Синдром Клайнфельтера как причина бесплодия. Синдром Клайнфельтера — хромосомная аберрация, приводящая к появлению генотипа 47, XXY в 90% случаев и мозаицизма 46, XY / 47, XXY — в 10% случаев. Обычно мужчины с синдромом Клайнфельтера — высокие, эунукоиды с азооспермией, гинекомастией и маленькими твердыми яичками. Однако существует изменчивость фенотипа, особенно мозаичной формы.
Диагноз подтверждается анализом кариотипа. Имеются сообщения об успешном сборе спермы с последующим ICIS, однако генетическое консультирование пары должно быть обязательным до операции, чтобы определить риск передачи генетической аномалии потомству.
Муковисцидоз как причина бесплодия. Муковисцидоз — наиболее частая аутосомно-рецессивная генетическая аномалия у представителей европеоидной расы. При этом заболевании наблюдается врожденное отсутствие семявыносящего протока, а также легочная патология и внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы. Пациенты несут мутацию в гене CFTR. Этот ген отвечает за синтез белка, участвующего в образовании хлорных каналов, и его мутации нарушают работу этих каналов. Механизмы нарушения развития семявыносящего протока при этих мутациях остаются неясными.
Заподозрить атипичную форму муковисцидоза следует у внешне здорового мужчины с азооспермией и двусторонним отсутствием семявыносящего протока, выявленным при обследовании. Более чем у половины этих пациентов будут мутации CFTR. В связи с высокой частотой переноса гена муковисцидоза в популяции рекомендуется проводить скрининговое исследование на наличие мутаций в гене CFTR для всех мужчин с врожденным отсутствием семявыносящего протока и их супругов.
важно, чтобы пары с высоким риском зачатия эмбриона с гомозиготной мутацией в гене муковисцидоза получали генетическое консультирование и тестирование до сбора спермы и ICIS.
Микроделеции Y-хромосомы как причина бесплодия. Длинное плечо (q) Y-хромосомы содержит три области, мутации которых могут привести к азооспермии или тяжелой олигоспермии. Эти участки, называемые AZF (факторы азооспермии), разделены на зоны a, b и c. Тестирование на микроделецию Y-хромосомы следует проводить у всех мужчин с тяжелой необструктивной олигоспермией или азооспермией.
Имеются сообщения об успешном зачатии после ICIS у мужчин с делециями AZFc. У людей с делециями AZFa или AZFb при биопсии яичек сперматозоиды не обнаруживаются. Хотя потомство самцов с делецией AZFc не обнаруживает видимых соматических изменений, паре следует сообщить, что делеция будет наследственной и что их потомство мужского пола столкнется с теми же репродуктивными проблемами в будущем.
Издатель: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Генетические факторы мужского бесплодия, их сочетания и спермиологическая характеристика мужчин с нарушением фертильности
Вступление
Бесплодие диагностируется у 5-7% мужчин в общей популяции . Репродуктивные дисфункции могут быть вызваны генетическими, экологическими или комбинированными факторами. Генетические факторы нарушения фертильности включают хромосомные и генетические мутации, эпигенетические изменения. Хромосомные аномалии, которые вызывают нарушение фертильности у мужчин, представляют собой количественные аномалии половых хромосом (синдром Клайнфельтера, гоносомный мозаицизм, сбалансированные структурные перестройки хромосом и несбалансированные перестройки хромосом, вариация числа копий) [2].
К частым генетическим нарушениям, связанным с мужским бесплодием, относятся синдром Клайнфельтера, микроделеции Y-хромосомы, мутации и полиморфизмы в гене муковисцидоза (CFTR) и в гене рецептора андрогенов (AR / HUMARA) [3].
Наиболее изученными микроструктурными хромосомными перестройками при мужском бесплодии являются микроделеции длинного плеча хромосомы Y. Они встречаются с частотой примерно 1 на 1000 мужчин [4]. Делеции AZF могут быть полными, т.е они полностью удаляют одну или несколько областей локуса AZF (AZFa, AZFb или AZFc), и частичными, не захватывая полностью ни одну из областей AZF. Почти все полные делеции AZF являются мутациями de novo и вызывают секреторную азооспермию или тяжелую олигозооспермию. Влияние частичных делеций AZF на сперматогенез и мужскую фертильность может быть отрицательным, а может и не быть [5].
Мутации в гене CFTR довольно часто встречаются у мужчин с нарушенной фертильностью. Они вызывают муковисцидоз, синдром врожденной двусторонней аплазии семявыносящего протока (CBAVD), обструктивную форму азооспермии [6, 7].
