Test HBA (wiązania z hialuronianem) – czy plemniki funkcjonują poprawnie?

Choć badanie ogólne nasienia powinno być jednym z pierwszych elementów diagnostyki pary mającej problem z płodnością, czasami nie jest ono badaniem ostatnim i wystarczającym (u mężczyzny). Należy pamiętać, że w badaniu ogólnym oceniane są wybrane cechy plemników (i ejakulatu), takie jak np. ruchliwość, koncentracja, żywotność czy budowa. Cechy te można zaobserwować pod zwykłym mikroskopem, natomiast niektóre inne cechy plemników już tak łatwo obserwowalne nie są. Między innymi także dlatego pozytywny wynik badania ogólnego nie daje całkowitej pewności, że plemniki danego pacjenta są zdolne do zapłodnienia – po prostu w tym badaniu nie są brane pod uwagę wszystkie ich cechy, które mogą decydować o tej zdolności. Jednym z testów, które można przeprowadzić w celu głębszej analizy jakości plemników jest test wiązania z hialuronianem (kwasem hialuronowym) znany jako HBA (ang. Hyaluronan Binding Assay). Aby poznać podłoże tego testu potrzebne jest nieco fizjologii: plemniki powstają w jądrach męskich w procesie spermatogenezy, a po uwolnieniu się z nabłonka plemnikotwórczego w jądrze są transportowane do najądrza, gdzie przebywają, dalej dojrzewają i nabywają cechy, które umożliwiają im wypełnianie swojej wyspecjalizowanej funkcji (przemieszczania się w drogach rodnych kobiety oraz zapłodnienia komórki jajowej). Ponieważ zdolność wiązania się plemników z hialuronianem jest uzyskiwana dość późno w procesie dojrzewania plemników, to test ten pozwala wnioskować jednocześnie o funkcjonalności i o dojrzałości plemników. Dojrzałe plemniki są w stanie wiązać się z kwasem hialuronowym, podczas gdy plemniki niedojrzałe takiej możliwości nie mają. Poza tym, zdolność plemników do wiązania z hialuronianem jest oznaką prawidłowego ukończenia etapów zachodzących wcześniej w procesie produkcji plemników i będących także dowodami dojrzałości plemników np. właściwego rozdziału materiału genetycznego w czasie podziałów komórkowych (mejozy), stabilizacji tego materiału, pozbycia się nadmiaru cytoplazmy, wytworzenia struktur akrosomu, wstawki i witki plemnika, przemodelowania struktury błony komórkowej i wbudowania w nią odpowiednich receptorów.

Dlaczego wiązanie z kwasem hialuronowym jest takie istotne dla plemników?

Kwas hialuronowy jest związkiem obficie występującym w przestrzeni otaczającej komórkę jajową (w osłonce przejrzystej oraz komórkach otaczających uwolniony z jajnika oocyt). Z punktu widzenia zapłodnienia, rozpoznanie komórki jajowej oraz przenikanie przez otaczające ją warstwy jest dla plemników kluczowe, gdyż w konsekwencji umożliwia zapłodnienie. Dlatego właśnie dojrzałe plemniki zawierają na swoich główkach specjalne białka pozwalające na rozpoznanie i przyłączanie się do hialuronianu – co jest wykorzystywane w teście wiązania z kwasem hialuronowym.

Poniższy filmik przedstawia test HBA pod mikroskopem – widać wyraźnie, że niektóre plemniki (w tym przypadku większość) są przyczepione główkami do szkiełka mikroskopowego – pomimo intensywnych ruchów witki nie są w stanie płynąć dalej, co najwyżej obracają się wokół własnej, unieruchomionej główki. Plemniki związane/przyklejone do szkiełka to właśnie te prawidłowe.

