Jak wygląda diagnostyka niepłodności? Jakie badania należy wykonać i kto powinien się im poddać? Przedstawiamy najważniejsze informacje.

Współautorem artykułu jest Łukasz Fraszka.

Niepłodność wg Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) definiowana jest jako niemożność zajścia w ciążę pomimo regularnego współżycia płciowego (3–4 razy w tygodniu), utrzymywanego powyżej 12 miesięcy, bez stosowania jakichkolwiek środków zapobiegawczych.

Szacuje się, że w Polsce problem ten dotyczy 10–15 % par w wieku rozrodczym, czyli ok. 1,5 mln. W skali globalnej jest to 10–18% partnerów w wieku rozrodczym, czyli co 5.–6. para. Natomiast co trzecia para potrzebuje specjalistycznej pomocy medycznej w kwestii poczęcia.

Panuje mylne przekonanie, że niepłodność dotyczy wyłącznie kobiet. Tymczasem badania dowodzą, że za niemożność posiadania potomstwa statystycznie równie często odpowiada mężczyzna, jak i kobieta. Należy więc pamiętać, że badaniom pod kątem płodności muszą poddać się oboje partnerzy.

Diagnostyka niepłodności – od czego zacząć?

Roczne oczekiwanie na ciążę bez rezultatu jest wskazaniem do rozpoczęcia diagnostyki niepłodności. Krótszy czas oczekiwania na rozpoczęcie diagnostyki należy rozważyć, gdy:

  • kobieta ma więcej niż 35 lat
  • wywiad wskazuje na zaburzenia rytmu krwawień o charakterze rzadkich miesiączek (długość cyklu >35 dni, nawet do 6 miesięcy) lub całkowitego braku miesiączki
  • badanie lub wywiad wskazuje na patologię macicy, jajowodów lub endometriozę
  • wykonane poprzednio badania wskazują na istniejący poważny czynnik męski

Zaburzenia endokrynologiczne są jedną z najczęstszych przyczyn niepłodności kobiecej. Wykonanie odpowiednio dobranych badań hormonalnych pomaga precyzyjnie ustalić właściwe rozpoznanie. Kolejnym krokiem w diagnostyce niepłodności są badania genetyczne obojga partnerów. Najczęściej wykonywanymi badaniami, które pozwalają określić jej przyczynę czy też przyczynę nawracających poronień, są badania mutacji w genach lub całych chromosomach takie jak: AZF, CFTR, FMR1, LEIDEN, PROTROMBINA, KARIOTYP.

Diagnostyka niepłodności – hormony przysadkowe

Gonadotropiny FSH i LH – komórki zasadochłonne przedniego płata przysadki, prolaktyna.

Krótko o fizjologii cyklu

Żeński cykl płciowy podlega dynamicznym zmianom, za które odpowiadają hormony. Wszelkie przekształcenia ukierunkowane są na przyjęcie zapłodnionej komórki i prawidłowe rozwinięcie zygoty, a potem zarodka. Oś podwzgórze – przysadka – gonady odpowiada za kontrolę nad całym cyklem menstruacyjnym kobiety. Podwzgórze wydziela pulsacyjnie co 90–120 minut hormon gonadoliberynę (GnRH), który pobudza przedni płat przysadki do wydzielania hormonów folikulotropowego (FSH) i luteinizującego (LH). Te z kolei pobudzają aktywność jajników wytwarzających estrogeny i progesteron, które wpływają na zmiany w macicy i comiesięczne krwawienie.

Hormon folikulotropowy (FSH) i luteinizujący (LH)

Główną funkcją FSH w organizmie kobiety jest pobudzenie dojrzewania pęcherzyków Graafa, te z kolei biorą udział w produkcji androstendionu, z którego w efekcie powstaje estradiol. Ponadto reguluje on charakterystyczne dla fazy cyklu miesięcznego zmiany w endometrium.

Hormon luteinizujący (LH, luteotropina) – najwyższy jego poziom rejestruje się w ostatniej fazie cyklu, pod jego wpływem dochodzi do pęknięcia pęcherzyka Graafa i owulacji. U mężczyzn hormon LH stymuluje komórki śródmiąższowe (Leydiga) do wydzielania testosteronu.

