INDUCTION OF SPERMATOGENESIS IN AZOOSPERMIC MEN AFTER VARICOCELE REPAIR

Abstract
The purpose of this study was to assess the treatment outcome after varicocele repair in azoospermic men and to correlate this outcome with the testicular histology patterns. Medical records of 21 azoospermic men who underwent testis biopsy and microsurgical repair of clinical varicocele between July 1999 and March 2003 were reviewed. All patients had at least two semen analyses showing azoospermia taken before the surgery and two semen analyses postoperatively. Hypospermatogenesis was identified in seven, maturation arrest in six, and germ cell aplasia in eight men. Induction of spermatogenesis was achieved in nine men (42.85%). Of these, four had germ cell aplasia, three had maturation arrest and two hypospermatogenesis. Of these nine patients with improvement in semen quality, seven relapsed into azoospermia 6 months after the recovery of spermatogenesis (four germ cell aplasia, two maturation arrest, and one hypospermatogenesis). One patient with maturation arrest established pregnancy. Azoospermic patients may have an improvement in semen quality following varicocelectomy. Semen samples should be cryopreserved after an initial improvement following varicocelectomy.

Key words
Azoospermia, cryopreservation, semen, spermatozoa, varicocele

Artículo completo
Tema principal
Pacientes com azoospermia e portadores de varicocele clinicamente detectável podem apresentar melhora da qualidade do sêmen com a varicocelectomia. Entretanto, devido a grande probabilidade do paciente voltar a ficar azoospérmico após uma melhora inicial na qualidade seminal quando da varicocelectomia, os pacientes devem ser informados sobre a possibilidade de congelamento de espermatozóides.
Introdução
Varicocele clinica é detectada em 10%-20% da população masculina em geral, em 35%-40% dos homens com infertilidade primária e em até 80% dos homens com infertilidade secundária.^1-3 Com os avanços recentes nas técnicas diagnósticas e grande aplicação das ultra-sonografia escrotal e imagem com o Doppler colorido, as varicoceles estão sendo detectadas em até 91% dos homens sub-férteis, muitos daqueles até então considerados como tendo etiologia idiopática.^4,5
Existe uma série de teorias que têm sido propostas para explicar a fisiopatologia da varicocele. A qualidade seminal declina uniformemente em animais com varicocele induzida, mesmo quando apenas uma varicocele esquerda é produzida cirurgicamente.⁶ A inibição da síntese de testosterona em ratos com varicocele cirurgicamente induzida foi demonstrado ser devido principalmente à redução da atividade da enzima 17,20 desmolase.⁷
Zorgniotti e MacLeod relataram que homens com varicocele possuem temperaturas intratesticulares superiores do que indivíduos controles.⁸ A redução na temperatura escrotal após a ligadura das veias varicosas sustenta a hipótese de que o aumento da temperatura pode promover efeitos deletérios na espermatogênese e, portanto, levar à infertilidade masculina.⁹ Comhaire and Vermeulen mediram a concentração de catecolaminas (metabólito adrenal) nas veias espermáticas nos pacientes inférteis com e sem varicocele e encontraram que embora os níveis de catecolaminas na veia espermática interna sejam superiores que nas veias periféricas em ambos os grupos, a razão: catecolaminas veia espermática/veia periférica eram supers homens com varicocele comparado aos indivíduos controles.¹⁰ Aumento na pressão hidrostática na veia espermática interna proveniente do refluxo da veia renal tem sido proposto como mecanismo possível para indução da infertilidade no paciente com varicocele.¹¹ Estudos recentes avaliando o papel do estresse oxidativo na infertilidade masculina mostraram que homens inférteis com varicocele apresentam elevados níveis de espécies reativas de oxigênio no sêmen.^12,13
Muito embora a patogênese da varicocele permaneça enigmática, alterações testiculares grosseiras são bem documentadas. Os efeitos da varicocele podem variar, mas geralmente resulta em um prejuízo generalizado na produção de espermatozóides, caracterizado por qualidade seminal anormal, variando desde oligozoospermia até completa azoospermia. Além disso, a varicocele não apenas influencia na fisiologia e no potencial reprodutivo do espermatozóide, mas igualmente na capacidade de fertilização do gameta masculino.¹⁴ Azoospermia ou oligozoospermia grave é comumente encontrada em associação com varicocele, sendo descrita em 4.3 até 13.3% dos casos.^15,16 Apesar de estudos demonstrarem que a varicocelectomia pode melhorar o potencial fértil em homens com oligozoospermia, poucos relatos avaliam o reparo da varicocele em homens com azoospermia ou oligoastenozoospermia grave.^17-19
Recentemente, publicamos dados de 15 pacientes azoospérmicos submetidos à varicocelectomia e detectamos uma taxa de melhora na qualidade seminal em 7 pacientes (46.6%).²⁰ Após aquela publicação, realizamos a cirurgia em outros 6 pacientes, perfazendo um total de 21 pacientes azoospérmicos submetidos à varicocelectomis. O objetivo deste estudo foi avaliar se ocorre melhora na qualidade seminal e taxas de gravidez após a varicocelectomia nestes 21 homens com azoospermia. Nós igualmente correlacionamos os padrões de histologia testicular no grupo de homens azoospérmicos com o prognóstico da varicocelectomia.
