Onderzoeken naar onvruchtbaarheid

In dit deel van de site schetsen we de brede context van geassisteerde bevruchting:

  • hoe wordt een mens zwanger in een natuurlijke voortplantingscyclus? 
  • wat is verminderde vruchtbaarheid precies?  
  • welke onderzoeken kunnen we in het CRG doen om naar mogelijke oorzaken te zoeken?
            

De voortplantingscyclus bij de mens

De natuurlijke voortplanting van de mens geregeld door onze hormonale huishouding.
Van die wetenschap maken we in de vruchtbaarheidsgeneeskunde gebruik om de bevruchtingskansen te verbeteren van wensouders die moeite hebben met zwanger worden.

Een hormonaal verhaal
Hormonen zijn stoffen die door een klier of bepaalde lichaamscellen worden afgescheiden en via het bloed elders in het lichaam een orgaan bereiken om daar een boodschap af te leveren. Ze leveren het signaal waardoor dat orgaan een bepaalde taak zal uitvoeren.
Zowel bij de man als bij de vrouw wordt het productieproces en de rijping van geslachtscellen (zaad- of eicellen) gestuurd door gonadotrofines, d.w.z. hormonen die de voortplantingsorganen (gonaden) opzoeken.
  • GnRH (gonadotrofine releasing hormone) brengt de productie van LH en FSH op gang.
  • FSH (follikelstimulerend hormoon) brengt in de eierstokken de follikels tot ontwikkeling en zorgt in de zaadballen voor de aanmaak van zaadcellen.

  • LH (luteïniserend hormoon) lokt de eisprong uit en zorgt ervoor dat de zaadbal - maar ook de eierstok - mannelijk hormoon (testosteron) aanmaken.

Zowel bij de man als bij de vrouw resulteert de boodschap van de gonadotrofines in de aanmaak van hormonen in de geslachtsorganen:
  • oestrogenen en progesteron: vrouwelijke geslachtshormonen;
  • testosteron: mannelijk geslachtshormoon.

Bij zwangerschap wordt nog één hormoon aangemaakt door de moederkoek (placenta): hCG.
hCG (humaan chorion gonadotrofine of zwangerschapshormoon) ondersteunt onrechtstreeks de evolutie van de zwangerschap.

Seksuele functie bij de man
Hoe zit een man hormonaal in elkaar en hoe functioneren zijn geslachtsorganen?     
Dat is het terrein van de andrologie, de tak van de medische wetenschap die zich specialiseert in de mannelijke (on)vruchtbaarheid. 

De man hormonaal
De zaadproductie

De man hormonaal  

De aanmaak en de rijping van zaadcellen wordt geregeld door de gonadotrofines FSH en LH.
  • FSH (follikelstimulerend hormoon, zo genoemd omdat het identiek is aan het hormoon dat bij de vrouw de follikelrijping stimuleert) zorgt onrechtstreeks voor de aanmaak van de zaadcellen,
  • LH (luteïniserend hormoon) onrechtstreeks voor de rijping ervan.
FSH en LH worden afgescheiden door de hypofyse, een kleine klier in de hersens. Die krijgt daartoe het bevel van de hypothalamus, een gedeelte van de tussenhersenen dat er net boven ligt.
De hypothalamus scheidt heel regelmatig een klein hormoon af: GnRH, of gonadotrofine releasing hormone. Dat zorgt voor de vrijmaking (releasing) van de gonadotrofines FSH en LH.
Kortom: FSH en LH zetten de  voortplantingsorganen aan het werk, zodat die op hun beurt geslachtshormonen gaan aanmaken. Bij de man is dat in hoofdzaak testosteron.

Testosteron 
Testosteron is wat een jongen tot een man maakt. De productie ervan start in de puberteit en zorgt voor de ontwikkeling van de secundaire seksuele kenmerken (baardgroei, stem, spierontwikkeling, ...). Vanaf dan regelt het de seksuele functie en het libido van de man en zorgt het (mee) voor de rijping van de zaadcellen.
De testosteronproductie bereikt een piek rond de leeftijd van 30-35 jaar, daarna neemt ze geleidelijk af.
In de 'cyclus' van de man levert het testosterongehalte een boodschap op richting hersenen: als er voldoende mannelijk hormoon aanwezig is, vertraagt de afscheiding van GnRH en komen er als gevolg minder gonadrotofines vrij. Omgekeerd, als het testosterongehalte daalt, bv. omdat de zaadbal onvoldoende testosteron aanmaakt, krijgen de hersenen de boodschap dat de productie van FSH en LH aangezwengeld mag worden.

