Unsere Laborleistungen

Das Andrologiezentrum verfügt über ein modernes und voll ausgestattetes Labor. Schwerpunktmässig werden jährlich ca. 1400 Samenanalysen (Spermiogramme) nach aktuellsten WHO-Richtlinien durchgeführt.

Neben den WHO Standardanalysen gibt es eine ganze Reihe von Spermienfunktionstests, die die einzelnen Fertilisierungsschritte simulieren und damit die eigentliche Befruchtungsfähigkeit der Samenzellen beurteilen lassen. Sie umfassen u.a. die computerassistierte Messung der Spermienbeweglichkeit, Histon-Protaminersatz (Reifungszustand), Membranfunktionen, Akrosomenstatus und vor allem Messungen der DNA-Fragmentationen (Brüche in der Spermien-DNA). Insbesondere bei unklarer Sterilität, habituellen Frühaborten (Fehlgeburt) oder erfolglosen IVF-Versuchen wird dem Ausmass der DNA-Fragmentation grosse Bedeutung zugesprochen. Wir gehören zu einem der wenigen Labore, die diese spezielle Untersuchung anbietet.

 

Samenanalysen (Spermiogramme)

Die Samenanalyse umfasst eine ganze Reihe von Punkten, die für den Arzt von grosser Bedeutung sind. Bei der Basisauswertung werden Volumen, Anzahl, Beweglichkeit und Aussehen der Spermien untersucht. 

Volumen

Das Volumen der Samenflüssigkeit beträgt meist 1,5 bis 7 ml (also etwa 1 Teelöffel voll). Üblicherweise verdickt die Samenflüssigkeit nach dem Samenerguss sofort, um sich rund eine halbe Stunde später wieder vollständig zu verflüssigen. 

Anzahl

Die Zahl der Samenzellen wird heute mittels modernster Techniken bestimmt, die es erlauben, mit grosser Sicherheit Samenzellen von anderen Partikeln wie Bakterien, weissen Blutkörperchen oder Samenzellvorstufen zu unterscheiden. Im Idealfall beträgt die Samenzellzahl 40 bis 850 Millionen. Liegt die Zahl tiefer, wird eine Schwangerschaft unwahrscheinlich, liegt sie aber zu hoch, können ebenfalls Probleme auftreten. Besonders wichtig zu wissen ist, dass beim Menschen die Samenzellzahl enorme Schwankungen von einer Ejakulation zu anderen aufweisen kann. Viele Faktoren sind für dieses Phänomen verantwortlich, das die Beurteilung der Zeugungsfähigkeit oftmals stark erschwert. Merke: im Zweifelsfalle muss eine zweite Analyse vorgenommen werden.

Beweglichkeit (Motilität)

Die Bestimmung der Samenzellbeweglichkeit wurde in den vergangenen Jahren völlig revolutioniert. Unter Verwendung von Videokameras sowie speziellen, an die Mikroskope angeschlossenen Computern gelingt es, die äusserst komplexe Beweglichkeit der Samenzellen genau zu analysieren: Samenzellen schlagen mit den Schwänzen zwischen 25­ bis 30­mal pro Sekunde, gleichzeitig schlingern die Köpfe hin und her und es erfolgen Drehungen um die eigene Achse. Die so zustande kommenden Schlangenbewegungen können mittels Computeranalysen genau untersucht werden und geben wichtige Hinweise auf allfällige Störungen der Flagellen (Motoren) oder der Membrane (spezielle Umhüllungen der Samenzellen). 

Aussehen (Morphologie)

Das Aussehen der Samenzellen ist ebenfalls von grösster Bedeutung: Menschliche Samenzellen gehören zu den eher kleinen und sehr kompakten Varianten, verglichen mit vielen Tierspezies. Die Köpfe laufen spitz zu und sind seitlich abgeplattet. Eine breite Palette von Variationen von dieser sogenannten Normalform der nur rund 5 bis 7 Tausendstel­ Millimeter grossen Köpfe ist bekannt und muss zusätzlich in mikroskopischen Untersuchungen festgehalten werden. Sind konstant weniger als 4 % der Samenzellen ideal geformt, ist die Chance für eine Schwangerschaft reduziert.