Materiais e métodosEste estudo foi aprovado pelo comitê de Ética do Hospital das Clínicas de São Paulo e pelo CONCEPTION – Centro de Reprodução Humana, Caxias do Sul, Brasil e todos os pacientes assinaram o consentimento informado. Prontuários médicos de 21 homens azoospérmicos submetidos à biópsia de testículo e reparo microcirúrgico da varicocele clínica entre Julho de 1999 e Março de 2003 foram avaliados. Todos os pacientes apresentavam infertilidade primária. A idade media das mulheres foi 30.7 ± 4.2 anos e todas elas foram consideradas normais baseados na história, níveis hormonais e histerossalpingografia. A duração mínima da infertilidade para avaliação da infertilidade foi 1 ano. Avaliação básica da infertilidade incluindo história detalhada e exame físico completo foi realizado em todos os pacientes. Apenas pacientes com varicocele identificadas no exame físico foram incluídos, assim como pacientes que usavam antioxidantes como vitaminas C e E foram excluídos deste estudo.
O tamanho dos testículos foi avaliado em todos os pacientes com ultra-sonografia testicular ou paquímetros. Atrofia testicular foi detectada bilateralmente em seis pacientes e unilateral em quatro. A media e o desvio padrão dos exames hormonais pré-operatórios foram: hormônio folículo estimulante (FSH) 18.6 ± 11.3 mIU/ml (variou de 9 até 39), hormônio luteinizante (LH) 13.6 ± 7.3 mIU/ml (variou de 5 até 43), e testosterona total 421 ± 129 ng/dl (variou de 262 até 593).
Todos os pacientes tinham ao menos duas análises seminais mostrando azoospermia antes da cirurgia. Reparo da cirurgia foi bilateral em 15 e unilateral em seis pacientes usando a abordagem sub-inguinal e técnica microcirúrgica. Usando a abordagem microcirúrgica, foram ligadas as veias do plexo pampiniforme, deixando intacto o plexo cremastérico assim como as veias do gubernaculum testis. Cada paciente foi submetido a uma biópsia de testículo diagnóstica durante a varicocelectomia com anestesia geral. Todas as biópsias foram realizadas em ambos os testículos, independentemente do tamanho do testículo, aparência ou consistência e analisadas por um patologista experiente (LBS).
Duas novas análises seminais foram realizadas em cada paciente 6 e 12 meses após a varicocelectomia.
Os resultados das biópsias, análise seminal pós-operatória e a correlação entre indução da espermatogênese e biópsias de testículo foram estudadas.
Resultados
Hipoespermatogênese foi identificado em sete, parada de maturação em seis e aplasia de células germinativas em oito homens. Indução da espermatogênese foi conseguida em nove homens (42.85%). Destes, quatro tinham aplasia de células germinativas, três parada de maturação e dois hipoespermatogênese.