Oznaczanie poziomu zarówno LH, jak i FSH służy do różnicowania przyczyn zaburzeń miesiączkowania i dojrzewania płciowego. Wykorzystywane jest w diagnostyce zaburzeń owulacji, niepłodności, przedwczesnego wygasania czynności jajników, a także w diagnostyce zespołu policystycznych jajników i chorobach przysadki. Ponadto FSH wraz z oznaczeniem estradiolu i inhibiny B jest stosowane do oceny rezerwy jajnikowej.

Niskie stężenia FSH i LH we krwi wskazują na zaburzenia wydzielania hormonów przez przysadkę mózgową. Wysokie stężenia, głównie FSH, obserwujemy w przypadku pierwotnej niewydolności jajników, po ich usunięciu i w okresie pomenopauzalnym. Stosunek stężeń LH/FSH na początku cyklu powinien wynosić 1, w niewydolności podwzgórzowo-przysadkowej ulega zmniejszeniu poniżej 0,6, w zespole policystycznych jajników (PCOS) wzrasta powyżej 1,5.

U mężczyzn FSH pobudza i podtrzymuje spermatogenezę oraz stymuluje wytwarzanie białka wiążącego androgeny (SHBG), które jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania testosteronu. Poziom FSH jest pomocny w ustaleniu przyczyny niskiej liczby plemników w nasieniu. Wysoki poziom FSH wynika z pierwotnej niewydolności jąder.

Prolaktyna

Jest wydzielana pulsacyjnie głównie przez przedni płat przysadki w rytmie dobowym, a najwyższe stężenia osiąga w nocy. Prolaktyna wykazuje wahania zgodnie ze stężeniem estrogenów i progesteronu: wzrost w pierwszej fazie cyklu miesiączkowego, spadek w drugiej, wzrost w czasie ciąży, spadek w czasie porodu, wzrost podczas karmienia dziecka piersią. Hiperprolaktynemia jest częstym powodem niepłodności i zaburzeń funkcji gonad u kobiet i mężczyzn. Prolaktyna u kobiet może hamować dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych, wydzielanie steroidów w jajnikach oraz wydzielanie LH i FSH, a u mężczyzn – wydzielanie testosteronu.

Wskazania do oznaczenia stężeń prolaktyny:

  • zaburzenia miesiączkowania, trądzik i nadmierne owłosienie u kobiet
  • diagnostyka niepłodności
  • zmniejszenie libido, stany depresyjne, drażliwość
  • zaburzenia mineralizacji (uwapnienia) kości
  • bóle głowy, zaburzenia widzenia
  • mlekotok u obu płci
  • impotencja u mężczyzn i ginekomastia (powiększenie gruczołu piersiowego)

W przypadku wysokich stężeń prolaktyny i braku objawów klinicznych należy wykluczyć u badanego obecność makroprolaktyny. Makroprolaktyna to kompleks monomerycznej cząsteczki hormonu z przeciwciałem IgG. Nie posiada istotnej aktywności biologicznej, ale z powodu zachowanej immunoreaktywności powoduje wzrost stężenia prolaktyny we krwi i u osób z hiperprolaktynemią jest przyczyną wielu pomyłek diagnostyczno-terapeutycznych.

Diagnostyka niepłodności – hormony tarczycy

TSH – hormon tyreotropowy wydzielany jest przez przysadkę mózgową, jego poziom jest zależny od stężenia hormonów wydzielanych przez tarczycę: trójjodotyroniny-T3 i tyroksyny-T4 oraz ich wolnych frakcji fT3 i fT4. Przy nadmiarze wyżej wymienionych hormonów tarczycy stężenie TSH maleje, przy niedoborze – wzrasta. Podwyższone wartości TSH w krwi obwodowej wiążą się z niedoczynnością tarczycy, a obniżone – z nadczynnością tarczycy.

