Test di tossicità su dispositivi monouso in plastica impiegati in un laboratorio di PMA: saggio di sopravvivenza degli spermatozoi umani - Human sperm survival assay: toxicity tests on common plastic disposables in art ivf lab

Nowadays issues like sterility, fertility and infertility have assumed a really relevant importance. If the search of the pregnancy is more difficult than expected, it is appropriate that the partners should undergo specific investigation to find out the possible causes that prevent pregnancy. Assisted Reproductive Technologies (ART) were been designed to overcome the reproductive difficulties. The technique is selected to guarantee the better clinical management of couples. In an ART lab a decisive role is represented by the micro-environment in which gametes and embryos were manipulated. In particular also disposables can affect the characteristics of embryos, oocytes and sperm. In this study we investigate the toxic effects induced by common plastic disposables on the sperm motility and viability. Semen samples were obtained from 10 normospermic male partners of infertile couples undergoing infertility evaluation at Research Center for Reproductive Medicine (Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, Pavia, Italy). Each patient signed the consent to the processing of volumes in excess of their semen employed in the ART procedures and the analysis for research purposes.Samples were first diluted to a concentration of 5 million of sperm in 2mL, then 200µl of cell suspension was placed in 10 disposables, in order to test their toxic effects on motility and viability of spermatozoa after an over-night incubation. To have a further confirm a Survival Index was calculated. Statistical analysis showed that there weren’t significant differencesin the non-progressive motility (NP) between pre and post incubation. For progressive (P) and total motility(P+NP) we did not observed substantial worsening after prolonged incubation of sperm in VL tubes, cryovials, urine containers and syringes, but there were significant differences for the other 6 disposables. Results about the vitality confirmed that cryovials and urine container were the less reprotoxic disposables because they guaranteed a negligible loss of viable sperm during the over-night incubation. Comparing toxic effects induced by plastic contact of tested tubes with sperm, VL tubes were confirmed as the best one. This evidence supports the fact that VL Company plastics were undergone Human Sperm Survival Assay (HSSA). The poor results obtained for the dishes indicated that HSSA as applied in this study is not adequate enough to evaluate their toxicity. Nevertheless, this pilot study suggests the possibility to get better test and investigates plastics used in ART lab, in order to minimize the reprotoxicity of employed materials for the gametes and embryos manipulation. In addition, it would also be desirable to introduce this kind of tests to evaluate the internal quality of materials delivered in an ART laboratory: for example it should be interesting to calculate a cut-off below which a material is considered not acceptable for in vitro fertilization (IVF) procedures and, therefore, it is necessary to assign it to other purposes.

Al giorno d’oggi tematiche come sterilità, fertilità e infertilità hanno assunto un’importanza davvero rilevante. Se la ricerca della gravidanza risulta più difficoltosa del previsto, è opportuno che i partner si sottopongano ad analisi specifiche per scoprire le eventuali cause che impediscono la gestazione. Le diverse tecniche di PMA sono state studiate per superare dall’esterno le difficoltà riproduttive. La tecnica è selezionata per garantire la migliore gestione clinica della coppia. In un laboratorio di PMA un ruolo determinante è rappresentato dal micro-ambiente in cui gameti ed embrioni vengono trattati. In particolare anche i dispositivi monouso possono influenzare le caratteristiche di embrioni, ovociti e spermatozoi. In questo studio si indagano gli effetti tossici indotti dai comuni dispositivi monouso in plastica sulla motilità e sulla vitalità degli spermatozoi. I campioni di liquido seminale sono stati ottenuti da 10 partner maschili normospermici di coppie infertili sottoposti alla valutazione di infertilità presso il Centro di Ricerca di Procreazione Medicalmente Assistita (Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, Pavia, Italia). Ogni paziente ha firmato il consenso al trattamento dei volumi in eccesso del loro liquido seminale impiegato nelle procedure di PMA e nelle analisi a scopo di ricerca. Dapprima i campioni sono stati diluiti fino a raggiungere una concentrazione di 5 milioni di spermatozoi in 2 ml, poi 200μl di sospensione cellulare sono stati trasferiti nei 10 dispositivi monouso, al fine di testare i loro effetti tossici sulla motilità e la vitalità degli spermatozoi dopo un’ incubazione over-night. Per avere un’ulteriore conferma è stato calcolato un Indice di Sopravvivenza. L'analisi statistica ha mostrato che non ci sono state differenze significative nella motilità non-progressiva (NP) pre e post incubazione. Per quanto riguarda la motilità progressiva (P) e la motilità totale (P + NP) non è stato osservato un sostanziale peggioramento in seguito all’ incubazione prolungato di spermatozoi nelle provette VL, nelle cryovials, nei contenitori per le urine e nelle siringhe, ma sono state rilevate differenze significative per gli altri 6 dispositivi monouso utilizzati. I risultati sulla vitalità hanno confermato che le cryovials e contenitore per le urine sono i dispositivi monouso meno reprotossici, in quanto hanno garantito una perdita trascurabile di spermatozoi vitali durante l'incubazione over-night. Confrontando gli effetti tossici indotti dal contatto della plastica delle provette testate con gli spermatozoi, le provette VL sono state confermate le migliori. Tale evidenza supporta il fatto che le plastiche della Compagnia VL sono state sottoposte ad un saggio di sopravvivenza degli spermatozoi umani (HSSA). Gli scarsi risultati ottenuti per le piastre hanno indicato che il test HSSA applicato in questo studio non è abbastanza adeguato per valutare la loro tossicità. Tuttavia, questo studio pilota suggerisce la possibilità di raggiungere test migliori e indaga circa le plastiche utilizzate in un laboratorio di PMA, al fine di minimizzare la reprotossicità dei materiali impiegati per la manipolazione di gameti ed embrioni. Inoltre, sarebbe anche auspicabile introdurre questo tipo di test per valutare la qualità interna dei materiali consegnati in un laboratorio di PMA: per esempio dovrebbe essere interessante calcolare un cut-off, al di sotto del quale un materiale non è considerato accettabile per le procedure di fecondazione in vitro (IVF) e, pertanto, è necessario destinare il materiale ad altri scopi.