స్పెర్ం డిఎన్ఏ ఫ్రాగ్మెంటేషన్ (డఫీ) & మేల్ ఇంఫెర్టిలిటీ: అండర్స్టాండింగ్ ది ఇంపాక్ట్

Reviewed By: Dr. Maunica Sorakayalapeta at Ferty9 Fertility Clinic, LB Nagar, Hyderabad

సంతానలేమి అనేది చాలా జంటలకు మానసికంగా, శారీరకంగా అలసిపోయే ప్రయాణం. ఈ ప్రయాణంలో మగవారికి సంబంధించిన సమస్యలు కూడా చాలా కీలకమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

మగవారి సంతాన సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి DNA ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ఇండెక్స్ (DFI) అనేది ఒక ముఖ్యమైన పరీక్ష. వీర్య కణాల DNA ఎంత నాణ్యతతో ఉందో పరిశీలించడం ద్వారా, ఈ పరీక్ష సాధారణ వీర్య కణాల పరీక్ష (సెమెన్ అనాలిసిస్) కన్నా ఎక్కువ సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.

వీర్య కణాలు తల్లిదండ్రుల నుండి వచ్చే జన్యు సమాచారాన్ని (అంటే బిడ్డకు సంబంధించిన పూర్తి బ్లూప్రింట్) అండం (గుడ్డు) వద్దకు మోసుకెళ్తాయి. అయితే, సూక్ష్మదర్శిని కింద చూసినప్పుడు వీర్య కణాలు ఆరోగ్యంగా కనిపించినా, వాటిలోని DNA దెబ్బతిన వచ్చు లేదా చిన్న చిన్న ముక్కలుగా విచ్ఛిన్నం (ఫ్రాగ్మెంట్) కావచ్చు. వీర్య కణాల DNA ఈ విధంగా విచ్ఛిన్నం కావడం వల్ల దంపతులు గర్భం ధరించే అవకాశాలపై తీవ్ర ప్రభావం పడుతుంది. అంతేకాకుండా, ఇది గర్భధారణ ఆరోగ్యానికి కూడా నష్టం కలిగించవచ్చు.

మగవారి సంతానలేమిలో DFI పాత్ర ఏమిటి?

సంతానలేమి సమస్యను ఎదుర్కొంటున్న జంటలకు DFI (DNA ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ఇండెక్స్) పరీక్ష ఎందుకు చాలా ముఖ్యమైనదో ఇక్కడ తెలుసుకుందాం:

• ఫలదీకరణకు ఆటంకం: DNA దెబ్బతిన్న (విచ్ఛిన్నమైన) వీర్య కణం గుడ్డును ఫలదీకరణం చేయగలిగినప్పటికీ, ఆ దెబ్బతిన్న జన్యువులు పిండం (ఎంబ్రియో)  సరిగ్గా పెరగకుండా అడ్డుకోవచ్చు.
• పిండం నాణ్యత తగ్గడం: వీర్య కణాల DNA విచ్ఛిన్నం ఎక్కువగా ఉన్నట్లయితే, పిండం నాణ్యత తగ్గుతుంది. ఇది గర్భాశయంలో పిండం అతుక్కునే (ఇంప్లాంటేషన్) రేటును ప్రభావితం చేయడంతో పాటు, తొందరగా గర్భస్రావం జరిగే ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది.
• గర్భస్రావం ప్రమాదం పెరగడం: DFI ఎక్కువగా ఉంటే గర్భస్రావం (మిస్-కారేజ్) అయ్యే ప్రమాదం పెరుగుతుందని అధ్యయనాలు స్పష్టం చేస్తున్నాయి. ఇది సహజ గర్భధారణకు మరియు అసిస్టెడ్ రిప్రొడక్టివ్ టెక్నాలజీస్ (ART – IUI, IVF వంటి చికిత్సలు) రెండింటికీ వర్తిస్తుంది.
• ART చికిత్సల ఫలితాలపై ప్రభావం: అధిక DFI స్థాయిలు IUI మరియు IVF వంటి ART చికిత్సలలో ఫలదీకరణ రేటును తగ్గిస్తాయి. ఇది పిండం అభివృద్ధికి ఆటంకం కలిగించడంతో పాటు, ఇంప్లాంటేషన్ విజయ శాతాన్ని తగ్గించి, మొత్తం గర్భధారణ ఫలితాలను దెబ్బతీస్తుంది.
• పిల్లల ఆరోగ్య సమస్యల సంబంధం: వీర్య కణాల DNA విచ్ఛిన్నం ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల పిల్లలలో కొన్ని ఆరోగ్య సమస్యలు వచ్చే ప్రమాదం పెరుగుతుందని కొన్ని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి.