Zwei Samenuntersuchungen

Von wenigen Ausnahmen abgesehen, wird Ihr Arzt Sie einige Wochen nach der ersten Samenuntersuchung zu einer zweiten Konsultation bestellen. Dies ist durch die Tatsache begründet, dass beim Menschen die Zahl der Samenzellen sowie ihre Funktionen von einem Samenerguss zum andern sich massiv unterscheiden können. Statistisch betrachtet, wären mindestens zehn Untersuchungen notwendig, um wirklich fehlerfreie Auswertungen liefern zu können – international hat man sich aber auf zwei Untersuchungen geeinigt, die wegen der punktgenauen und enorm zuverlässigen Funktionstests sehr genau die Bandbreite der Schwankungen erfassen lassen.

 

Sollwerte eines Ejakulats

Ejakulatvolumen
≥ 1.5ml

pH-Wert
7.2 - leicht alkalisch

Spemienkonzentration
≥ 15 Mio./ml

Spermiengesamtzahl
≥ 39 Mio.

Motilität (progressiv)
≥ 32 %

Morphologie
≥ 4 % normale Formen

Vitalität
≥ 58 % vitale Spermien

MAR-Test (Spermienantikörper)
< 50 % positiv

Leukozyten
< 1 Mio./ml

Zusätzliche Funktionstests liefern wichtige Informationen

Die natürlichen Funktionen der Samenzellen bestehen in einer exakt vorgegebenen Abfolge hochkomplexer Vorgänge, die erst eine erfolgreiche Befruchtung erlauben. Jedes Spermium hat nach dem Samenerguss zeitlich und räumlich genau vorgegebene Aufgaben zu meistern. Die Qualität der Zellen hängt dabei von der Fähigkeit der einzelnen Zelle ab, die unterschiedlichen Zellabschnitte, die für bestimmte Funktionen zuständig sind, zu aktivieren. So sind z.B. Veränderungen der Zelloberfläche, des Stoffwechselflusses und der Signalübermittlung innerhalb der einzelnen Zelle Voraussetzungen, dass das Spermium eine Eizelle erkennen, in sie eindringen und letztlich zur Verschmelzung bringen kann. Alle diese heute bekannten Mechanismen machen es verständlich, weshalb erst die Untersuchung dieser Spermienfunktionen eine echte Beurteilung der Befruchtungsfähigkeit einer Samenzelle erlaubt.

Spermienantikörper-Test (MAR-Test)

Da Samenzellen erst mit der Pubertät gebildet werden, stellen sie grundsätzlich für den Körper eine fremde, das heisst nicht seit Geburt bekannte, Zellpopulation dar. Normalerweise sind die Samenzellen in den Hodenkanälchen und im Nebenhoden gut geschützt vor dem Zugriff der weissen Blutkörperchen, die allein in der Lage sind, gegen Eindringlinge (wie z.B. Bakterien) Antikörper zu bilden. Bei Hodenverletzungen, akuten oder chronischen Infektionen, nach Hodenoperationen, Unterbindungen oder aber sehr oft auch ohne erkennbare Ursache finden sich Abwehrstoffe gegen Samenzellen in der Samenflüssigkeit. Diese sogenannten Autoantikörper (d.h. Abwehrstoffe, die der Körper gegen körpereigene Substanzen bildet) sind nicht ein definitives Schwangerschaftshindernis, verursachen aber wegen einer Beweglichkeitsstörung (die Antikörper haften auf der Oberfläche der Samenzellen) ernsthafte Probleme. 

Computergestützte Samenanalyse (CASA)

Erst die mittels computergestützter Systeme durchgeführten Untersuchungen zur Samenzellbeweglichkeit erlauben Einblick in die komplexen Abläufe, die notwendig sind, um eine Befruchtung zu gewährleisten. Die Samenzellen können auf ihrem Weg zur Eizelle in der Schleimhaut der Eileiter festkleben. Um sich zu lösen, haben sie die Fähigkeit, während Sekundenbruchteilen ihre Schlagfrequenz um das Zwanzigfache (Hyperaktivation: 600 Schläge pro Sekunde!) zu steigern. Nur wenn die Zellen diese Fähigkeit tatsächlich besitzen, ist gewährleistet, dass eine genügend grosse Zahl ihr Ziel erreicht. Diese sogenannte Hyperaktivation kann vom Auge im Mikroskop nicht erkannt werden und ist erst unter Verwendung der computergestützten Systeme nachweisbar. 