Ograniczenia badania

Aby przeprowadzić badanie HBA plemniki muszą wykazywać ruchliwość, ponieważ wynik uzyskuje się na podstawie zliczania plemników ruchomych (związanych oraz nie związanych z płytką pokrytą kwasem hialuronowym, którą obserwuje się pod mikroskopem). Dlatego badania nie przeprowadza się w przypadkach ciężkiej asthenozoospermii (braku ruchliwości plemników). Poza tym badanie to może być trudne do przeprowadzenia u pacjentów z bardzo małą liczbą plemników (ciężką oligozoospermią). Co prawda minimalna liczba plemników na mililitr, od której nie wykonuje się tego badania, nie jest określona, ale przy niewielkiej liczbie plemników obserwacja pozwalająca na uzyskanie wiarygodnych wyników może być bardzo pracochłonna. Dlatego to, czy badanie to jest wykonywane, czy też nie u pacjentów z niskimi wartościami liczebności plemników, zależy od praktyki stosowanej w danym laboratorium. Pomimo trudności z wykonaniem badania w przypadku pacjentów z niską liczbą plemników, wykonanie badania wiązania z hialuronianem jest bardzo istotne do kwalifikacji tych pacjentów do dalszych procedur. Pacjenci z oligozoospermią są zwykle kwalifikowani do procedury ICSI przy czym w przypadku gdy test wiązania z hialuronianem wykazuje niski odsetek plemników związanych powinni być oni zakwalifinowany do PICSI (a nie do ICIS). PICSI jest techniką docytoplazmatycznego wstrzyknięcia plemnika (czyli ICSI) poprzedzoną wyborem plemnika związanego z hialuronianem.

Należy też pamiętać, że badanie HBA powinno być wykonywane ze świeżego nasienia (nie później niż 3 godziny po oddaniu). Co prawda plemniki po mrożeniu i rozmrożeniu, wirowaniu,  procedurze swim-up czy innych procedurach przygotowujących nasienie zachowują zdolność do wiązania z kwasem hialuronowym, ale nie ma określonych wartości referencyjnych dla takiego materiału.

Interpretacja wyników

Nie istnieją precyzyjne wartości referencyjne, do których należy odnosić wyniki badania wiązania plemników z hialuronianem. Wartości te mogą się różnić w zależności od producenta testu i są każdorazowo podawane w instrukcji przeprowadzania testu danej firmy i dlatego powinny być zawsze podawane na wyniku, by umożliwić jego interpretację. Wyniki dla jednego z producentów wynoszą np.: >=80% plemników związanych do płytki – wynik pozytywny (prawidłowa dojrzałość i funkcjonalność plemników), <80% plemników związanych z podłożem – obniżona dojrzałość i funkcjonalność plemników. Nie należy interpretować tych wartości w taki sposób, że wartości poniżej 80% świadczą o bezpłodności, jednakże im niższy odsetek plemników związanych z hialuronianem, tym słabszy ich potencjał do zapłodnienia.

Badania pokazują, że wyniki testu HBA dodatnio korelują z morfologią plemników – jeśli plemniki nie wykazują zdolności wiązania się z hialuronianem to często mają też pogorszoną morfologię. Zaobserwowano także, że plemniki wiążące się z kwasem hialuronowym mają kilkukrotnie lepsze parametry genetyczne (mniejsza liczba zaburzeń chromosomowych) niż plemniki nie wykazujące wiązania w teście HBA.

Kiedy wykonać badanie HBA?

Badanie to powinno wykonać się w przypadku niepłodności idiopatycznej (o nieustalonej przyczynie) lub jako badanie uzupełniające do ogólnego badania nasienia.

Zdjęcie przedstawia specjalną komorę do wykonywania testu HBA.

Zastosowanie kwasu hialuronowego w technikach rozrodu wspomaganego

Kwas hialuronowy jest także stosowany jako składnik specjalnych podłóż i narzędzi selekcyjnych wspomagających przygotowanie nasienia do metod wspomaganego rozrodu, ponieważ umożliwia on „wychwycenie” plemników o najlepszej jakości (dojrzałych, żywotnych, bez zaburzeń genetycznych), których zastosowanie np. w ICSI znacząco zwiększa szansę powodzenia całej procedury. Taka procedura, z zastosowaniem plemników wykazujących wiązanie z kwasem hialuronowym nosi nazwę PICSI (i jest odmianą powszechnie znanej procedury dokomórkowego wstrzyknięcia plemnika, czyli ICSI).

Gdzie wykonać to badanie: link