సారాంశంగా, DFI పరీక్ష సాధారణ వీర్య కణాల పరీక్ష కన్నా ఎక్కువ, లోతైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. సంతానలేమి కి కారణమయ్యే దాగి ఉన్న అంశాలను ఇది బయటపెట్టడంలో సహాయపడుతుంది.

DNA విచ్ఛిన్నం కావడానికి కారణాలు ఏమిటి?

వీర్య కణాల DNA విచ్ఛిన్నం ఎందుకు జరుగుతుంది, ఏ అంశాలు DFI (DNA ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ఇండెక్స్) స్థాయిలను పెంచుతాయో తెలుసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఇది సరైన చికిత్స పద్ధతులను ఎంచుకోవడానికి మరియు సంతాన సాఫల్యానికి సరైన ప్రణాళిక వేయడానికి సహాయపడుతుంది. వీర్య కణాల DNA దెబ్బతినడానికి లేదా విచ్ఛిన్నం కావడానికి అనేక కారణాలు దోహదపడతాయి. వాటిలో కొన్ని:

• ఆక్సిడేటివ్ స్ట్రెస్: శరీరంలో ఫ్రీ రాడికల్స్ అనే హానికరమైన అణువులు ఎక్కువగా ఉండి, వాటిని ఎదుర్కొనే యాంటీఆక్సిడెంట్లు తక్కువగా ఉన్నప్పుడు వీర్య కణాల DNA దెబ్బతినవచ్చు.
• ఇన్ఫెక్షన్లు మరియు మంట (ఇన్ఫ్లమేషం): మగవారి పునరుత్పత్తి వ్యవస్థలో (రిప్రొడక్టివ్ ట్రాక్ట్) ఇన్ఫెక్షన్లు లేదా మంట ఉంటే, అది ఆక్సిడేటివ్ స్ట్రెస్ పెరగడానికి కారణమై DNA విచ్ఛిన్నం జరగవచ్చు.
• వెరికోసెల్ (Varicocele): వృషణాలలో (scrotum) నరాలు వాచి పెద్దవిగా మారే పరిస్థితిని వెరికోసెల్ అంటారు. దీని వల్ల వృషణాల ఉష్ణోగ్రత పెరిగి, ఆక్సిజన్ సరఫరా తగ్గి వీర్య కణాల DNAకు నష్టం కలిగించవచ్చు.
• పర్యావరణ విష పదార్థాలు: కొన్ని రకాల కాలుష్య కారకాలు (పొల్యూటెంట్స్), పురుగుల మందులు మరియు భారీ లోహాలు (heavy metals) వంటి పర్యావరణ విష పదార్థాలు DFI స్థాయిలను పెంచగలవు.
• జీవనశైలి కారకాలు: ధూమపానం, అధిక మద్యపానం, ఊబకాయం మరియు సరైన పోషకాహారం తీసుకోకపోవడం వంటి అలవాట్లు వీర్య కణాల DNAను దెబ్బతీయగలవు.
• వయస్సు పెరగడం: మగవారికి వయస్సు పెరుగుతున్న కొద్దీ వీర్య కణాల DNA విచ్ఛిన్నం అయ్యే అవకాశం తరచుగా పెరుగుతుంది.
• వృషణాల అధిక ఉష్ణోగ్రత: బిగుతుగా ఉండే దుస్తులు ధరించడం, ఎక్కువసేపు కూర్చోవడం లేదా జ్వరం వంటి వాటి వల్ల వృషణాలు చాలా వేడిగా మారినప్పుడు వీర్య కణాల DNA దెబ్బతినవచ్చు.

