L’obiettivo principale dello studio era valutare la contagiosità dello sperma e la sua influenza sulla fertilità dopo il recupero dall’infezione da COVID-19.
La qualità dello sperma è stata valutata utilizzando i criteri dell’Organizzazione mondiale della sanità. Tutti i danni al DNA degli spermatozoi sono stati valutati quantificando l’indice di frammentazione del DNA e la colorabilità ad alta densità. Infine, gli anticorpi contro l’antigene SARS-CoV2 spike-1, il dominio di legame del recettore nucleare e S1 sono stati misurati rispettivamente da Elisa e da immunodosaggi con microparticelle chemilumenscenti.
Tuttavia, la motilità progressiva media è stata ridotta nel 60% degli uomini testati poco (<1 mese) dopo l’infezione da COVID-19, nel 37% degli uomini testati da 1 a 2 mesi dopo l’infezione da COVID-19 e nel 28% degli uomini testati >2 mesi dopo Infezione da covid19.
È interessante notare che la gravità dell’infezione da COVID-19 e la presenza di febbre non erano correlate alle caratteristiche dello sperma. Anche gli uomini che erano asintomatici o avevano solo condizioni lievi soffrivano ancora di bassi tassi di sperma e motilità.
Tuttavia, c’erano forti correlazioni tra le anomalie dello sperma e i titoli dell’anticorpo IgG SARS-CoV-2 contro lo spike 1 e il dominio di legame al recettore dello spike 1, ma non contro il nucleotide, nel siero. Alti livelli di anticorpi anti-spermatozoi si sono sviluppati in tre uomini (2,5%).
I risultati dello studio hanno anche mostrato che lo sperma non è infettivo con SARS-CoV-2 a 1 settimana o più dopo l’infezione da COVID-19 (media, 53 giorni). Tuttavia, le coppie che desiderano una gravidanza dovrebbero essere avvertite che la qualità dello sperma dopo l’infezione da COVID-19 può essere subottimale.
Il tempo di recupero stimato è di 3 mesi, ma sono in corso ulteriori studi di follow-up per confermarlo e per determinare se si è verificato un danno permanente in una minoranza di uomini.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista peer reviewed: Fertility A
nd Sterility (Elsevier).
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0015028221021567
Discussione
SARS-CoV-2 utilizza il recettore ACE-2 per infiltrarsi nelle cellule umane. Questi recettori si trovano nel tratto respiratorio dove si verifica maggiormente l’infezione, ma anche nel tratto riproduttivo maschile (2).
In analogia con altri virus a RNA che causano viremia e attraversano la barriera sangue-testicolo, abbiamo ipotizzato che la presenza di RNA SARS-CoV-2 nel seme umano potrebbe portare al trasferimento di questo virus attraverso i rapporti sessuali.
Abbiamo convalidato un test PCR (test SpermCOVID) soprattutto per testare questa ipotesi. Tuttavia, non siamo stati in grado di rilevare alcun RNA SARS-CoV-2 durante la convalescenza dopo l’infezione documentata da COVID-19 dal test in media 53 giorni dopo un test PCR nasofaringeo SARS-CoV-2 positivo. I test erano negativi fino a 181 giorni e già 6 giorni dopo il test positivo.
Questa è una scoperta importante, poiché non era ancora chiaro se SARS-CoV-2 potesse essere trasmesso sessualmente dopo la convalescenza dall’infezione da COVID-19. Questi risultati sono simili a quelli di Pan et al., che non sono stati in grado di rilevare alcun RNA SARS-CoV-2 nel seme umano in media 31 giorni dopo l’infezione acuta da COVID-19 (15), e di Holtmann et al. (2), che ha riportato risultati negativi di RNA spermatico in 28 uomini testati da 8 a 54 giorni dopo l’infezione da COVID-19 (Figura supplementare 1).
In accordo con ciò, l’RNA virale SARS-CoV-2 è stato riscontrato anche nelle cellule testicolari e nelle cellule di Leydig di due uomini morti per COVID-19 (16). Secondo i dati nostri e di Holtmann, tuttavia, l’RNA di SARS-CoV-2 scompare rapidamente dai testicoli dopo il recupero dall’infezione da COVID-19 in tutti gli uomini (2). Pertanto, è ipotizzabile che la barriera emato-testicolare possa essere attraversata dal virus SARS-CoV-2 durante la fase acuta della malattia, ma non dopo la convalescenza (21 giorni).
