Sperm quality and paternal age: effect on blastocyst formation and pregnancy rates

Basic Clin Androl. 2017 Jan 21:27:2. doi: 10.1186/s12610-016-0045-4. eCollection 2017.

Abstract

Background: Several studies suggest a decrease in sperm quality in men in the last decades. Therefore, the aim of this work was to assess the influence of male factors (sperm quality and paternal age) on the outcomes of conventional in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI).

Methods: This retrospective study included all couples who underwent IVF or ICSI at Montpellier University Hospital, France, between 1 January 2010 and 31 December 2015. Exclusion criteria were cycles using surgically retrieved sperm or frozen sperm, with pre-implantation genetic diagnosis or using frozen oocytes. The primary outcomes were the blastulation rate (number of blastocysts obtained at day 5 or day 6/number of embryos in prolonged culture at day 3) and the clinical pregnancy rate. The secondary outcomes were the fertilization and early miscarriage rates.

Results: In total, 859 IVF and 1632 ICSI cycles were included in this study. The fertilization rate after ICSI was affected by oligospermia. Moreover, in ICSI, severe oligospermia (lower than 0.2 million/ml) led to a reduction of the blastulation rate. Reduced rapid progressive motility affected particularly IVF, with a decrease of the fertilization rate and number of embryos at day 2 when progressive motility was lower than 32%. Paternal age also had a negative effect. Although it was difficult to eliminate the bias linked to the woman's age, pregnancy rate was reduced in IVF and ICSI when the father was older than 51 and the mother older than 37 years.

Conclusions: These results allow adjusting our strategies of fertilization technique and embryo transfer. In the case of severe oligospermia, transfer should be carried out at the cleaved embryo stage (day 2-3) due to the very low blastulation rate. When the man is older than 51 years, couples should be aware of the reduced success rate, especially if the woman is older than 37 years. Finally, promising research avenues should be explored, such as the quantification of free sperm DNA, to optimize the selection of male gametes.

Contexte: De nombreuses données suggèrent une altération des paramètres spermatiques ces dernières décennies. Le but de ce travail est d’évaluer l’impact de facteurs masculins tels la qualité du sperme et l’âge paternel sur les résultats en fécondation in vitro classique (FIVc) et en fécondation in vitro avec injection intra-cytoplasmique de spermatozoïde (ICSI).

Matériels et méthodes: L’étude a porté sur l’ensemble des couples ayant fait l’objet d’une tentative de FIVc ou d’ICSI entre le 1er janvier 2010 et le 31 décembre 2014 au CHU de Montpellier. Les critères d’exclusion ont été les tentatives avec utilisation de spermatozoïdes prélevés chirurgicalement ou de sperme congelé, les cycles avec diagnostic pré-implantatoire et les cycles avec ovocytes congelés. Au total, 859 ponctions de FIVc et 1632 ponctions d’ICSI ont été incluses dans l’étude.

Résultats: En ICSI, le taux de fécondation est affecté par l’oligospermie. Par ailleurs, une oligospermie extrême (inférieure à 0,2 M/ml) entraîne une diminution du taux de blastulation. La mobilité progressive avant préparation a plus d’impact en FIVc, où les taux de fécondation et le nombre d’embryons obtenus à J2 vont être plus bas lorsque la mobilité progressive est inférieure à 32%. Même s’il est difficile d’éliminer le biais lié à l’âge de la partenaire, il semblerait qu’il y ait une diminution du taux de grossesse en FIVc et en ICSI à partir de 51 ans chez l’homme avec une partenaire âgée de plus de 37 ans.

Conclusion: Ces résultats permettront essentiellement d’ajuster nos stratégies de choix de technique de mise en fécondation et de transfert. Pour les oligospermies extrêmes, il semble préférable de proposer un transfert précoce au stade embryon clivé (J2 - J3) car le taux de blastulation est très réduit dans ce cas. Lorsque l’homme est âgé, il faudra également informer le couple de la diminution des taux de réussite, d’autant plus si sa partenaire a plus de 37 ans. Enfin, différentes pistes prometteuses de recherche sont encore à explorer, comme le dosage de l’ADN libre spermatique afin d’optimiser la sélection des gamètes masculins et ainsi améliorer les résultats en AMP.

Keywords: Blastulation rate; Paternal age; Progressive motility; Rate of clinical pregnancy; Sperm concentration; Sperm quality.