Membranfunktionen

Jede Samenzelle ist von einer Hülle umgeben, die ihrerseits als eigentliche Haut bestimmte Funktionen zu erfüllen hat. Mittels zusätzlicher Tests gelingt es, zu bestimmen, ob diese Haut intakt ist, ob sie allenfalls zu leicht verletzlich ist und ob sie schliesslich ihre Aufgaben vollumfänglich wahrnimmt (sogenannter hypoosmolarer Schwelltest). 

Akrosomen-Reaktionen

Der Kopf der Samenzellen wird – wie oben aufgeführt – von einer eigentlichen Haut umgeben. Dieser Schutzüberzug muss auf dem Weg zur Eizelle entfernt werden. Darunter liegt eine dünne Schicht von sogenannten Enzymen, die zum Vordringen bis zur Eizelle notwendig sind. Die Kunst der Samenzellen besteht nun darin, diese wichtigen Stoffe zum richtigen Zeitpunkt, das heisst nicht zu früh (wenn noch keine Eizelle erreicht ist oder gar nicht), freizusetzen. Routinemässig durchgeführte Labortests erlauben festzustellen, ob und zu welchem Zeitpunkt diese Reaktion einsetzt. 

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS)

Der hohe Gehalt an sogenannten ungesättigten Fettsäuren der Samenzellhüllen macht diese Zellart wie kaum eine andere in unserem Körper anfällig gegen äussere Einflüsse wie zum Beispiel gegen reaktive Sauerstoffspezies. Es handelt sich dabei um Stoffwechselprodukte, die sowohl von den Samenzellen als auch von weissen Blutkörperchen, Bakterien oder aus der Umwelt stammen können. Gelingt es, die Ursachen für die Bildung dieser ROS (Reactive Oxygene Species) zu eliminieren oder die Sauerstoffspezies selber zu binden, sind die Chancen auf eine Befruchtung wiederum besser.

Penetrationstests

Die Samenzellen müssen den Schleim der Gebärmutter durchdringen können. Dazu sind gewisse biochemische Eigenschaften wie auch ein bestimmtes Bewegungsmuster der Zellen notwendig. Im Labor ist es möglich, die Samenzellen in einer Substanz schwimmen zu lassen, die derjenigen des Gebärmutterschleims entspricht. So lassen sich Hinweise darauf finden, ob die Samenzellbeweglichkeit ausreichend ist.

Bestimmung der weissen Blutkörperchen in der Samenflüssigkeit

Die Samenflüssigkeit enthält in der Regel nur wenige weisse Blutkörperchen. Ist ihre Zahl vermehrt, weist dies auf einen Infekt hin. Sie können die Ursache für eine Beweglichkeitsstörung der Samenzellen sein, da ihre Stoffwechselprodukte wie ROS (Reaktive Oxygen Species) die Zellhüllen zerstören. Spezielle Färbemethoden erlauben die Unterscheidung von weissen Blutkörperchen von den – in der Grösse und Form fast identischen – unreifen Samenzellen als auch ihre eigentliche Typenbestimmung. 

Bakteriologische Untersuchungen (Suche nach fremden Keimen)

Die Samenflüssigkeit, die auf ihrem Weg auch die Harnröhre passiert, ist kaum je völlig frei von Bakterien. Übersteigt die Konzentration dieser Bakterien jedoch ein kritisches Ausmass oder aber finden sich bestimmte, normalerweise nicht vorkommende Bakterienarten, ist die Chance auf eine Befruchtung deutlich vermindert. Routinemässige sogenannte bakteriologische Untersuchungen sind deshalb oft angezeigt. 