Oznaczanie FT3 i FT4 jest bardziej miarodajne niż T4 i T3, gdyż przeważająca ilość hormonów tarczycy jest związana z białkami, tylko niewielki procent jest w stanie wolnym FT3, FT4, który odpowiada za działanie biologiczne.

Niedobór hormonów tarczycy w znaczącym stopniu zmniejsza płodność. W łagodnej niedoczynności tarczycy ciąża jest możliwa, ale wiąże się z ryzykiem poronienia i przedwczesnego porodu. Niedoczynność tarczycy sprzyja również nadprodukcji prolaktyny, co dodatkowo wpływa niekorzystnie na płodność. Nadczynność nie upośledza w sposób istotny płodności, może jednak prowadzić do komplikacji w ciąży (nadciśnienie, stan przedrzucawkowy, zmiany w układzie sercowo-naczyniowym). Poziom TSH dla kobiet starających się o dziecko nie powinien przekraczać 2,5 μIU/ml.

ANTY-TPO I ANTY-TG

Dodatkowo najczęstszą przyczyną zaburzeń funkcji tarczycy u młodych kobiet są choroby o podłożu autoimmunologicznym. Sposobem wykluczenia albo potwierdzenia tej przyczyny są badania na obecność przeciwciał antyperoksydazowych (a-TPO) oraz antytyreoglobulinowych (a-TG).

Przeciwciała przeciwko peroksydazie (a-TPO) są autoprzeciwciałami organizmu skierowanymi przeciwko peroksydazie tarczycowej. Poziom a-TPO jest najczulszym parametrem wykrywającym choroby autoimmunologiczne tarczycy. Częstość występowania wyżej wymienionych przeciwciał w chorobie Hashimoto to ok. 90% przypadków, natomiast 60–80% w chorobie Gravesa-Basedowa.

Przeciwciała a-TG są przeciwciałami wytwarzanymi przeciwko tyreoglobulinie, są drugimi co do częstości występowania przeciwciałami przeciwko komórkom tarczycy. Przeciwciała a-TG występują również u osób zdrowych. A-TG wykrywane są u 30% pacjentów z chorobą Gravesa-Basedowa i u 85% pacjentów z chorobą Hashimoto.

Androgeny, SHGB i 17-OH progesteron

W tej części przyjrzymy się męskim hormonom płciowym u kobiet. Mają szczególny udział w diagnostyce zespołu policystycznych jajników i zaburzeniach pracy nadnerczy.

Testosteron u kobiet w 50–60% pochodzi z obwodowego metabolizmu androstendionu, a w małych ilościach produkowany jest przez jajniki, nadnercza i łożysko. Stężenie testosteronu u kobiet jest dziesięciokrotnie niższe niż u mężczyzn. W krwi kobiet większa część hormonu (ok. 98%) związana jest z SHBG i albuminą, niewielka ilość (ok. 2%) pozostaje w postaci biologicznie aktywnej. Poziom testosteronu oznacza się w przypadku występowania nieregularnych miesiączek lub ich braku, trudności z zajściem w ciążę, pojawienia się nadmiernego owłosienia na twarzy i ciele oraz łysienia typu męskiego.

SHBG (białko wiążące hormony płciowe) jest syntetyzowane w wątrobie. SHBG bierze udział w transporcie hormonów płciowych (testosteronu, dihydrotestosteronu i estradiolu) we krwi kobiet i mężczyzn. Hormony związane z SHBG są nieaktywne metabolicznie.

Badanie poziomu testosteronu całkowitego wraz z oznaczeniem SHBG jest pomocne w rozpoznawaniu nadmiernej syntezy testosteronu oraz obniżonego stężenia SHBG, co obserwuje się w zespole policystycznych jajników.

Dehydroepiandrostendion (DHEA) jest hormonem steroidowym powstającym w korze nadnerczy (50–70%) i jajnikach oraz jądrach (20–30%). Jest prekursorem testosteronu, dihydrotestosteronu, androstendionu oraz estradiolu u mężczyzn i kobiet. Ze względu na bardzo szybki metabolizm stężenie DHEA jest ok. 300-krotnie niższe niż stężenia siarczanu dehydroepiandrostendionu DHEA-S. DHEA i powstający w wyniku jego sulfatacji DHEA-S są najważniejszymi androgenami wytwarzanymi przez nadnercza. Zmniejszenie ich wydzielania jest główną przyczyną procesu starzenia się organizmu.