A melhora na qualidade seminal ocorreu em 7 pacientes com varicocele bilateral e em dois com varicocele unilateral. Seguidos do procedimento cirúrgico, a media (± Desvio Padrão) da concentração espermática nos pacientes com aplasia de células germinativas foi 1.86 ± 1.7 x 10⁶/ml, com parada de maturação foi 1.9 ± 2.1 x 10⁶/ml e hipoespermatogênese foi de 1.9 ± 1.7 x 10⁶/ml. Além disso, a media ± Desvio Padrão na motilidade e morfologia espermática dos pacientes com aplasia de células germinativas foram 12.8 ± 15.5%, e 1.9 ± 2.1%, parada de maturação foram 29.2 ± 17.7% e 2.8 ± 1.9% e hipoespermatogênese foram 22.1 ± 15.2%, e 3.4 ± 1.6%; respectivamente. Nos pacientes com aplasia de células germinativa que obtiveram melhora na qualidade seminal, a concentração e motilidade espermática variou de 1.8 x 10⁶/ml à 7.9 x 10⁶/ml e de 32% à 75,7%, respectivamente. Em pacientes com parada de maturação, a melhora na concentração espermática variou de 1.2 x 10⁶/ml à to 8.9 x 10⁶/ml e motilidade espermática variou de 24% to 37%, respectivamente. Nos pacientes com hipoespermatogênese, a melhora na concentração espermática variou de 1.8 x 10⁶/ml à to 6.9 x 10⁶/ml e motilidade espermática variou de 29% to 39%, respectivamente. A morfologia de acordo com o critério estrito de Kruger variou de 3% a 6%. Na tabela 1, nós mostramos o maior valor encontrado de concentração espermática, motilidade e morfologia nas duas amostras seminais após a varicocelectomia.
Destes nove pacientes com melhora na qualidade seminal, sete voltaram a ficar azoospérmicos 6 meses após recuperação da espermatogênese (quatro aplasia de células germinativas, dois parada de maturação e um hipoespermatogênese). Um paciente com parada de maturação estabeleceu gravidez.
Discussão
Apenas poucos estudos mostraram que pacientes com varicocele clínica e azoospermia não-obstrutiva podem se beneficiar da varicocelectomia.^16-21 De maneira interessante, o primeiro estudo que avaliou a importância da varicocelectomia para o tratamento da infertilidade masculina foi publicado em 1952 por Tulloch, o qual relatou gravidez espontânea após tratamento cirúrgico da varicocele em um homem azoospérmico.²¹ A partir desta data, a varicocelectomia se tornou a cirurgia realizada mais freqüente para o tratamento da infertilidade masculina. Os poucos estudos publicados apresentam os mesmos achados de melhora na qualidade seminal em até 50% dos pacientes operados assim como gravidez espontânea.^16-21 Recentemente, Kim et al.,¹⁹ estudando 28 pacientes, e Esteves e Glina,¹⁷ estudando 10 pacientes, demonstraram que a histopatologia testicular é a variável que maior apresenta correspondência com o prognóstico da varicocelectomia. Eles concluíram que pacientes com aplasia de células germinativas e parada de maturação no estágio de espermatócito não apresentam melhora na qualidade seminal. Entretanto, até 50% dos pacientes com azoospermia completa e parada de maturação no estágio de espermátide e em até 55.6% dos pacientes azoospérmicos completos com hipoespermatogênese apresentam melhora na qualidade seminal pós-operatória. Acredita-se que os homens azoospérmicos que apresentam melhora na qualidade seminal após a cirurgia seriam também aqueles que se encontrariam espermatozóides nos procedimentos de extração de espermatozóides testiculares para o ciclo de Fertilização in vitro (FIV). No nosso estudo, indução da espermatogênese ocorreu em nove homens (42.85%). Destes nove homens, quatro pacientes apresentavam aplasia de células germinativas, três parada de maturação e dois hipoespermatogênese. Outras causas de infertilidade masculina, tais como microdeleção do cromossoma Y, devem ser consideradas em casos de persistência da azoospermia após tratamento cirúrgico da varicocele.²²