Spermiengenetik

DNA-Fragmentationsindex DFI (Brüche in der Spermien-DNA)

Samenzellen besitzen sehr kleine Zellkerne. Dennoch muss zwingend ein vollständiger «halber» Chromosomensatz (Erbmaterial) darin untergebracht werden. Da bei der Samenzellreifung das Zellkernvolumen um das Zwanzigfache schrumpft, musste die Natur auf komplexe Mechanismen zurückgreifen, um das Erbmaterial dichter zu packen. Dabei entstehen Brüche und Risse im genetischen Strichcode. Viele andere Faktoren (wie Infektionen, Hitze, Gifte, Medikamente, Strahlungen, Entzündungen, Stoffwechselkrankheiten, Übergewicht u. a.) lassen das Erbmaterial aber auch brechen. Wenn mehr als 30 % der Samenzellen solche Schäden aufweisen, ist eine Schwangerschaft sehr unwahrscheinlich. Eine Untersuchung dieser Schäden ermöglicht heute einen äusserst genauen und aussagekräftigen Einblick in die Feinstruktur der Samenzellen und gehört zu einer modernen Samenanalyse.

FISH-Analyse

Neben den Veränderungen an Strängen des Erbmaterials kann es mindestens so häufig und mit nicht minder dramatischen Auswirkungen zu Veränderungen ganzer Gene kommen (Fehlen oder Verdoppelung eines Chromosoms). Die Fluoreszenz-in-situ­ Hybridisierung (FISH) macht solche Störungen sichtbar. Diese spezielle Untersuchung der Spermien-DNA wird nur durch  wenige genetische Labore angeboten. Falls die Notwendigkeit einer solchen Analyse besteht, wird durch uns ein Teil der Samenflüssigkeit in ein kooperierendes genetisches Labor geschickt.

DFI und FISH­ Analysen sollten bei unklarer Sterilität oder habituellen Frühaborten (Fehlgeburt) in Betracht gezogen werden. Im Falle einer künstlichen Befruchtung können diese Untersuchungen ausserdem wichtige Informationen liefern.

Kryokonservierung von Spermien – Vorsorge für den zukünftigen Kinderwunsch

Vor der Behandlung schwerer Erkrankungen sollte zwingend eine mögliche Beeinträchtigung der Zeugungsfähigkeit (Fruchtbarkeit) berücksichtigt werden. Das «Einfrieren» der Spermien (Kryokonservierung) kann eine sinnvolle Vorsorge zur Erfüllung eines späteren Kinderwunsches darstellen. Uns liegt es am Herzen, Sie über diese Möglichkeit im Folgenen zu informieren:

Viele Krebsformen lassen sich heute glücklicherweise erfolgreich behandeln und Betroffene stehen später vor der Frage, ob sie Kinder wollen. Sowohl Chemo- als auch Strahlentherapie können zur Schädigung der samenzellbildenden Kanälchen im Hoden führen. Auch Operationen (Hodenentfernung) und gewisse Therapien von chronischen Erkrankungen (Rheuma, Darmentzündungen, Multiple Sklerose) können die Spermienzahl und Qualität beeinträchtigen. Eine Erholung der Keimzellen ist zwar prinzipiell möglich, jedoch nicht vorhersehbar und in manchen Fällen kann es zur irreparablen Schädigung der Spermienproduktion kommen. Die Konfrontation mit einer eingeschränkten Fruchtbarkeit oder sogar Unfruchtbarkeit stellt für die Patienten verständlicherweise eine grosse Belastung dar. Deshalb ist heute idealerweise jedem Krebspatienten eine Kryokonservierung (Kältekonservierung) von Samenzellen vor Therapiebeginn zu empfehlen. Nach Abgabe der Samenprobe wird die Spermienqualität vor dem Einfrieren überprüft. Falls bereits initial keine Spermien oder nur Spermien von ungenügender Qualität vorliegen, besteht die Möglichkeit einer operativen Gewebeentnahme aus dem Hoden mit der Hoffnung hierdurch Spermien für die Kryokonservierung zu erhalten.

Die kryokonservierten Spermien können später für eine künstliche Befruchtung verwendet werden.

Eine Kostenübernahme ist in folgenden Fällen durch die Grundversicherung gewährleistet:
Alter < 40 Jahre, Risiko einer krebsbedingten dauerhaften Unfruchtbarkeit > 20%. 

Wir können diese Leistung in unserem eigenen Labor nicht anbieten, jedoch gibt es mehrere Zentren in Zürich und in der Schweiz, die Sie diesbezüglich beraten und betreuen können. Gerne vermitteln wir Ihnen entsprechende Kontakte.

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