Tuttavia, nonostante l’assenza di rilevamento dell’RNA di SARS-CoV-2 nello sperma, abbiamo trovato prove di parametri di qualità gravemente diminuiti dopo la convalescenza dall’infezione da SARS-CoV-2. L’impatto negativo di COVID-19 sulla qualità dello sperma ha interessato principalmente la concentrazione, la motilità e il DFI degli spermatozoi, mentre la correlazione con la morfologia anormale era meno chiara. Questi risultati hanno confermato i dati di Holtmann et al. (2), che ha anche riscontrato principalmente una diminuzione della concentrazione e della motilità degli spermatozoi negli uomini che avevano avuto una moderata infezione da COVID-19 (2).
In quello studio, tali anomalie non sono state riscontrate negli uomini con lieve infezione da COVID-19 o nei controlli negativi al COVID-19. Al contrario, nel nostro studio non abbiamo riscontrato differenze nei parametri di qualità dello sperma tra i pazienti che dovevano essere ricoverati in ospedale e quelli che potevano rimanere a casa con l’infezione da COVID-19 e nessuna correlazione tra i parametri di qualità dello sperma e il punteggio totale dei sintomi di COVID-19.
La diminuzione dei parametri di qualità dello sperma è stata maggiore negli uomini che sono stati testati subito dopo il recupero da COVID-19, meno negli uomini testati dopo 1 mese e meno negli uomini testati dopo 2 mesi o più. Ciò potrebbe portare alla conclusione che le anomalie spermatiche temporanee osservate durante l’infezione acuta da COVID-19 potrebbero essere dovute alla febbre, poiché è noto che l’ipertermia ha questo effetto (17).
Durante altre infezioni virali, come l’influenza, la motilità degli spermatozoi può essere collegata alla gravità della febbre, con una riduzione massima della motilità osservata al giorno 37 e la normalizzazione della motilità entro il giorno 54 dopo la febbre (18). Tuttavia, nel nostro studio, la presenza e la gravità della febbre e il punteggio dei sintomi durante la malattia COVID-19 non erano correlati con i parametri di qualità dello sperma, indicando che altri meccanismi oltre alla febbre legati all’infezione da COVID-19 potrebbero essere coinvolti nella patogenesi del danno spermatico.
Per valutare questi altri meccanismi in modo più dettagliato, abbiamo testato la forza della risposta immunitaria misurando l’antispike (sIgG-S), l’antinucleotide (sIgG-N) e neutralizzando gli anticorpi anti-S1-RBD (sIgG-RBD) contro SARS-CoV. -2 nel siero e confrontato questi risultati con misure di qualità dello sperma, nonché con la presenza di anticorpi antisperma IgG e IgA sugli spermatozoi (test MAR). È stata trovata una correlazione molto forte tra il titolo degli anticorpi sierici anti-SARS-CoV-2-S1 (sIgG-S) e -RBD (sIgG-RBD) e tutti i parametri di qualità dello sperma, inclusi l’aumento di DFI e HDS.
Questi ultimi due marcatori di danno al DNA sono fortemente legati alla ridotta fertilità, indipendentemente dai parametri di qualità dello sperma dell’OMS, e sono stati associati a una drastica riduzione del successo della gravidanza nelle pazienti trattate con inseminazione intrauterina per l’infertilità, quando sono state inseminate con il papillomavirus umano (HPV). )-spermatozoo (19).
Considerando che nel caso dell’infezione da HPV, si pensa che il meccanismo patogenetico sia legato al legame diretto dei virioni dell’HPV al recettore sindecano-1 localizzato nell’area della testa dello spermatozoo, inducendo un danno al DNA spermatico, la spiegazione più probabile della ridotta funzione spermatica dopo l’infezione da COVID-19 è dovuta all’induzione di citochine dopo la secrezione di IgA.
L’attaccamento di IgA e IgG ASA alla coda degli spermatozoi indica un epitopo comune per entrambi i tipi di anticorpi contro il virus SARS-CoV-2. Ciò potrebbe spiegare la forte associazione tra i parametri di qualità dello sperma dell’OMS e i marcatori di danno al DNA negli spermatozoi con i titoli anticorpali dopo l’infezione da COVID-19.
