PL EN
Postępy technologiczne i kliniczne w kriokonserwacji nasienia – przegląd piśmiennictwa
 
Więcej
Ukryj
1
Students’ Scientific Club, Department of Urology, Faculty of Medical Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland
 
2
Department of Urology, Faculty of Medical Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland
 
 
Autor do korespondencji
Kamil Kania   

Studenckie Koło Naukowe, Oddział Kliniczny Urologii, Wojewódzki Szpital Specjalistyczny Nr 5 im. św. Barbary, pl. Medyków 1, 41-200 Sosnowiec
 
 
Ann. Acad. Med. Siles. 2026;80:133-143
 
SŁOWA KLUCZOWE
DZIEDZINY
STRESZCZENIE
Kriokonserwacja nasienia odgrywa kluczową rolę w zabezpieczaniu płodności, nabierając krytycznego znaczenia u pacjentów onkologicznych, u których leczenie systemowe grozi utratą funkcji rozrodczych. W obliczu postępu technologicznego ukierunkowanego na optymalizację protokołów mrożenia niniejszy przegląd analizuje aktualne zastosowania oraz skuteczność nowych rozwiązań w tej dziedzinie. Szczególną uwagę poświęcono innowacyjnym krioprotektantom, protokołom witryfikacji oraz strategiom służącym poprawie jakości nasienia po rozmrożeniu. W pracy omówiono różne podejścia, w tym techniki mikroiniekcyjne, protokoły wolne od klasycznych krioprotektantów, wspomaganie naturalne (γ-tokoferol czy ekstrakt z Sargassum) oraz farmakologiczne (pentoksyfilina, melatonina i kofeina). Zakres analizy poszerzono o specyficzne grupy kliniczne: pacjentów onkologicznych, pacjentów z zespołem Klinefeltera, zakażonych wirusem HIV-1 oraz pacjentów z zaburzeniami rozwoju płci. Co istotne, wysoka skuteczność laboratoryjna procedur nie koreluje z częstością wykorzystania próbek, gdyż pacjenci rzadko decydują się na ich użycie. Obserwuje się wyraźną tendencję do odchodzenia od konwencjonalnego, powolnego mrożenia na rzecz witryfikacji, która skuteczniej minimalizuje uszkodzenia strukturalne. Niemniej jednak, z uwagi na ograniczoną liczebność grup badawczych oraz heterogeniczność stosowanych protokołów kluczowe staje się ujednolicenie praktyk laboratoryjnych. Niezbędna jest identyfikacja biomarkerów predykcyjnych oraz dostosowanie metod mrożenia do ewoluujących potrzeb zróżnicowanej populacji pacjentów. Warunkiem dalszego postępu jest realizacja szeroko zakrojonych, wieloośrodkowych badań, które zweryfikują użyteczność kliniczną dostępnych rozwiązań.
Oświadczenie: Do przetłumaczenia tekstu z języka polskiego na angielski autorzy wykorzystali narzędzie ChatGPT (OpenAI). Po przetłumaczeniu tekst został autoryzowany i sprawdzony przez native speakera.
REFERENCJE (47)
1.
Doetsch RN. Lazzaro Spallanzani’s Opuscoli of 1776. Bacteriol Rev. 1976;40(2):270–275. doi: 10.1128/br.40.2.270-275.1976.
 
2.
Sztein JM, Takeo T, Nakagata N. History of cryobiology, with special emphasis in evolution of mouse sperm cryopreservation. Cryobiology. 2018;82:57–63. doi: 10.1016/j.cryobiol.2018.04.008.
 
3.
Ferrari S, Paffoni A, Filippi F, Busnelli A, Vegetti W, Somigliana E. Sperm cryopreservation and reproductive outcome in male cancer patients: a systematic review. Reprod Biomed Online. 2016;33(1):29–38. doi: 10.1016/j.rbmo.2016.04.002.
 
4.
Esteves SC. Clinical management of infertile men with nonobstructive azoospermia. Asian J Androl. 2015;17(3):459–470. doi: 10.4103/1008-682X.148719.
 