Badania znalazły zastosowanie w diagnostyce nadmiernego owłosienia na twarzy i ciele oraz łysienia typu męskiego, uporczywego trądziku, zespołu policystycznych jajników, zaburzeń miesiączkowania,  obniżonego libido, problemów z potencją, a także guzów kory nadnerczy. DHEA uważany jest za marker wielkości kory nadnerczy. Długi okres półtrwania DHEA-S w surowicy oraz mała zmienność dobowa, czynią z DHEA-S wygodny marker do oceny czynności nadnerczy.

Podwyższony poziom DHEA lub DHEAS wskazuje na nadnerczowe, a samego testosteronu – na jajnikowe źródło nadmiaru testosteronu.

17-OH progesteron (17-OHP) należy do hormonów steroidowych. Stanowi prekursor dla dalszej syntezy hormonów nadnerczowych: kortyzolu i androstendionu. Powstaje głównie w korze nadnerczy, ale jego niewielkie ilości produkowane są w jądrach, jajnikach i w łożysku. Stężenie tego hormonu zmniejsza się po maksimum wydzielania LH, w przeciwieństwie do progesteronu, który po jajeczkowaniu wzrasta.

W przypadku niedoboru lub defektu enzymów biorących udział w powstawaniu kortyzolu dochodzi do gromadzenia we krwi 17-OH progesteronu. Nadmiar 17-OHP jest wykorzystywany do intensywniejszej syntezy androgenów, co skutkuje pojawieniem się typowych zewnętrznych cech męskich u kobiety (tj. zarost na twarzy i klatce piersiowej, niski głos, przerost mięśni ciała, zaburzenia miesiączkowania, trądzik, łysienie typu męskiego). 17-OH progesteron w pierwszej fazie cyklu jest produkowany wyłącznie przez nadnercza (a w drugiej fazie również przez ciałko żółte).

Androstendion jest hormonem należącym do grupy androgenów. U mężczyzn hormon ten jest syntetyzowany w nadnerczach, u kobiet w 2/3 w jajnikach i w 1/3 w nadnerczach. Badanie poziomu tego hormonu znalazło zastosowanie w diagnostyce zaburzeń miesiączkowania i hiperandrogenizmu. Oznaczenie stężenia androstendionu w po łączeniu z oznaczeniem stężenia testosteronu pozwala na postawienie diagnozy hirsutyzmu. Obniżone stężenie tego hormonu obserwuje się w menopauzie, w niewydolności kory nadnerczy oraz w terapii kortykosteroidami.

Estradiol i progesteron

Estradiol to żeński hormon płciowy z grupy estrogenów, o największej aktywności biologicznej. Wytwarzany jest w jajnikach przez dojrzewające pęcherzyki Graffa oraz w niewielkiej ilości w jądrach i nadnerczach, w ciąży wyłącznie przez łożysko. Odpowiada m.in. za popęd seksualny, rozwój cech żeńskich, a także wpływa na funkcjonowanie gruczołów mlecznych, produkcję śluzu przez gruczoły macicy oraz na dobrą przemianę materii.

Oznaczenie stężenia estradiolu wykorzystuje się do oceny funkcji jajników oraz diagnostyki zaburzenia miesiączkowania i dojrzewania płciowego.

Progesteron jest hormonem steroidowym wydzielanym u kobiet gównie przez komórki ciałka żółtego w fazie lutealnej i w pierwszych tygodniach ciąży. W ciąży wytwarzany przez łożysko, w fazie folikularnej wydzielany jest przez nadnercza, a jego stężenie jest niskie. Wytwarzany jest również w małych ilościach przez jądra u mężczyzn. Progesteron odpowiada za przygotowanie macicy do zagnieżdżenia zarodka, dlatego jego poziom w fazie lutealnej osiąga najwyższe wartości.

