Correlation of DNA fragments with routine semen parameters and lifestyle and their impact on assisted reproductive outcomes

Abstract

Objective

This study investigated the correlation between sperm DNA integrity and routine semen evaluation parameters in male infertile patients, the influencing factors, and the impact of the DNA fragmentation index (DFI) on embryo quality and clinical outcomes in in vitro fertilization and embryo transfer (IVF-ET).

Methods

Sperm DFI and semen routine parameters of 6160 infertile men admitted between June 2017 and June 2018 were analyzed. Patients were divided into three groups according to their DFI: low-DFI (DFI < 15%), medium-DFI (15% < DFI ≤ 30%), and high-DFI (DFI > 30%). The correlations of DFI with patients’ age, sperm concentration, sperm percentage of forward movement and sperm percentage of normal shape were analyzed. The clinical data of 5040 infertile couples who received IVF treatment between June 2016 and 2021 and had embryos transferred in a fresh cycle were reviewed. The fertilization rate, cleavage rate, blastocyst rate, and pregnancy rate in different DFI groups were compared.

Results

Semen evaluation parameters (concentration, spermatozoa with progressive motility, and the normal morphology rate), the high-quality embryo rate, blastocyst development rate, and pregnancy rate in the high-DFI group were significantly lower than those in the other two groups. The correlation analysis revealed that sperm DFI was negatively correlated with semen concentration, sperm motility, and normal sperm morphology and positively correlated with the man's age, BMI, and unhealthy habits (smoking and drinking). There was no significant difference in the number of mature eggs and normal fertilization rate among groups.

Conclusion

A strong correlation exists between sperm DFI and semen evaluation parameters. Smoking, drinking, and other unhealthy habits lead to an increase in DFI, reducing the high-quality embryo rate and blastocyst development rate and affecting pregnancy outcomes.

Resumo

Objetivo

Avaliar a correlação entre a integridade do DNA espermático de pacientes com infertilidade masculina e os parâmetros de avaliação seminal convencional, os fatores que a impulsionam, a influência do índice de fragmentação de DNA (DFI) na qualidade embrionária, o desfecho clínico na fertilização in vitro e a transferência de embriões (fiv-te).

Métodos

Foram analisados o DFI espermático e os parâmetros de rotina seminal de 6.160 homens com infertilidade admitidos entre junho de 2017 e junho de 2018. Os pacientes foram divididos de acordo com o DFI em baixo (DFI < 15%), médio (15% < DFI ≤ 30%) e alto (DFI > 30%). Foi analisada a correlação do DFI com a idade dos pacientes, concentração espermática, porcentagem de espermatozoides motilizados para frente e porcentagem de espermatozoides com morfologia normal. Foram revisados dados clínicos de 5.040 casais inférteis que receberam tratamento de fertilização in vitro entre junho de 2016 e 2021 e transferiram embriões no novo ciclo. As taxas de fertilização, clivagem, blastocisto e concepção foram comparadas entre os diferentes grupos de DFI.

Resultados

Os índices de avaliação seminal (concentração, espermatozoides com movimento progressivo e morfologia normal), embriões de boa qualidade, desenvolvimento de blastocistos e prenhez foram significativamente menores no grupo com alto DFI. As análises de correlação mostraram que o DFI espermático está negativamente relacionado com a concentração seminal, motilidade espermática, morfologia espermática normal e positivamente relacionado com a idade dos homens, IMC e hábitos adversos (tabagismo e consumo de álcool).

Conclusão

Houve forte correlação entre o DFI espermático e os parâmetros de avaliação seminal. Hábitos indesejáveis, como tabagismo e consumo de álcool, levam ao aumento do DFI, diminuição da taxa de embriões de boa qualidade e desenvolvimento de blastocistos e comprometem o desfecho gestacional.