinden dolayı bu gözlem yöntemi tercih edilmektedir). Mevcut hücreler şekil, büyüklük, hücrelerin içerdiği sitoplazma miktarı ve oluşan kuyruk yapısına göre sınıflandırılmak suretiyle isimlendirilirler. Öncelikle vücut hücreleri tanımlanarak bu sınıflandırmanın dışında tutulurlar:

1 – Somatik hücre grupları

Rosi Bebek
Semra Sertyel

2 – Lenfositler

3 – Sertoli hücreler

Daha sonra ilkel spermatogenetik hücre grupları tanımlanıp sınıflandırılırlar, bu hücrelerde 2 set kromozomal materyal içermeleri bakımından (46 kromozom, diploid, 2n) değerlendirmeye dahil edilmezler:

1 – Spermatogonya

2 – Spermatosit

3 – Spermatidler

RoundSpermatidler (Yuvarlak Hücreler)

Sperm öncesi hücre grubunun tek set kromozomal yapıya dönüştüğü dönem yani spermiogenezin sonunda oluşan hücre grubu spermatidlerdir. Kromozom sayısının 23 olması yumurta içerisindeki 23 kromozom ile birlektelikleri sonrası 46 kromozomlu yeni bireyi oluşturabilmeleri açısından önemlidir. Haploid hücreli ilk oluşan hücre grubu erken roundspermatidlerdir. Bu dönemde kromozomal yapı döllenme için hazırdır ama protoamin miktarı, sentriol eşleşmesi gibi gelişim problemleri halen devam etmektedir.  (18) (Sa1, Sa2).

             

Sa1                                                  Sa2

Elongating spermatidler (elongeye geçiş gösteren)

(Sa1,Sb2). Spermatidin erken ikici evresidir. Bu aşamada yuvarlak hücre hafif ovalleşmeye başlar, Özellikle proksimal ve distalcentriol yapı tam olarak oluşup gelişimini tamamlar.

Bu dönemde üç önemli gelişme yaşanır(18);

a – Golgifaz (hücre organelleri gelişim gösterir )

b – Kep veya akrosomalsivrilme oluşur (Acrosomal bölge bir çıkıntı olarak dışarı uzanır aynı zamanda hücrenin diğer hücrelerden ayırd edilmesi kolaylaşır)

Sb1

c – Akrosomalgenişleme (Protoaminekonsantrasyonu artar)

Bu dönemde, hücre nüklear bölgesi daha perifere pozisyona doğru hareketlenir. Bu fazın sonunda elongefazbaşlar, bu nedenle kuyruk oluşumunun olmadığı son spermatid evresi olarak kabul edilir.,

   

Sb2                                               Sb2

Elonge dönemi ( Grade 3 )

Erken elonge dönemidir.  Artık hücrenin sperme daha yakın olduğu ve en çok duraksamanın yaşandığı aşama başlamıştır. Kuyruk oluşumunun ön aşamaları bu dönemde tamamlanır.

Bu dönem üç aşamada tamamlanır (Sc1,Sc2,Sc3).

Sc1 gelişiminde akrozomal bölge artık hücrede bir kep şeklinde kendini ortaya koyar

Sc2 gelişiminde akrozomal kepe ek olarak stoplazmikprotrüzyon artar

Sc3 gelişiminde ise akrozomal kısım artık nüklear bölümden iyice ayrılıp uzantı olarak belirir ve kuyruğun çıkacağı protrüzyon tam olarak şekillenir

Geç Elonge Spermatit Dönemi ( Grade 4 )

Bu döneme geç elonge dönemi yada olgun spermatid dönemi adı verilir, sperme en yakın geçiş evresidir.  4 aşamada tamamlanır (Sd1,Sd2, Sd3, Sd4); spermiogenetik duraksamanın en yoğun yaşandığı 2. dönemdir. Bu dönemde kuyruk artık net bir şekilde izlenir. Bu dönemin ileri aşamalarında uygulanan mikroenjeksiyona ELSI adı verilir ,  programlı hücre ölümünün ve DNA hasarının yoğun yaşandığı bir dönemdir

Sd1 gelişiminde hücre elongasyonu çok artar , manşet oluşumu hızlanır, midpiece (sperm boyun bölgesi) hatları artık oluşmuştur

Sd2 gelişiminde baş ve midpiece sınırları tamamen ayrılıp manşet aşağı inmiştir

Sd3 gelişiminde baş, midpiece ve kuyruk tamamen ortaya çıkar ,manşetartik büyük bir stoplazmikdroplet şeklinde boyunda yer alır, bu hücre spermatidten çok olgun olmayan bir spermdir artık.

