Can the SCD test and terminal uridine nick-end labeling by flow cytometry technique (TUNEL/FCM) be used interchangeably to measure sperm DNA damage in routine laboratory practice?

Basic Clin Androl. 2019 Dec 26:29:17. doi: 10.1186/s12610-019-0098-2. eCollection 2019.

Abstract

Background: Numerous tests have been proposed to evaluate sperm DNA integrity. To assess the sperm chromatin dispersion (SCD) test in an andrology laboratory, twenty-five men attending Clermont-Ferrand (France) University Hospital's Center for Reproductive Medicine were recruited. Sperm DNA damage was measured in the same semen samples using the SCD test and the Terminal Uridine Nick-end Labeling by flow cytometry technique (TUNEL/FCM) after density gradient centrifugation.

Results: SCD test reliability between readings, readers or slides was clearly established with very high agreement between measurements (Intraclass correlation coefficient (ICC) at 0.97, 0.95 and 0.98 respectively). Despite very good agreement between the SCD test and TUNEL/FCM (ICC at 0.94), the SCD test tended to slightly but significantly underestimate DNA damage compared with TUNEL (p = 0.0127). This systematic difference between the two techniques was - 3.39 ± 1.45% (mean ± SE).

Conclusions: Andrology laboratories using the SCD test to measure sperm DNA damage need to know that it appears to give slightly underestimated measurements compared to TUNEL/FCM. However, this systematic underestimation is very small in amplitude. Both techniques give almost perfectly congruent results. Our study underlines the importance for each laboratory to validate its method to assess sperm DNA damage before implementing it in routine andrology lab practice.

Contexte: Plusieurs tests sont disponibles pour évaluer l’intégrité de l’ADN spermatique. Afin d’évaluer l’applicabilité de la technique de dispersion de la chromatine spermatique (SCD) dans un laboratoire d’andrologie, nous avons recruté 25 patients pris en charge au Centre de Médecine de la Reproduction du centre hospitalo-universitaire de Clermont-Ferrand (France). L’altération de l’ADN spermatique a été mesurée en ayant recours au test SCD et au test Terminal Uridine Nick-end Labeling en cytométrie en flux (TUNEL/CMF) dans les mêmes échantillons pour les deux techniques, après avoir réalisé un gradient de densité.

Résultats: Pour le test SCD, la concordance entre les lectures, les lecteurs et les lames a été clairement établie avec un accord quasiment parfait entre les mesures (Coefficient de corrélation intra-classe (CCI) respectivement à 0,97, 0,95 et 0,98). Malgré une bonne concordance entre le test SCD et le test TUNEL/CMF (CCI à 0,94), le test SCD tend à sous-estimer légèrement mais de façon significative l’altération de l’ADN spermatique en comparaison avec le test TUNEL (p = 0,0127). Cette différence systématique entre les 2 techniques était de − 3.39 ± 1.45% (moyenne ± erreur standard).

Conclusions: les laboratoires d’andrologie utilisant le test SCD pour mesurer l’altération de l’ADN spermatique doivent savoir qu’il donne apparemment des valeurs légèrement sous-estimées en comparaison du test TUNEL/CMF. Cependant, cette sous-estimation systématique est. de faible amplitude et les deux techniques donnent des résultats presque parfaitement concordants dans notre étude. Cette dernière montre bien que chaque laboratoire doit valider sa méthode sur site pour évaluer l’altération de l’ADN spermatique avant de le mettre en place en pratique quotidienne en andrologie.

Keywords: Andrology laboratory; DNA damage; Flow cytometry; Sperm chromatin dispersion test; Spermatozoa; TUNEL.