DNA fragmentation in morphologically normal spermatozoa: how much should we be concerned in the ICSI ERA?

Conrado Avendaño y Sergio Oehninger

J Androl. 2011 Jul-Aug;32(4):356-63.

Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) has revolutionized the treatment of male infertility. However, there are still unanswered questions about the safety of this technique. During ICSI, only morphologically normal and motile spermatozoa are typically used to fertilize an oocyte. We recently reported that in infertile men, spermatozoa with apparently normal morphology may have DNA fragmentation. This finding consequently raised the possibility that spermatozoa with normal-shaped appearance but with DNA fragmentation could be mistakenly selected to fertilize oocytes during ICSI. This concern became more clinically significant following the subsequent finding that the presence of an increased proportion of normal spermatozoa with damaged DNA was negatively associated with embryo quality and pregnancy outcome after ICSI. Herein, we propose and discuss the hypothesis that the examination of DNA integrity in the subpopulation of highly motile (hence viable) and morphologically normal cells (and not in the total sperm population) may provide optimized information in prediction of ICSI success. More importantly, this new way of evaluation may provide reassurance about genomic normalcy and minimal risk of transmission of genetic disease and guide the development of improved methods of selection of spermatozoa with intact DNA to be used in assisted reproduction.

La inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) ha revolucionado el tratamiento de la infertilidad masculina. Sin embargo, todavía hay preguntas sin respuesta sobre la seguridad de esta técnica. Durante ICSI, sólo se eligen los espermatozoides morfológicamente normales y móviles. Recientemente se ha informado que en hombres infértiles, los espermatozoides con morfología aparentemente normal pueden tener niveles de fragmentación de ADN. Este hallazgo planteó la posibilidad de que espermatozoides con apariencia normal, pero con niveles de fragmentación de ADN podrían ser seleccionados por error para fertilizar ovocitos durante ICSI. Esta preocupación se hizo más significativa después del hallazgo de que una mayor proporción de espermatozoides normales con ADN dañado se asocia con peor calidad  embrionaria y resultados de embarazo después de ICSI.

Se propone y discute la hipótesis de que el examen de la integridad del ADN en la subpoblación de células móviles y morfológicamente normales (y no en la población total de espermatozoides) puede proporcionar una mejor información para la predicción del éxito de ICSI. Más importante aún, esta nueva forma de evaluación puede proporcionar tranquilidad sobre la normalidad genómica y el riesgo mínimo de transmisión de enfermedades genéticas a la descendencia y guiar el desarrollo de mejores métodos de selección de espermatozoides con ADN intacto que se utilizarán en la reproducción asistida.

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