Het chauffageprincipe 

  • Als het koud is in de kamer (weinig mannelijk hormoon aanwezig) zorgt de thermostaat ervoor dat de verwarming aanslaat (aanmaak gonadotrofines);
  • zodra de kamer opgewarmd is (genoeg testosteron), gaat de verwarming uit (geen aanmaak gonadotrofines).
Op dit principe is bv. de werking van de mannenpil gebaseerd.
Het verklaart meteen waarom de inname van testosteron (bv. door bodybuilders) tot onvruchtbaarheid kan leiden. Mannen die testosteron innemen (omdat het mannelijk hormoon ook zorgt voor de opbouw van spiermassa) zetten als het ware bijverwarming in de kamer waar de thermostaat staat. Ze geven aan de hypofyse verkeerdelijk de boodschap dat er voldoende mannelijk hormoon aangemaakt wordt, waardoor die geen gonadotrofines vrijgeeft.
Maar gonadotrofines zijn nodig voor de productie en de rijping van de zaadcellen. De 'onnatuurlijke' aanwezigheid van mannelijk hormoon leidt m.a.w. tot het wegvallen van de natuurlijke impuls om gonadotrofines aan te maken. En: zonder gonadotrofines, geen (of een sterk verminderde) zaadproductie.

De zaadproductie 

Zaadcellen worden geproduceerd in heel fijne kanaaltjes (zaadvormende buisjes) in de testikels van de man. De aanmaak ervan start in de puberteit en blijft het hele leven doorgaan.
De productie op zich is een ingewikkeld proces van celdeling en celdifferentiatie, dat in totaal bijna drie maanden in beslag neemt. Maar uiteraard voltrekt het proces zich in zijn verschillende fasen in duizenden kanaaltjes tegelijk, zodat er na één zaadlozing geen drie maanden gewacht hoeft te worden op nieuwe zaadcellen.
Na hun aanmaak in de zaadbal gaan de zaadcellen naar de bijbal, die uit één enkele, sterk gewonden buis bestaat. Daar verblijven de spermatozoa ongeveer zeven dagen, tijd waarin ze verder rijpen en beweeglijker worden.
De bijbal fungeert ook als reservoir van zaadcellen. Pas bij een orgasme worden ze uit de bijbal geperst en beginnen ze aan hun tocht naar buiten, door de zaadleider via de prostaat naar de penis.
De zaadleider vormt samen met de begeleidende zenuwen en bloedvaten de zaadstreng. Voordat die de prostaat binnendringt, is er een verwijding die de verbinding vormt met de zaadblaasjes. Zowel de zaadblaasjes en de prostaat scheiden een vocht af en vormen zo een voedingsrijk plasma, waarin de zaadcellen uiteindelijk via de urinebuis van de penis naar buiten worden getransporteerd.

Vruchtbaar/onvruchtbaar?

Vanaf twee miljoen (en minder) beweeglijke zaadcellen per milliliter heeft de man een ernstig vruchtbaarheidsprobleem.
Vanaf minder dan 20 miljoen zaadcellen per milliliter is verminderde vruchtbaarheid mogelijk.

Een normaal vruchtbare man loost per keer 1,5 tot 4 milliliter sperma, dat per milliliter 20 tot 200 miljoen zaadcellen bevat. Vanaf twee miljoen (en minder) beweeglijke zaadcellen per milliliter heeft de man een zeer ernstig vruchtbaarheidsprobleem (zie ook de zaadkwaliteit).

Dit productie- en ejaculatietraject vormt een belangrijk onderzoeksterrein bij de behandeling van verminderd vruchtbare paren. Problemen die zich op het traject voordoen kunnen dankzij de heelkunde of technieken voor zaadextractie soms omzeild worden.

De seksuele cyclus bij de vrouw
Om te begrijpen waarom een vrouw al dan niet zwanger kan worden of blijven, moeten we weten hoe ze hormonaal functioneert, hoe haar geslachtsorganen in elkaar zitten en of die geen afwijkingen vertonen.      
Dat laatste hoort eerder tot het domein van de gynaecologie. In de vruchtbaarheidsgeneeskunde is het vooral door onze kennis over de hormonale huishouding dat we erin slagen om veel vrouwen te helpen die vroeger geen kinderen zouden hebben kunnen krijgen.
   
De vrouw hormonaal
De voorraad eicellen 
De menstruatiecyclus 
Natuurlijke bevruchting 
Innesteling 

De vrouw hormonaal  

De vruchtbaarheid van de vrouw wordt door dezelfde hormonen geregeld als de zaadproductie bij de man:
  • de hypothalamus scheidt heel regelmatig (om de 60 tot 90 minuten) het kleine hormoon GnRH (gonadotrofine releasing hormone) af.
  • Dat zorgt voor de vrijmaking (releasing) van de gonadotrofines FSH en LH.
  • Dat laatste gebeurt door de hypofyse, een kleine klier net onder de hypothalamus, en wel
  • als vanuit de geslachtsorganen het signaal is gekomen dat dat nodig is (laag oestrogenenpeil, zie verderop).
Het grote verschil tussen vrouw en man zit in het feit dat het hormonale proces bij de vrouw een vooraf bepaald, cyclisch patroon volgt. Zij hoeft - in tegenstelling tot de man - geen voortplantingscellen meer aan te maken, wel moet ze uit de aanwezige voorraad eicellen er eentje laten rijpen en vrij laten komen, opdat het bevrucht zou kunnen worden.