Sd4 Baş incelmiş midpiece, küçülmüş stoplazmikdroplet ve tamamen ortaya çıkmış bir kuyruk yapısı vardır , en ileri aşamadaki spermatid olmasına rağmen canlılığı ve DNA hasar oranı  yüksektir. Görünüm spermi yansıtmaktadır fakat maturasyonu daha tamamlanmamıştır.

SPERMATID HÜCRELERİNİN DİĞER HÜCRELERDEN AYRIMI:

a – Sa hücre grubu ve Sb formlar ortamdaki diğer yuvarlak hücrelerden daha küçük büyüklükte olmaları yönünden kolaylıkla ayrılırlar. Çapları yaklaşık  can be 6,5-8 μm arasındadır, bu ölçü eritrosite yakın bir büyüklüktür (eritrosit çapı yaklaşık 7,2 μm). Her iki hücre grubundada (SaveSb) nüklear bölge çok açık belli olmaz nükleusun çevresi yoğun sitoplazma ile sarılılıdır, bu nedenle hücre parçalanmasına daha elverişli hücre grubudur.

b – Sb dönemi hücreler biraz daha oval ve stoplazmik farklılıkları ile Sa döneminden farklı görünürler. Sb dönemi hücreler sitoplazmik, enzimatik ve organelmaturasyonu açısından Sa döneminden daha olgun olması nedeni ile pipet aspirasyonu sırasında nüklearayrımayı daha net sağlamakta ve Sc döneminde yüksek oranda gözlenen spermiogenetik duraksama ve DNA hasarının daha az gözlenmesi yönünden ROSI işlemindeki en şanslı hücre grubudur.

c – Sb döneminden itibaren özellikle gelişen akrozomal yapı  (belirgin bir spot halinde) , akrozomal kep çok net izlenir.

d- Spermatogonya ve spermatositler pipetle aspirasyon işlemi sırasında patlar ve sitoplazma dağılır, lenfositler ise bu dağılma sonrası multinüklear ayrılma gösterir, bu nedenle haploid hücrelerin daha kararlı yapısı bu hücrelerde işlem sırasında izlenmez , Sb formu sitoplazmik parçalanma ve nükleusun ayrılması sonrası en net sitoplazmik yapıyı sergiler.

e – Sertoli hücrelerin nüklear bölgeleri ise Sa dönemi hücrelere çok benzer parçalanır, nükleusları daha silik, transparan ve hücrenik tam merkezinde olmaları nedeniyle büyük benzerlik gösterirler, Sb formu hücreler sitoplazmi,k patlama sonrası daha belirgin ve üç boyutlu olarak net izlenebilen nükleuslar sergilerler.

Seçilen hücrelerin sonrasında yapılan genetik tanımlama sonrası resimleri, iki farklı renkte sinyal sağlananlar diploid, tek renk siyalizasyon veren hücre ise haploidkromozomal yapıdadır.

Genetik boyama sonrası haploid yapıdaki Sa ve Sb dönemi hücrerin farkı

REFERANSLAR

  1. Vanderzwalmen P, Zech H, Birkenfeld A, Yemini M, Bertin G, Lejeune B, Nijs M, Segal L, Stecher A, Vandamme B, Roosendaal E, Schoysman R: Intracytoplasmicinjection of spermatidsretrievedfromtesticulartissue : Influence of testicularpathology , type of selectedspermatidsandoocyteactivation. Hum Reprod (1907) 12:6 1203-1213.
  2. Vanderzwalmen P, Nijs M, Schoysman R, Bertin G, Lejeune B, Vandamme B, KahramanS,Zech H: The problems of spermatid microinjection in the human: The need for an accurate morphological approach and selective methods for viable and normal cells.Hum Reprod (1998) 13:3; 515-519.
  3. Sousa M, Barros A, Takahashi K,  Oliveira C,  Silva J, Tesarik J:Clinical efficacy of spermatid conception: analysis using a new spermatid classification scheme. Hum Reprod (1999) 14:5; 1279-1286.
  4. )Clermont, Y. (1963) Thecycle of theseminiferousepithelium in man. Am. J. Anat., 112, 35–51.