É importante destacar que a morfologia de acordo com o critério estrito de Kruger variou de 3% a 6%, demonstrando que o reparo da varicocele pode causa melhora na função espermática. Entretanto, a despeito da melhora após a cirurgia nos parâmetros seminais em nossa pequena série de pacientes operados, as técnicas de reprodução assistida ainda são necessárias para permitir que a maioria dos casais consiga estabelecer gravidez.^23,24 Entretanto, a importância clínica do reparo da varicocele é que um substancial número de pacientes azoospérmicos que de outra forma seriam submetidos à biópsia de testículo para pesquisa de espermatozóides para utilizar nos procedimentos de fertilização in vitro, agora podem utilizar os espermatozóides do ejaculado.^25,26 Quando a escolha é possível, usar espermatozóides do ejaculado é preferível ao espermatozóide proveniente do testículo.²⁴ As taxas de gravidez com a injeção intracitoplasmática de espermatozóide (ICSI) são superiores quando é utilizado o espermatozóide do ejaculado comparado ao espermatozóide extraído do testículo e, adicionalmente, um procedimento invasivo é evitado. Entretanto, os casais devem ser advertidos que talvez tenham que esperar até 12 meses após o reparo da varicocele antes de serem submetidos à qualquer tipo de técnica de reprodução assistida. Acompanhamento a longo prazo irá determinar se estes pacientes azoospérmicos após a varicocelectomia irão ou não melhorar ainda mais os parâmetros seminais de concentração, motilidade e morfologia espermática.
Um dos mais importantes achados deste estudo foi que 7 dos nove pacientes (77.78%) que apresentaram melhora na qualidade seminal 6 meses após a varicocelectomia retornaram a ficar azoospérmicos quando da realização da análise seminal 12 meses após a cirurgia. Para nós, isto demonstra um importante achado clínico, sugerindo que nós devemos criopreservar o sêmen tão logo espermatozóides sejam detectados no sêmen após a varicocelectomia. Acreditamos que o reparo da varicocele nestes pacientes que voltaram a ficar azoospérmicos talvez tenha um efeito temporário, resultando na indução da espermatogênese que, após um pequeno período de tempo, retornam ao seu status original de azoospermia. Desta forma, independentemente dos mecanismos pelos quais a indução da espermatogênese promovida pela varicocelectomia, eles não são capazes de sustentar por um longo período de tempo. Este dado até certo ponto alarmante sugere que a criopreservação deve ser realizada uma vez que os pacientes apresentem espermatozóides no ejaculado.^27,28
Estudo recente demonstrou que casais inférteis submetidos a inseminação intrauterina nos quais a esposa é aparentemente normal e o parceiro possui varicocele, as taxas de gravidez e nascimento vivo foram significativamente superior nos pacientes que tinham sido submetidos à varicocelectomia.²⁹ Os autores concluíram que os pacientes inférteis, antes de serem submetidos à inseminação intrauterina, devem ser avaliados quanto à presença de varicocele clínica. Desta forma, um fator funcional não avaliado ou mensurável na análise seminal de rotina pode afetar as taxas de gravidez.
A presença de microdeleção do cromossoma Y, observada em 15% dos pacientes azoospérmicos, deixa a opção das técnicas de reprodução assistida como única forma de estabelecer gravidez.^30,31 Assim sendo, pacientes azoospérmicos com varicocele palpável devem optar pela realização da varicocelectomia ou extração de espermatozóides do testículo e fertilização in vitro, obviamente, após avaliação e aconselhamento genético.²¹
Nós fortemente recomendamos que homens azoospérmicos com varicocele palpável devem ser submetidos à varicocelectomia. Uma vez que o paciente apresente espermatozóides no ejaculado, ele deve ser avisado da possibilidade de ficar azoospérmico novamente e da possibilidade de criopreservação dos espermatozóides antes que o fenômeno de retorno ao status de azoospermia aconteça.
Conclusões
Sugerimos que o reparo da varicocele deva ser considerado para todos os homens com varicocele palpável e azoospermia. Pacientes com aplasia de células germinativas e azoospermia podem apresentar melhora na qualidade seminal após a varicocelectomia. Devido a grande possibilidade do retorno à azoospermia após uma melhora inicial na qualidade seminal seguida da varicocelectomia, os pacientes devem ser informados sobre a possibilidade de criopreservação de espermatozóides.
Los autores no manifiestan conflictos.

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