De voorraad eicellen  

Als vrouw word je normaliter geboren met een voorraad van naar schatting 300.000 à 400.000 eicellen. Die zijn verdeeld over de beide eierstokken opgeslagen in 'slapende' follikels. De eicel is daarbij omringd door voedende cellen, de granulosacellen.
Tijdens je leven maak je geen nieuwe eicellen meer aan. Integendeel, er voltrekt zich een natuurlijk verschijnsel van afsterving. Daardoor bedraagt het aantal eicellen in de puberteit naar schatting nog 100 à 200.000. Omstreeks het vijftigste levensjaar zijn er geen uitrijpbare eicellen over en treedt de menopauze in.
Normaal wordt in de vruchtbare jaren om de vier weken één rijpe eicel door een eierstok afgescheiden (de eisprong). Tijdens het rijpingsproces worden telkens verschillende eicellen opgebruikt. Slechts één rijpt verder.

Let wel!

Zowel vóór je puberteit als in je vruchtbare jaren gaan eicellen op een natuurlijke manier verloren. Dat gebeurt zelfs tijdens een zwangerschap en bij gebruik van de anticonceptiepil!
In tegenstelling tot wat men soms denkt, gaan bij een MBV-behandeling niet méér eicellen verloren dan tijdens de natuurlijke cyclus.
Integendeel: de hormonale stimulatie beperkt het verlies aan eicellen dat normaal gezien optreedt bij het uitrijpen en doet meer eicellen de cyclus overleven.

De menstruatiecyclus 

In theorie duurt de menstruatiecyclus vier weken. In de praktijk varieert de duur van vrouw tot vrouw en van cyclus tot cyclus.
  • Hij begint met de rijping van een eicel en mondt uit in de maandstonden (menstruatie) of in een zwangerschap.
  • De rijpe eicel wordt door de vingerachtige uitsteeksels van één eileider opgepikt, waar ze door een zaadcel kan worden bevrucht.
  • De trilhaartjes die de wand van de eileider bekleden, borstelen de al dan niet bevruchte eicel voorzichtig naar de baarmoeder.
  • Die heeft zich tegen die tijd helemaal voorbereid op de komst van een embryo, dat zich in de baarmoeder kan nestelen om er uit te groeien tot een baby.
  • Als de eicel niet bevrucht is, of als de innesteling niet lukt, krijgt de vrouw haar maandstonden. Via de vagina ontdoet de baarmoeder zich dan van het slijmvlies dat ze met het oog op een mogelijke zwangerschap had opgebouwd.
In het schema hieronder zien we de samenhang in de menstruatiecyclus tussen de rijping van de eicel (bovenaan), de evolutie in de hormonale waarden (midden) en de opbouw van het baarmoederslijmvlies (onderaan). We onderscheiden twee fasen.

Van dag 1 tot de eisprong (folliculaire fase)  
  • De menstruatiecyclus wordt op gang gebracht door een laag oestrogenenpeil. De geringe hoeveelheid vrouwelijke geslachtshormonen in het bloed zet de hypothalamus ertoe aan om (sneller) GnRH af te scheiden.
  • Hierdoor gaat de hypofyse de twee gonadotrofines FSH en LH produceren.
  • Onder invloed van FSH (follikel stimulerend hormoon) komen in de eierstokken verscheidene follikels tot ontwikkeling. Een follikel is een vochtblaasje waarin zich een eicel bevindt.
  • Zo'n follikel scheidt oestrogenen af, en die maken het slijmvlies van de baarmoeder dikker, in afwachting van de mogelijke innesteling van een embryo.
  • De follikels zorgen er dus voor dat het oestrogenenpeil stijgt, hét signaal voor de hypothalamus om de afscheiding van GnRH wat trager te laten verlopen.
  • Daardoor daalt ook de productie van FSH, en dat maakt dat de follikels zich niet verder kunnen ontwikkelen en afsterven.
  • Niettemin is er altijd één dominante follikel, die zich zo heeft aangepast dat hij aan het lage FSH-gehalte genoeg heeft om te blijven doorgroeien. Onder invloed van FSH en LH (luteïniserend of rijpingshormoon) komt de eicel in de overblijvende follikel tot rijping.
  • Wanneer het oestrogenenpeil een voldoende hoge waarde bereikt, tekent zich plots een piek af in de productie van LH. Hiermee is de rijping van de eicel voltooid en kan de eisprong plaatsvinden. Tussen de LH-piek en de eisprong verlopen 36 tot 42 uur. De LH-piek situeert zich doorgaans rond dag twaalf, de eisprong rond dag veertien van een normale menstruatiecyclus.