5.
Su HI, Lacchetti C, Letourneau J, Partridge AH, Qamar R, Quinn GP, et al. Fertility Preservation in People With Cancer: ASCO Guideline Update. J Clin Oncol. 2025;43(12):1488–1515. doi: 10.1200/JCO-24-02782.
 
6.
Gao D, Critser JK. Mechanisms of Cryoinjury in Living Cells. ILAR J. 2000;41(4):187–196. doi: 10.1093/ilar.41.4.187.
 
7.
Yong KW, Wan Safwani WK, Xu F, Wan Abas WA, Choi JR, Pingguan-Murphy B. Cryopreservation of Human Mesenchymal Stem Cells for Clinical Applications: Current Methods and Challenges. Biopreserv Biobank. 2015;13(4):231–239. doi: 10.1089/bio.2014.0104.
 
8.
Jang TH, Park SC, Yang JH, Kim JY, Seok JH, Park US, et al. Cryopreservation and its clinical applications. Integr Med Res. 2017;6(1):12–18. doi: 10.1016/j.imr.2016.12.001.
 
9.
Rall WF, Fahy GM. Ice-free cryopreservation of mouse embryos at −196°C by vitrification. Nature. 1985;313(6003):573–575. doi: 10.1038/313573a0.
 
10.
Yavin S, Arav A. Measurement of essential physical properties of vitrification solutions. Theriogenology. 2007;67(1):81–89. doi: 10.1016/j.theriogenology.2006.09.029.
 
11.
Kuwayama M, Vajta G, Kato O, Leibo SP. Highly efficient vitrification method for cryopreservation of human oocytes. Reprod Biomed Online. 2005;11(3):300–308. doi: 10.1016/s1472-6483(10)60837-1.
 
12.
Cordeiro RM, Stirling S, Fahy GM, De Magalhães JP. Insights on cryoprotectant toxicity from gene expression profiling of endothelial cells exposed to ethylene glycol. Cryobiology. 2015;71(3):405–412. doi: 10.1016/j.cryobiol.2015.10.142.
 
13.
Curaba M, Verleysen M, Amorim CA, Dolmans MM, Van Langendonckt A, Hovatta O, et al. Cryopreservation of prepubertal mouse testicular tissue by vitrification. Fertil Steril. 2011;95(4):1229–1234.e1. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.04.062.
 
14.
Han S, Zhao L, Yang C, Xu J, Yao C, Huang C, et al. Vitrification with microinjection of single seminiferous tubules: an efficient cryopreservation approach for limited testicular tissue. Reprod Biomed Online. 2021;43(4):687–699. doi: 10.1016/j.rbmo.2021.06.026.
 
15.
Slabbert M, du Plessis SS, Huyser C. Large volume cryoprotectant-free vitrification: an alternative to conventional cryopreservation for human spermatozoa. Andrologia. 2015;47(5):594–599. doi: 10.1111/and.12307.
 
16.
Isachenko E, Isachenko V, Katkov II, Dessole S, Nawroth F. Vitrification of mammalian spermatozoa in the absence of cryoprotectants: from past practical difficulties to present success. Reprod Biomed Online. 2003;6(2):191–200. doi: 10.1016/s1472-6483(10)61710-5.
 
17.
Bailey JL, Bilodeau JF, Cormier N. Semen Cryopreservation in Domestic Animals: A Damaging and Capacitating Phenomenon. J Androl. 2000;21(1):1–7. doi: 10.1002/j.1939-4640.2000.tb03268.x.
 
18.
Hezavehei M, Sharafi M, Kouchesfahani HM, Henkel R, Agarwal A, Esmaeili V, et al. Sperm cryopreservation: A review on current molecular cryobiology and advanced approaches. Reprod Biomed Online. 2018;37(3):327–339. doi: 10.1016/j.rbmo.2018.05.012.
 
19.
Tamburrino L, Traini G, Marcellini A, Vignozzi L, Baldi E, Marchiani S. Cryopreservation of Human Spermatozoa: Functional, Molecular and Clinical Aspects. Int J Mol Sci. 2023;24(5):4656. doi: 10.3390/ijms24054656.
 
20.
Gualtieri R, Kalthur G, Barbato V, Longobardi S, Di Rella F, Adiga SK, et al. Sperm Oxidative Stress during In Vitro Manipulation and Its Effects on Sperm Function and Embryo Development. Antioxidants. 2021;10(7):1025. doi: 10.3390/antiox10071025.
 