వీర్య కణాల DNA విచ్ఛిన్న స్థాయిని అంచనా వేయడానికి పద్ధతులు

ప్రతి పరీక్ష పద్ధతికి దాని స్వంత లాభాలు, నష్టాలు ఉంటాయి. ఎంత ఖచ్చితంగా ఫలితాలు వస్తాయి, ఎంత ఖర్చవుతుంది, మరియు ఆ పద్ధతి ఎంత సులువుగా అమలు చేయవచ్చనేవి ముఖ్యమైన అంశాలు. సరైన పద్ధతిని ఎంచుకోవడం ల్యాబ్ నిపుణుల నైపుణ్యం మరియు వారికి అందుబాటులో ఉన్న వనరులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

• స్పర్మ్ క్రోమాటిన్ స్ట్రక్చర్ ఎస్సే (SCSA): ఈ పరీక్షలో ఫ్లో సైటోమెట్రీ (flow cytometry) అనే అధునాతన పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. ఆమ్ల పరిస్థితులలో (acidic conditions) వీర్య కణాల DNA ఎలా విచ్ఛిన్నం కాగలదో దీని ద్వారా అంచనా వేస్తారు.
• DFI మరియు హై DNA స్టెయినబిలిటీ (HDS): ఈ రెండు ముఖ్యమైన కొలమానాలు, విచ్ఛిన్నమైన DNA ఉన్న వీర్య కణాల శాతాన్ని మరియు పరిపక్వం చెందని (immature) వీర్య కణాల సంఖ్యను చూపుతాయి.
• ట్యూనెల్ ఎస్సే: ఈ పద్ధతి DNA తంతువులు (strands) విచ్ఛిన్నం అయిన చోట్లను గుర్తిస్తుంది. విచ్ఛిన్నమైన DNA చివరలను ఇది గుర్తించి, దానికి ఒక లేబుల్‌ను (గుర్తును) అంటిస్తుంది.
• సింగిల్ సెల్ జెల్ ఎలక్ట్రోఫోరేసిస్ (కామెట్ ఎస్సే): కామెట్ ఎస్సే అని కూడా పిలువబడే ఈ పద్ధతి, ఒక్కో వీర్య కణంలో ఉన్న DNA నష్టాన్ని పరీక్షించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.

సంఖ్యలను అర్థం చేసుకోవడం: DFI పరీక్ష ఫలితాల అర్థం

DFI పరీక్ష ఫలితాలను సరిగ్గా అర్థం చేసుకోవడం, మీ సంతానలేమికి సంబంధించిన సరైన చికిత్సా నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి చాలా ముఖ్యం. ల్యాబ్‌లు మరియు పరీక్షా పద్ధతులను బట్టి ఈ కటాఫ్ విలువలు కొద్దిగా మారవచ్చు. అయితే, సాధారణంగా ఆమోదించబడిన DFI పరిధులు మరియు వాటి అర్థాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• DFI 15% కన్నా తక్కువ (లేదా పరీక్షను బట్టి 20% కన్నా తక్కువ): ఈ స్థాయి వీర్య కణాల DNA నాణ్యత చాలా బాగుందని సూచిస్తుంది. సహజంగా గర్భం ధరించే అవకాశాలు ఎక్కువగా ఉన్నాయని మరియు ART (అసిస్టెడ్ రిప్రొడక్టివ్ టెక్నాలజీస్ – అంటే IUI, IVF వంటి చికిత్సలు) విధానాలలో కూడా మంచి ఫలితాలు వచ్చే అవకాశం ఉందని ఇది సూచిస్తుంది.
• DFI 15-25% మధ్య (లేదా 20-30% మధ్య): ఈ స్థాయి మధ్యస్థ DNA విచ్ఛిన్నతను చూపుతుంది. ఇది మీ సంతాన సామర్థ్యాన్ని కొంతవరకు ప్రభావితం చేయగలదు. సహజంగా గర్భం ధరించే అవకాశాలు సాధ్యమే అయినప్పటికీ, అవి చాలా ఎక్కువగా ఉండకపోవచ్చు. అంతేకాకుండా, ART చికిత్సల విజయ రేట్లు కూడా కొంత తగ్గే అవకాశం ఉంది.
• DFI 25% కన్నా ఎక్కువ (లేదా 30% కన్నా ఎక్కువ): ఈ స్థాయి అధిక DNA విచ్ఛిన్నతను సూచిస్తుంది. ఇది సహజంగా గర్భం ధరించే అవకాశాలను బాగా తగ్గిస్తుంది. ART చికిత్సల విజయ రేట్లను కూడా గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. ఈ స్థాయిలో DNA విచ్ఛిన్నం తరచుగా గర్భస్రావం అయ్యే ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది.

