Prävalenz von sexuell und nicht sexuell übertragbaren bakteriellen Erregern und ihre Assoziation mit verschiedenen Ejakulatparametern bei andrologischen Patienten

Abstract

Infektionen des Genitaltraktes zählen zu den häufigsten Ursachen männlicher Infertilität. Dabei können die Erreger selbst direkte Spermienschäden verursachen und/oder eine Entzündungsreaktion des Wirtsorganismus auslösen, so dass es zur Funktionsstörung der beteiligten Organe des Reproduktionstrakts oder strukturellen Schäden (Obstruktion der Samenwege) kommen kann. Ursächlich hierfür sind aszendierende Infektionen mit STI-Erregern oder typischen Uropathogenen, die sowohl symptomatisch als auch asymptomatisch verlaufen können. Bei asymptomatischen Verläufen handelt es sich oft um einen Zufallsbefund, insbesondere bei der diagnostischen Abklärung der männlichen Fertilität. Die Auswirkungen der bakteriellen Erreger auf den männlichen Urogenitaltrakt, die Ejakulatqualität und damit auch die männliche Fertilität werden allerdings kontrovers beurteilt.Ziele der vorliegenden Arbeit sind daher die Ermittlung der Prävalenz von STI und nicht sexuell übertragbaren bakteriellen Erregern bei andrologischen Patienten sowie deren Einfluss auf verschiedene Ejakulatparameter und die Veränderung der Ejakulatparameter nach antibiotischer Therapie.Retrospektiv wurden alle Ejakulate im Zeitraum von Juni 2011 bis Juni 2014 hinsichtlich des Vorhandenseins der kompletten mikrobiologischen Diagnostik überprüft und 2080 Ejakulate von Patienten mit einem medianen Alter von 37 Jahren identifiziert. Dabei handelt es sich um verschiedene andrologische Patientenkollektive der Klinik und Poliklinik für Kinderurologie und Andrologie in Gießen, vorwiegend solche mit unerfülltem Kinderwunsch. Spermiogramme wurden standardisiert nach WHO 2010 erstellt und durch biochemische Parameter ergänzt. Die molekularbiologische Identifizierung der Erreger erfolgte mittels Spezies-spezifischer PCR-Analyse klassischer STI und des kulturellen Nachweises typischer Harnwegsinfektionserreger. Zusätzlich konnten 67 Patienten aus dem Gesamtpatientenkollektiv identifiziert werden, bei welchen vor und nach antibiotischer Behandlung bei positivem STI-PCR-Ergebnis ein Spermiogramm vorlag. Die pseudonymisierten Daten wurden in einer Excel-Tabelle zusammengefasst und mit dem Statistikprogramm SPSS (Statistics 22) ausgewertet. In 134 Fällen zeigte sich ein positiver Befund im STI-Panel (94 x U. urealyticum, 7 x N. gonorrhoeae, 6 x C. trachomatis, 19 x Mycoplasmen (M. hominis und M. genitalum), 8 x Mischinfektionen). Der Nachweis einer STI wirkte sich signifikant negativ (p < 0,01) auf die Spermienkonzentration und -gesamtzahl aus. Andere Spermien-, Entzündungs- (Leukozyten, Elastase) oder Sekretionsparameter (Fruktose, alpha-Glucosidase) blieben von einer STI unbeeinflusst. In den Erregerkulturen fanden sich 290 Kulturen mit pathogenen Bakterien (am häufigsten Enterococcus spp. (N = 192) und E. coli (N = 101)). Diese wirkten sich signifikant negativ (p < 0,01) auf das Volumen und die Fruktose-Konzentration aus. Posttherapeutisch zeigte sich im Follow-up in 65/68 Fällen eine erfolgreiche Eradikation der STI (> 95 %). Allerdings ergab sich kurzfristig keine signifikante Verbesserung der Ejakulatqualität nach antibiotischer Behandlung.Der negative Einfluss von STI auf die Spermienkonzentration und die damit verbundene Oligozoospermie bei asymptomatischen Patienten zeigt die klinische Relevanz dieser Erreger im Hinblick auf die männliche Fertilität. Eine Subgruppen-Analyse der verschiedenen STI-Erreger war aufgrund geringer Fallzahlen nicht möglich. Jedoch belegt der hohe Anteil an U. urealyticum (> 70 %) unter den STI den klinischen Stellenwert dieses Erregers, wenngleich ursächliche Schädigungsmechanismen nicht aus den vorliegenden Daten abgeleitet werden können. Der negative Einfluss uropathogener Bakterien auf Ejakulatvolumen und Fruktose-Konzentration ist möglicherweise auf eine Funktionseinschränkung der Bläschendrüsen oder postentzündliche Obstruktion der Samenwege zurückzuführen. Die