21.
Thomson LK, Fleming SD, Aitken RJ, De Iuliis GN, Zieschang J-A, Clark AM. Cryopreservation-induced human sperm DNA damage is predominantly mediated by oxidative stress rather than apoptosis. Hum Reprod. 2009;24(9):2061–2070. doi: 10.1093/humrep/dep214.
 
22.
Ko EY, Sabanegh ES Jr, Agarwal A. Male infertility testing: reactive oxygen species and antioxidant capacity. Fertil Steril. 2014;102(6):1518–1527. doi: 10.1016/j.fertnstert.2014.10.020.
 
23.
Potts RJ, Notarianni LJ, Jefferies TM. Seminal plasma reduces exogenous oxidative damage to human sperm, determined by the measurement of DNA strand breaks and lipid peroxidation. Mutat Res. 2000;447(2):249–256. doi: 10.1016/s0027-5107(99)00215-8.
 
24.
Kefer JC, Agarwal A, Sabanegh E. Role of antioxidants in the treatment of male infertility. Int J Urol. 2009;16(5):449–457. doi: 10.1111/j.1442-2042.2009.02280.x.
 
25.
Zerbinati C, Caponecchia L, Fiori C, Sebastianelli A, Salacone P, Ciacciarelli M, et al. Alpha‐ and gamma‐tocopherol levels in human semen and their potential functional implications. Andrologia. 2020;52(4):e13543. doi: 10.1111/and.13543.
 
26.
Duan XJ, Zhang WW, Li XM, Wang BG. Evaluation of antioxidant property of extract and fractions obtained from a red alga, Polysiphonia urceolata. Food Chem. 2006;95(1):37–43. doi: 10.1016/j.foodchem.2004.12.015.
 
27.
Sobhani A, Eftekhaari TE, Shahrzad ME, Natami M, Fallahi S. Antioxidant Effects of Brown Algae Sargassum on Sperm Parameters: CONSORT-Compliant Article. Medicine. 2015;94(52):e1938. doi: 10.1097/MD.0000000000001938.
 
28.
Angelopoulos T, Adler A, Krey L, Licciardi F, Noyes N, McCullough A. Enhancement or initiation of testicular sperm motility by in vitro culture of testicular tissue. Fertil Steril. 1999;71(2):240–243. doi: 10.1016/s0015-0282(98)00434-8.
 
29.
Tournaye H, Janssens R, Verheyen G, Devroey P, Van Steirteghem A. In vitro fertilization in couples with previous fertilization failure using sperm incubated with pentoxifylline and 2-deoxyadenosine. Fertil Steril. 1994;62(3):574–579. doi: 10.1016/s0015-0282(16)56948-9.
 
30.
Xian Y, Jiang M, Liu B, Zhao W, Zhou B, Liu X, et al. A cryoprotectant supplemented with pentoxifylline can improve the effect of freezing on the motility of human testicular sperm. Zygote. 2022;30(1):92–97. doi: 10.1017/S0967199421000368.
 
31.
Succu S, Berlinguer F, Pasciu V, Satta V, Leoni GG, Naitana S. Melatonin protects ram spermatozoa from cryopreservation injuries in a dose-dependent manner. J Pineal Res. 2011;50(3):310–318. doi: 10.1111/j.1600-079X.2010.00843.x.
 
32.
Pariz JR, Hallak J. Effects of caffeine supplementation in post-thaw human semen over different incubation periods. Andrologia. 2016;48(9):961–966. doi: 10.1111/and.12538.
 
33.
Pariz JR, Ranéa C, Monteiro RAC, Evenson DP, Drevet JR, Hallak J. Melatonin and Caffeine Supplementation Used, Respectively, as Protective and Stimulating Agents in the Cryopreservation of Human Sperm Improves Survival, Viability, and Motility after Thawing compared to Traditional TEST-Yolk Buffer. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:6472945. doi: 10.1155/2019/6472945.
 
34.
Gandini L, Lombardo F, Lenzi A, Spanò M, Dondero F. Cryopreservation and Sperm DNA Integrity. Cell Tissue Bank. 2006;7(2):91–98. doi: 10.1007/s10561-005-0275-8.
 