Badanie progesteronu wykonuje się w celu oceny funkcji ciałka żółtego.

Parametry do oceny rezerwy jajnikowej

diagnostyka niepłodności

AMH

AMH – Hormon anty-Mullerowski, jest produkowany przez męskie oraz żeńskie komórki rozrodcze. Badanie poziomu hormonu AMH pozwala określić stan tzw. rezerwy jajnikowej. Od 30 r.ż. obserwujemy spadek puli komórek jajowych, a tym samym zdolność do posiadania potomstwa. Ponadto AMH jest obecnie niezbędnym testem w diagnostyce i leczeniu par z niepłodnością, chcących poddać się leczeniu metodami wspomaganego rozrodu. Oznaczanie AMH ma również zastosowanie w diagnozowaniu i leczeniu zespołu policystycznych jajników, diagnostyce wtórnej niewydolności hormonalnej jajników, zespole przedwczesnego wygasania czynności jajników oraz jako marker toksycznego uszkodzenia jajników po chemioterapii.

Inhibina B

Inhibina B – produkowana jest przede wszystkim w komórkach ziarnistych jajnika, fizjologicznie hamuje wydzielanie FSH w przysadce. Z wiekiem, w związku ze spadkiem puli pęcherzyków, spada również poziom inhibiny. Jest podstawowym obok AMH parametrem rezerwy jajnikowej – stężenia inhibiny B we wczesnej fazie folikularnej oceniają ilość oraz jakość pęcherzyków jajnikowych. Znajduje również zastosowanie w procedurach in vitro jako czynnik prognostyczny odpowiedzi jajników na stymulację owulacji.

Diagnostyka niepłodności – badania genetyczne

Analiza w kierunku mikrodelecji regionu AZF chromosomu Y (AZF)

Pewien odsetek mężczyzn z zaburzeniami płodności może posiadać delecję w chromosomie Y. Znajdują się tam geny kodujące białka biorące udział w procesie powstawania plemników. Delecja w obszarze AZF powoduje obniżenie jakości nasienia prowadząc do oligospermii lub nawet azoospermii (brak plemników w nasieniu). Oferowane przez nas badanie opiera się na analizie sekwencji w 3 regionach AZF: AZFa, AZFb oraz AZFc. Badanie jest szczególnie polecane mężczyznom z azoospermią (całkowity brak plemników w ejakulacie), przed planowanym zabiegiem in vitro metodą ISCI z użyciem własnego nasienia.

Badanie mutacji w genie CFTR, w tym najczęściej identyfikowanych w niepłodności męskiej

Mutacje genu CFTR u mężczyzny wpływają na problemy z nasieniem, a dokładniej z jego dystrybucją. Wynika to z tego, że nosiciele mutacji cierpią na obustronny brak nasieniowodów lub problemy z ich drożnością. Niestety, nosicielstwo mutacji genu CFTR może ujawnić się również u potomstwa poprzez wystąpienie mukowiscydozy, czyli przewlekłej choroby płuc spowodowanej nawracającymi infekcjami dróg oddechowych. Dzieje się tak wtedy, gdy nosicielami mutacji są obydwoje rodzice, dlatego ważne jest, aby po jej stwierdzeniu u mężczyzny przebadana została również panterka.

Badanie cytogenetyczne (kariotyp klasyczny) limfocytów krwi obwodowej

Badanie kariotypu pozwala na określenie liczby oraz budowy chromosomów u badanego pacjenta. Komór ki człowieka prawidłowo zawierają 46 chromosomów, w tym dwa chromosomy płci: XX w przypadku kobiety (zapis: 46,XX) lub chromosomy XY w przypadku mężczyzny (zapis: 46,XY). Najczęstsze zaburzenia chromosomowe to m.in. trisomia (obecność dodatkowego chromosomu):
T21 – zespół Downa, T18 – zespół Edwardsa, T13 – zespół Pataua; monosomia chromosomu X u kobiety – zespół Turnera oraz obecność dodatkowego chromosomu X u mężczyzny – zespół Klinefeltera. U niektórych osób występują także nieprawidłowości w budowie chromosomów, które nie wywołują objawów (tzw. aberracje chromosomowe zrównoważone), ale przekazane potomstwu mogą spowodować powstanie efektów klinicznych.