antibiotische Therapie von STI zeigte sich in der Eradikation hoch effektiv. Die ausbleibende Verbesserung der Ejakulatqualität geht möglicherweise auf die Berücksichtigung nur einer frühzeitigen Follow-up-Untersuchung zurück. Urogenital infections are among the most prevalent causes of male infertility. The pathogens can either directly cause sperm damage, or elicit an inflammatory reaction of the host, resulting in impaired function or structural damage of male reproductive organsthe. Responsible for the ascending infections are STIs or uropathogenic bacteria. The infection can be symptomatic, yet is frequently asymptomatic. In asymptomatic patients, the diagnosis is mostly discovered incidentally during andrological diagnostic work-up for infertility. The impact of the pathogens on the male urogenital tract, semen quality and fertility are a matter of controversy. Therefore, this retrospective study aims to investigate the prevalence of STIs and non-sexually transmitted bacterial pathogens in andrological patients, their impact on semen quality and respective changes after antibiotic therapy. A total of 2080 ejaculate samples from male patients (median age 37) who suffered infertility or other andrological disorders without any symptoms of acute genital tract infections could be included. All patients had been screened for sexually transmitted infections in the Department of Urology, Pediatric Urology and Andrology in Giessen between June 2010 and June 2014. Standardized semen analysis was preformed according to the recommendations of the World Health Organisation (WHO 2010), extended by biochemical parameters. Microbiological work-up of semen samples included a species-specific multiplex PCR assay for selected STIs and and standard culture of urogenital bacteria. We could separate 67 patients with positive STI-PCR results who underwent antibiotic treatment and had a follow up semen sample. All pseudononymized data were collected in an excel spreadcheet and statistical analysis was performed using SPSS Statistics 22.In 134 cases, PCR analysis revealed positive results for STI (94x U. urealyticum, 7x N. gonorrhoeae, 6x C. trachomatis, 19x Mycoplasmen (M. hominis and M. genitalum), 8x mixed infections). The sperm concentration and total sperm count were significantly lower in patients who were positive for STIs (p<0,01). Other semen variables concerning sperm parameters, inflammatory markers (leukocyte count, PMN elastase), or seminal fluid composition (fructose, alpha-glucosidase) were not sigificantly related to STI. Among the standard cultures of semen samples, 290 were positive with pathogenic bacteria (most prevalent species: Enterococcus spp. (N=192) and E. coli (N=101)). These showed a significant negative effect on semen volume and fructose concentration (p < 0,01). After antibiotic treatment of STI, the elimination of the resp. bacteria was successful in 65/68 cases (>95 %). However, the follow-up semen analyses showed no significant improvement of the sperm parameters after antibiotic treatment.The negative impact of STI on sperm concentration and the related oliogozoospermia in asymptomatic patients underlines the clinical importance of these pathogens with regard to male infertility. A subgroup analysis of different STIs was not possible due to the low number of cases. However, the high proportion of U. urealyticum (>70%) among the STIs identified provides suggestive evidence for the clinical significance of this pathogen. On the other hand, the available data do not allow for deciphering the mechanisms underlying infection-related damage of male reproductive function. The negative impact of uropathogenic bacteria on semen volume and fructose concentration might reflect impaired function of the Gl. vesiculosa or postinfectious obstruction along the excurrent ductal system. Although the cure rate of STIs after antibiotic therapy was high, semen quality did not improve. This could be due to the fact, that only one follow-up examination at short-term after treatment was available for this study.