35.
Trottmann M, Becker AJ, Stadler T, Straub J, Soljanik I, Schlenker B, et al. Semen Quality in Men with Malignant Diseases before and after Therapy and the Role of Cryopreservation. Eur Urol. 2007;52(2):355–367. doi: 10.1016/j.eururo.2007.03.085.
 
36.
Watson PF. The causes of reduced fertility with cryopreserved semen. Anim Reprod Sci. 2000;60–61:481–492. doi: 10.1016/s0378-4320(00)00099-3.
 
37.
Schuffner A, Morshedi M, Oehninger S. Cryopreservation of fractionated, highly motile human spermatozoa: effect on membrane phosphatidylserine externalization and lipid peroxidation. Hum Reprod. 2001;16(10):2148–2153. doi: 10.1093/humrep/16.10.2148.
 
38.
Zribi N, Feki Chakroun N, El Euch H, Gargouri J, Bahloul A, Ammar Keskes L. Effects of cryopreservation on human sperm deoxyribonucleic acid integrity. Fertil Steril. 2010;93(1):159–166. doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.09.038.
 
39.
Fortunato A, Leo R, Liguori F. Effects of cryostorage on human sperm chromatin integrity. Zygote. 2013;21(4):330–336. doi: 10.1017/S0967199412000032.
 
40.
Frainais C, Vialard F, Rougier N, Aegerther P, Damond F, Ayel JP, et al. Impact of freezing/thawing technique on sperm DNA integrity in HIV-1 patients. J Assist Reprod Genet. 2010;27(7):415–421. doi: 10.1007/s10815-010-9417-4.
 
41.
Záková J, Lousová E, Ventruba P, Crha I, Pochopová H, Vinklárková J, et al. Sperm Cryopreservation before Testicular Cancer Treatment and Its Subsequent Utilization for the Treatment of Infertility. ScientificWorldJournal. 2014;2014:575978. doi: 10.1155/2014/575978.
 
42.
van Der Kaaij MA, van Echten-Arends J, Heutte N, Meijnders P, Abeilard-Lemoisson E, Spina M, et al. Cryopreservation, semen use and the likelihood of fatherhood in male Hodgkin lymphoma survivors: an EORTC-GELA Lymphoma Group cohort study. Hum Reprod. 2014;29(3):525–533. doi: 10.1093/humrep/det430.
 
43.
González-Ravina C, Santamaría-López E, Pacheco A, Ramos J, Carranza F, Murria L, et al. Effect of Sperm Selection by Magnetic-Activated Cell Sorting in D-IUI: A Randomized Control Trial. Cells. 2022;11(11):1794. doi: 10.3390/cells11111794.
 
44.
Brugnon F, Ouchchane L, Pons-Rejraji H, Artonne C, Farigoule M, Janny L. Density gradient centrifugation prior to cryopreservation and hypotaurine supplementation improve post-thaw quality of sperm from infertile men with oligoasthenoteratozoospermia. Hum Reprod. 2013;28(8):2045–2057. doi: 10.1093/humrep/det253.
 
45.
Plotton I, d’Estaing SG, Cuzin B, Brosse A, Benchaib M, Lornage J, et al. Preliminary Results of a Prospective Study of Testicular Sperm Extraction in Young Versus Adult Patients With Nonmosaic 47,XXY Klinefelter Syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2015;100(3):961–967. doi: 10.1210/jc.2014-3083.
 
46.
Johnson EK, Finlayson C, Finney EL, Harris CJ, Tan SY, Laronda MM, et al. Gonadal Tissue Cryopreservation for Children with Differences of Sex Development. Horm Res Paediatr. 2019;92(2):84–91. doi: 10.1159/000502644.
 
47.
Isachenko V, Isachenko E, Montag M, Zaeva V, Krivokharchenko I, Nawroth F, et al. Clean technique for cryoprotectant-free vitrification of human spermatozoa. Reprod Biomed Online. 2005;10(3):350–354. doi: 10.1016/s1472-6483(10)61795-6.
 
eISSN:1734-025X
Journals System - logo
Scroll to top