Badanie kariotypu zaleca się m.in. parom z problemami dotyczącymi:

  • płodności, szczególnie w przypadku dwóch lub więcej samoistnych poronień w I trymestrze ciąży i/lub urodzenia dzieci z wadami rozwojowymi o nieznanej etiologii
  • nieprawidłowości budowy zewnętrznych narządów płciowych
  • występowania w rodzinie zrównoważonej aberracji chromosomowej

Mutacja typu Leiden

Mutacja typu Leiden może być przyczyną wrodzonej trombofilii i jest jednym z najczęstszych czynników mogących powodować żylną chorobę zakrzepowo-zatorową (ŻChZZ). To mutacja punktowa w genie znajdującym się na chromosomie 1, który koduje czynnik V krzepnięcia krwi. Nosicielstwo jednej kopii mutacji Leiden czynnika V zwiększa ryzyko powstania zakrzepów żylnych około kilkukrotnie, natomiast u homozygot pod względem tej mutacji (dwie zmutowane kopie genu) ryzyko to jest kilkudziesięciokrotnie większe.

Mutacja genu protrombiny

Poza mutacją Leiden inną ważną przyczyną trombofilii wrodzonej jest mutacja w genie protrombiny znajdującym się na chromosomie 11. Mutacja powoduje podwyższenie stężenia protrombiny we krwi, prowadząc do wzrostu krzepliwości krwi i zwiększonego ryzyka zachorowania na chorobę zakrzepowo-zatorową. Mutacja w genie kodującym protrombinę zwiększa również ryzyko wystąpienia samoistnych poronień po 10. tygodniu ciąży.

Polimorfizm inhibitora aktywatora plazminogenu (PAI-1)

Badanie stosowane jest w diagnostyce predyspozycji do chorób sercowo-naczyniowych i powikłań położniczych. PAI-1 jest glikoproteiną należącą do rodziny inhibitorów proteaz serynowych i stanowi główny fizjologiczny inhibitor tkankowego aktywatora plazminogenu (tPA). Tworzy ona wraz z tPA stabilne, nieaktywne kompleksy i przez to pełni kluczową rolę regulatorową procesu fibrynolizy. Gen kodujący PAI-1 (gen SERPINE1) znajduje się na chromosomie 7, a jego ekspresja może ulegać zmianie na skutek różnych czynników, jak m in. śródbłonkowy czynnik wzrostu, glikokortykosteroidy, estrogeny, insulina, niektóre cytokiny czy endotoksyny bakteryjne, LDL i nienasycone kwasy tłuszczowe. Polimorfizm 4G/5G genu PAI-1 może zwiększać ryzyko występowania chorób układu sercowo-naczyniowego, tj. zawał serca czy żylna choroba zakrzepowo-zatorowa. Dodatkowo podejrzewa się również, że może brać udział w etiologii powikłań położniczych, w tym ciężkiego stanu przedrzucawkowego, nadciśnienia ciążowego, wewnątrzmacicznego ograniczenia wzrastania płodu, obumarcia wewnątrzmacicznego i poronień nawracających.

FMR1

Gen FMR1 zlokalizowany jest na chromosomie X, czyli żeńskim chromosomie płci. Występujące w nim mutacje korelowane są u kobiet z przedwczesnym wygasaniem funkcji jajników (POF), czyli z sytuacją, kiedy u kobiety jeszcze przed 40. rokiem życia dochodzi do zaprzestania produkcji komórek jajowych (1 przypadek na 100 kobiet). Dodatkowo, przekazanie mutacji potomstwu płci męskiej może podwyższać ryzyko wystąpienia zespołu FraX, czyli łamliwego chromosomu X, jako że chłopiec dziedziczy od matki jedną wadliwą kopię chromosomu X.