Contribution of serum anti-Müllerian hormone in the management of azoospermia and the prediction of testicular sperm retrieval outcomes: a study of 155 adult men

Testicular sperm extraction (TESE) is the method of choice for recovering spermatozoa in patients with azoospermia. However, the lack of reliable biomarkers makes it impossible to predict sperm retrieval outcomes at TESE. To date, little attention has been given to anti-Müllerian hormone (AMH) serum levels in adult men with altered spermatogenesis. In this study we aimed to investigate whether serum concentrations of AMH and the AMH to total testosterone ratio (AMH/T) might be predictive factors for sperm retrieval outcomes during TESE in a cohort of 155 adult Caucasian men with azoospermia.AMH serum levels were significantly lower in nonobstructive azoospermia (NOA) that was unexplained, cryptorchidism-related, cytotoxic and genetic (medians [pmol/l] = 30.1; 21.8; 26.7; 7.3; and p = 0.02; 0.001; 0.04;0.0001, respectively]) compared with obstructive azoospermia (OA) (median = 44.8 pmol/l). Lowest values were observed in cases of genetic NOA (p 0.0001, compared with unexplained NOA) and especially in individuals with non-mosaic Klinefelter syndrome (median = 2.3 pmol/l, p 0.0001). Medians of AMH/T values were significantly lower in genetic NOA compared to unexplained, cryptorchidism-related NOA as well as OA. Only serum concentrations of AMH differed significantly between positive and negative groups in men with non-mosaic Klinefelter syndrome. The optimal cut-off of serum AMH was set at 2.5 pmol/l. The sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and accuracy of this cut-off to predict negative outcomes of SR were 100 %, 76.9 %, 66.6 %, 100 and 84.2 %, respectively.Serum AMH levels, but not AMH/T values, are a good marker for Sertoli and germ cell population dysfunction in adult Caucasian men with non-mosaic Klinefelter syndrome and could help us to predict negative outcomes of SR at TESE with 100 % sensitivity when serum levels of AMH are below 2.5 pmol/l.RéSUMé: INTRODUCTION: L’extraction chirurgicale de spermatozoïdes testiculaires (ECST) est la méthode qui permet d’offrir aux hommes ayant une azoospermie des chances de paternité via l’assistance médicale à la procréation. Cependant, le manque de biomarqueurs fiables rend impossible de prédire les résultats de l’ECST. À ce jour, peu d’attention a été accordée aux valeurs sériques d’hormone anti-müllérienne (AMH) chez les hommes adultes ayant une spermatogenèse altérée. Dans cette étude, nous avons cherché à déterminer si les concentrations sériques d’AMH et le rapport AMH sur testostérone totale (AMH/T) pouvaient être des facteurs prédictifs des résultats de l’ECST dans une cohorte de 155 hommes adultes caucasiens ayant une azoospermie. RéSULTATS: Les concentrations sériques d’AMH étaient significativement plus faibles dans l’azoospermie non-obstructive (ANO) non inexpliquée, ANO associée à un antécédent de cryptorchidie, ANO d’origine cytotoxique et génétique (médianes [pmol/l] = 30,1; 21,8; 26,7; 7,3; et p = 0,02; 0,001; 0,04;0,0001, respectivement) comparativement au groupe contrôle d’azoospermie obstructive (AO) (médiane = 44,8 pmol/l). Les plus faibles valeurs ont été observées dans le groupe d’ANO d’origine génétique (p = 0,0001, par rapport à l’ANO non inexpliquée) et particulièrement chez les individus avec un syndrome de Klinefelter (médiane = 2,3 pmol/l, p 0,0001). Seules les concentrations sériques d’AMH différaient significativement entre les individus avec résultats positifs et négatifs d’extraction de spermatozoïdes chez les hommes atteints d’un syndrome de Klinefelter non mosaïque. Un seuil optimal du taux sérique d’AMH a été fixé à 2,5 pmol/l. La sensibilité, la spécificité, la valeur prédictive positive, la valeur prédictive négative et l’exactitude de ce seuil pour prédire un résultat négatif étaient de 100 %, 76,9 %, 66,6 %, 100 % et 84,2 %, respectivement. CONCLUSIONS: Seules les concentrations sérique d’AMH, et non pas le rapport AMH/T, sont un bon marqueur du dysfonctionnement des cellules de Sertoli ainsi que des cellules germinales chez les hommes adultes caucasiens atteints du syndrome de Klinefelter non mosaïque. Elles peuvent prédire un résultat négatif du prélèvement de spermatozoïdes lors de l’ECST avec une sensibilité de 100 % lorsque les niveaux sériques sont inférieurs à 2,5 pmol/l.