ముఖ్య గమనిక: ఈ కటాఫ్ పరిధులు కేవలం మార్గదర్శకాలు మాత్రమే అని గుర్తుంచుకోవాలి. ప్రతి రోగి యొక్క ఆరోగ్య చరిత్ర, వీర్య కణాలకు సంబంధించిన ఇతర అంశాలు (ఉదాహరణకు, కణాల సంఖ్య, చలనం) మరియు మీరు ఎంచుకున్న నిర్దిష్ట ART చికిత్సా విధానాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. మీ డాక్టర్ మీ వ్యక్తిగత పరిస్థితి ఆధారంగా సరైన సలహా ఇస్తారు.

వీర్య కణాలను ఎంపిక చేసే పద్ధతులు

ఆధునిక సంతాన సాఫల్య చికిత్సలలో, దెబ్బతిన్న DNA ఉన్న వీర్య కణాలను వేరు చేసి, ఆరోగ్యకరమైన వాటిని ఎంపిక చేయడానికి అనేక అధునాతన పద్ధతులు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఈ పద్ధతులు గర్భం ధరించే అవకాశాలను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి. అవి ఏంటో చూద్దాం:

• మాగ్నెటిక్-యాక్టివేటెడ్ సెల్ సార్టింగ్ (MACS): ఈ పద్ధతిలో దెబ్బతిన్న వీర్య కణాలను గుర్తించి తొలగించడానికి అయస్కాంత మైక్రోబీడ్స్ (magnetic microbeads) అనే అతి చిన్న కణాలను ఉపయోగిస్తారు. అధిక DFI (DNA ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ఇండెక్స్) ఉన్న రోగులకు ఈ పద్ధతి గర్భధారణ రేటును 10-15% వరకు పెంచగలదని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి.
• మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్: ఈ పద్ధతిలో స్త్రీల పునరుత్పత్తి వ్యవస్థ (female reproductive tract) లోపలి వాతావరణాన్ని పోలిన చిన్న పరికరాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పరికరాలు సహజంగానే బాగా కదిలే, మంచి ఆకృతి ఉన్న మరియు తక్కువ DNA విచ్ఛిన్నం కలిగిన ఆరోగ్యకరమైన వీర్య కణాలను ఎంపిక చేస్తాయి.
• ఫిజియాలజికల్ ఇంట్రాసైటోప్లాస్మిక్ స్పర్మ్ ఇంజెక్షన్ (PICSI): ఈ పద్ధతిలో హైఅలురోనన్ (hyaluronan) అనే ఒక ప్రత్యేకమైన పదార్థానికి అతుక్కునే వీర్య కణాలను ఎంపిక చేస్తారు. ఈ హైఅలురోనన్ సహజంగా గుడ్డు (అండం) బయటి పొరలో ఉంటుంది, ఇది పరిపక్వమైన మరియు ఆరోగ్యకరమైన వీర్య కణాలను గుర్తించడంలో సహాయపడుతుంది.
• IMSI (ఇంట్రాసైటోప్లాస్మిక్ మార్ఫలాజికల్లీ సెలెక్టెడ్ స్పర్మ్ ఇంజెక్షన్): IMSI అనేది ICSI (ఇంట్రాసైటోప్లాస్మిక్ స్పర్మ్ ఇంజెక్షన్) కి ఒక అధునాతన రూపం. ఈ పద్ధతిలో, వీర్య కణాలను అత్యధికంగా పెద్దది చేసే (high-magnification microscopy) మైక్రోస్కోప్ కింద చాలా దగ్గరగా, సూక్ష్మంగా పరిశీలిస్తారు. ICSI ప్రక్రియ కోసం ఉత్తమ ఆకృతి మరియు నాణ్యత ఉన్న వీర్య కణాలను ఇది ఎంపిక చేస్తుంది.
• టెస్టిక్యులర్ స్పర్మ్ ఎక్స్‌ట్రాక్షన్ (Testicular Sperm Extraction – TESE): కొన్ని సందర్భాలలో, స్ఖలనం అయిన వీర్యంలో నాణ్యమైన వీర్య కణాలు లభించకపోతే, వీర్య కణాలను నేరుగా వృషణాల (టెస్టికిల్స్) నుండి సేకరిస్తారు. సాధారణంగా, ఈ పద్ధతిలో సేకరించిన వీర్య కణాలకు స్ఖలనం అయిన వీర్యం కంటే తక్కువ DNA నష్టం ఉంటుంది.
• ఎలక్ట్రోఫోరేసిస్: ఈ పద్ధతి వీర్య కణాలను వాటి విద్యుత్ ఆవేశం (electric charge) ఆధారంగా వేరు చేస్తుంది. దీని ద్వారా అధిక నాణ్యత గల, ఆరోగ్యకరమైన వీర్య కణాలను త్వరగా వేరుచేయవచ్చు.