 

      Van de eisprong tot dag 28 (luteale fase)  
      • Na de eisprong vat de rijpe eicel de tocht aan door de eileider naar de baarmoeder.
      • Intussen verandert in de eierstok de achtergebleven, lege follikel in een geelachtige structuur, het corpus luteum of gele lichaampje.
      • Die structuur produceert net als de follikel oestrogenen, maar scheidt daarnaast nog een ander hormoon af, progesteron.
      • Samen bevorderen deze hormonen de opbouw van het slijmvlies van de baarmoeder en onderdrukken ze de productie van FSH en LH door de hypofyse.

       

        Dag één?

        Voor de timing van een cyclus MBV (medische begeleide voortplanting) refereren we telkens naar DAG 1.
        Dag één is de dag waarop je 's ochtends opstaat met rood menstrueel bloedverlies.
        Krijg je pas in de loop van de dag je maandstonden, of kleurt het bloed pas in de loop van de dag helderrood, dan geldt de volgende dag als dag één.

        Maandstonden  
        • Als de eicel niet bevrucht werd (of de bevruchte eicel zich niet in de baarmoeder nestelt), begint het corpus luteum een tiental dagen na de eisprong weg te kwijnen.
        • Het oestrogenen- en progesteronpeil zakt hierdoor gevoelig, wat omstreeks dag 28 van de menstruatiecyclus tot de afbraak van het baarmoederslijmvlies leidt. De vrouw krijgt haar maandstonden en de productie van FSH en LH door de hypofyse start van voren af aan.
        • De eerste dag van de maandstonden is dus meteen de eerste dag van een nieuwe cyclus.

        Natuurlijke bevruchting  

        Een eicel is met haar 0,2 mm de grootste lichaamscel die bestaat, zaadcellen behoren tot de kleinste. Eén zo'n zaadcel moeten de eicel op het juiste ogenblik treffen, willen we over nieuw leven kunnen spreken.
        • Na de eisprong is de eicel zowat één dag bevruchtbaar. Sperma behoudt tot ongeveer twee dagen na de zaadlozing zijn vermogen tot bevruchten.
        • Eventuele bevruchting vindt plaats in de eileider. Terwijl de eicel aan haar afdaling naar de baarmoeder begint, trekken na een coïtus miljoenen zaadcellen via de vagina in de omgekeerde richting.
        • Semen dat in de vagina terechtkomt, ondergaat in minder dan een half uur een drastische gedaanteverwisseling: van dik en kleverig wordt het dun en vloeibaar. De meeste zaadcellen vloeien dan ook gewoon weg uit de vagina of raken niet voorbij het slijm van de baarmoederhals.
        • Hooguit enkele honderden - goed beweeglijke en mooi gevormde - weten via de baarmoeder op te klimmen tot één van de eileiders. Als daar een eicel aanwezig is, bestaat de kans dat die wordt bevrucht - en dat door één enkele zaadcel. Je kan het vergelijken met de beklimming van de Mont Ventoux: alleen de vedetten van het peleton halen de eindstreep op de top.
        • Het prille embryo dat ontstaat ondergaat achtereenvolgens verschillende delingen en wordt een blastocyst (meercellig embryo met vochtholte). Over een periode van vijf à zes dagen wordt het naar de baarmoederholte getransporteerd.

        Innesteling  

        In de baarmoeder moet zich een herkenningsproces voltrekken tussen het baarmoederslijmvlies en het embryo. Als dat gebeurt zal het embryo zich innestelen en hCG beginnen af te scheiden. Het hCG-hormoon zorgt ervoor dat het corpus luteum intact blijft en verder oestrogenen en progesteron blijft afscheiden. In de prille zwangerschap vormt die hormonale samenwerking de basis voor de verdere ontwikkeling van het embryo.

        Al snel wordt de productie van hCG in hoofdzaak geleverd door de placenta, dat deel van het embryo dat zorgt voor de voedingsuitwisseling met de moeder. De aanwezigheid ervan kan dan gemeten worden in het bloed (of de urine) van de vrouw, en maakt daardoor de diagnose van zwangerschap mogelijk. Verder neemt de placenta (of moederkoek) ook de productie van oestrogenen en progesteron voor haar rekening. Tegen die tijd (einde van het eerste trimester) is de ontwikkeling van de zwangerschap een volledig autonoom proces geworden.