Abbiamo anche dimostrato che il doppio dei partecipanti convalescenti COVID-19 aveva IgA ASA nel loro sperma rispetto a IgG ASA (P <.0001). Ciò non è inaspettato, poiché l’IgA è il principale anticorpo secreto come difesa di prima linea dalle superfici delle mucose dei tratti respiratorio, gastrointestinale e genito-urinario in caso di provocazione virale o batterica (20). Contrariamente alla produzione locale di IgA, le IgG si diffondono dal sangue allo sperma (21) e le IgG devono trovare la loro strada nelle secrezioni esterne attraverso la diffusione paracellulare indipendente dal recettore, il trasporto transepiteliale mediato dal recettore e l’endocitosi in fase fluida, tutti di cui sono diversi dal meccanismo con cui IgA e IgM entrano nelle secrezioni (22).
Poiché abbiamo misurato l’ASA una media di 54 giorni dopo l’infezione da SARS-CoV-2, l’impatto a breve termine dell’IgA ASA misurato sulla fertilità sembra basso, con un solo partecipante che ha più del 40% di spermatozoi mobili affetti da IgA ASA. A lungo termine, il follow-up dovrà mostrare cosa succede alla maggior parte dei soggetti in cui abbiamo rilevato IgA ASA, poiché la presenza aumentata o aberrante di immunocomplessi IgA può provocare un’eccessiva attivazione dei neutrofili, portando potenzialmente a danno tissutale cronico in malattie infiammatorie multiple, o addirittura autoimmuni (23).
Pertanto, lo sperma IgA ASA può avere un impatto sulla fertilità a lungo termine ed è garantito un follow-up a lungo termine. Per questo motivo, abbiamo prolungato il tempo di follow-up per i nostri partecipanti allo studio e riporteremo i risultati a lungo termine della qualità dello sperma e delle reazioni immunitarie in un articolo separato. L’ASA può riconoscere gli antigeni della superficie spermatica che possono interferire con la motilità e il trasporto degli spermatozoi attraverso il tratto riproduttivo femminile e inibire la capacitazione e la reazione acrosomiale (3), mediare il rilascio di citochine che influenzano la funzione spermatica e compromettere l’interazione sperma-muco cervicale (24), inducono citotossicità spermatica, aumentano la fagocitosi spermatica e inibiscono lo sviluppo e l’impianto dell’embrione.
Di conseguenza, i tassi di gravidanza naturali diminuiscono quando sono presenti ASA (24). La forte positività all’ASA IgG contro l’intero spermatozoo subito dopo l’infezione da SARS-CoV-2 suggerisce che potrebbe esserci stata una violazione della barriera emato-testicolare durante la fase acuta di COVID-19. Ciò è in accordo con studi precedenti su un numero limitato di pazienti che si trovavano nella fase acuta di COVID-19 al momento del test, che hanno mostrato positività alla SARS-CoV-2 RT-PCR nello sperma (5).
I punti di forza di questo studio sono il gruppo imparziale di pazienti (non solo uomini che presentano problemi di infertilità), il grande gruppo di studio, la prova inequivocabile dell’evidenza e dei tempi dell’infezione da COVID-19 e la possibilità di studiare sia la contagiosità che lo sperma parametri di qualità associati alla gravità della malattia e alla produzione di anticorpi SARS-CoV-2. Inoltre, le differenze nelle varianti COVID-19 [le cosiddette varianti britannica (α), sudafricana (β), brasiliana (γ) e indiana (δ)] non hanno avuto alcun effetto sui nostri dati sugli esiti, dal nostro periodo di inclusione. si è verificato durante la prima e la seconda ondata di COVID-19, quando era prevalente solo la variante originale cinese/huwan.
Un punto debole del nostro studio è che non abbiamo avuto campioni comparativi di sperma dai partecipanti prima che contraessero COVID-19, né siamo stati in grado di includere campioni di uomini di controllo abbinati senza COVID-19, poiché gli unici campioni di confronto a nostra disposizione provenivano dall’infertilità pazienti o da pazienti che erano in generale più giovani dei pazienti del nostro studio. Tuttavia, introducendo un periodo di follow-up di 6 mesi come emendamento al nostro studio, saremo in grado di fornire informazioni dettagliate e specifiche sui meccanismi di recupero della qualità dello sperma nel tempo.