అధిక DFI స్థాయిలను తగ్గించడం ఎలా?

వీర్య కణాలలో DNA విచ్ఛిన్నతను పూర్తిగా వెనక్కి తిప్పడం కష్టం అయినప్పటికీ, దాని ప్రభావాలను తగ్గించడానికి మరియు సంతాన సాఫల్యం అవకాశాలను మెరుగుపరచడానికి కొన్ని మార్గాలు ఉన్నాయి:

• జీవనశైలి మార్పులు: ఆరోగ్యకరమైన జీవనశైలి వీర్య కణాల ఆరోగ్యాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. ఇందులో ఇవి ఉంటాయి:
  • యాంటీ-ఆక్సిడెంట్లు పుష్కలంగా ఉన్న సమతుల్య ఆహారం తీసుకోవడం.
  • క్రమం తప్పకుండా వ్యాయామం చేయడం.
  • ధూమపానం మరియు అధిక మద్యపానాన్ని పూర్తిగా నివారించడం.
  • ఆరోగ్యకరమైన బరువును అదుపులో ఉంచుకోవడం.
• యాంటీ-ఆక్సిడెంట్ సప్లిమెంట్లు: కొన్ని యాంటీ-ఆక్సిడెంట్ సప్లిమెంట్లు శరీరంలో ఆక్సిడేటివ్ స్ట్రెస్ ను తగ్గించి, తద్వారా వీర్య కణాల DNA ఆరోగ్యాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి.
• వైద్యపరమైన సమస్యలకు చికిత్స: అధిక DFIకి కారణమయ్యే లోపలి సమస్యలకు చికిత్స చేయడం వల్ల DFI స్థాయిలు మెరుగుపడతాయి. ఈ సమస్యలలో ఇన్ఫెక్షన్లు, వెరికోసెల్ (వృషణాలలో వాపు వచ్చిన నరాలు) మరియు ఇతర ఆరోగ్య సమస్యలు ఉంటాయి.
• శస్త్రచికిత్స ద్వారా వీర్య కణాల సేకరణ: ఒక వ్యక్తికి వీర్య కణాల సంఖ్య చాలా తక్కువగా ఉన్నా లేదా అసలు వీర్య కణాలే లేకపోయినా, డాక్టర్లు వృషణాల నుండి (testes) లేదా ఎపిడిడిమిస్ (వృషణాల పైన ఉండే కణాల సంచి) నుండి నేరుగా వీర్య కణాలను శస్త్రచికిత్స ద్వారా సేకరించవచ్చు. ఈ పద్ధతిలో సేకరించిన వీర్య కణాలకు సాధారణంగా స్ఖలనం (ejaculation) ద్వారా వచ్చే వీర్యం కంటే తక్కువ DNA విచ్ఛిన్న స్థాయిలు ఉంటాయి.

వీర్య కణాలను ఎంపిక చేసే అధునాతన పద్ధతులు: ART (అసిస్టెడ్ రిప్రొడక్టివ్ టెక్నాలజీస్) చికిత్సల సమయంలో, MACS (మాగ్నెటిక్-యాక్టివేటెడ్ సెల్ సార్టింగ్) మరియు PICSI (ఫిజియాలజికల్ ఇంట్రాసైటోప్లాస్మిక్ స్పర్మ్ ఇంజెక్షన్) వంటి అధునాతన పద్ధతులను ఉపయోగించి మెరుగైన DNA నాణ్యత గల వీర్య కణాలను ఎంపిక చేస్తారు. ఇది చికిత్స విజయ శాతాన్ని పెంచడంలో సహాయపడుతుంది.