У мужчин с нарушенной фертильностью наблюдаются различные варианты полиморфизма CAG в экзоне 1 гена AR / HUMARA. Нарушение сперматогенеза чаще выявляется у носителей «длинных» аллелей CAG (27 и более), чем у фертильных мужчин [3, 8].
Анализ научных публикаций свидетельствует о том, что, несмотря на большое количество исследований, до сих пор нет четкой классификации генетических причин мужского бесплодия, учитывающей все фенотипические формы и проявления. Комбинации различных генетических факторов, снижающих фертильность, их клинические последствия и фенотипические эффекты изучены мало или частично.
Цель исследования — установить частоту генетических факторов, влияющих на мужскую репродуктивную функцию, их комбинации, а также изучить их влияние на сперматогенез и сперматологические параметры.
Материалы и методы
Мы рассмотрели 393 неродственных российских мужчины, подавших заявление о бесплодии в браке. Было проведено стандартное молекулярное, цитогенетическое и спермиологическое генетическое исследование (микроделеции локуса AZF, мутации и полиморфизмы гена CFTR и количество повторов CAG гена AR).
По результатам цитогенетического исследования было сформировано 3 группы: 1-я группа — 135 мужчин с числовыми отклонениями половых хромосом (с синдромами Клайнфельтера, дисомией Y-хромосомы); 2-я группа — 58 мужчин со сбалансированными структурными мутациями хромосом (реципрокные и робертсоновские транслокации, инверсии); 3-я группа — 200 человек с нормальным кариотипом (46, XY).
Стандартный анализ спермы проводился по общепринятой методике; его результаты оценивались в соответствии с критериями руководства Всемирной организации здравоохранения по лабораторному исследованию эякулята человека и взаимодействия сперматозоидов со слизью шейки матки [9].
Для цитогенетического исследования использовали препараты метафазных хромосом культивируемых лимфоцитов периферической крови по стандартной методике с окрашиванием ГТГ. Результаты цитогенетического исследования представлены в соответствии с Международной системой цитогенетической номенклатуры хромосом человека [10]
Молекулярно-генетические исследования проводили на ДНК, выделенной из лимфоцитов периферической крови, с использованием набора реагентов для выделения ДНК Prep100 в соответствии с протоколом производителя.
Метод мультиплексной амплификации использовался для поиска микроделеций хромосомы Y. Для определения микроделеций в локусе AZF использовался набор из 19 маркеров (SRY, ZFY, sY84, sY86, sY127, sY134, sY254, sY255, sY615, sY1237, sY1235, sY121, sY124, sY1302, sY142, sY142 .. Методика была подробно описана ранее [11].
Ген CFTR был проанализирован на наличие 22 частых мутаций (F508del, CFTRdele2,3 (21kb), 394delTT, I507del, 1677delTA, 2143delT, 2184insA, 394delTT, 3821delT, L138ins, G542X, W1282X, N13033C> 3944C 621, E92 + 1Kq> 4022insT, 4015delA, 3272-26A> T), что составляет примерно 77% от общего числа поврежденных хромосом, а также полиморфизм IVS8-Tn. Методика подробно описана ранее [6].
Для анализа полиморфизмов CAG экзона 1 AR / HUMARA мы использовали подход, предложенный RCAllen et al. [12].
Статистический анализ проводился с использованием пакета программ Microsoft Office 2013 Excel с использованием точного критерия Пирсона χ2. Различия считались достоверными при уровне вероятности p 0,05).
Частые мутации IVS8-5T и полиморфизмы гена CFTR были проанализированы у 164 пациентов: 25 мужчин в группе 1, 16 пациентов в группе 2, 123 пациента в группе 3. Мутации или IVS8-5T (аллель 5T — легкая вариабельная мутация гена. CFTR) обнаружены у 18 пациентов: у 2 пациентов группы I (5T), у 3 мужчин группы 2 (мутация и гомозиготность по 5T), у 13 пациентов третьей группы (3 мутации и 10 аллелей 5T). Между этими группами не было значимых различий в частоте мутаций (χ2 = 0,971; p> 0,05). Были обнаружены следующие мутации: у 8 пациентов был аллель 5T, у 3 были гетерозиготные мутации (F508del / N, 2184insA / N, N1303K / N), у 2 были мутации CFTR в сложном гетерозиготном состоянии с IVS8-5T (mutCFTR / 5T), что характерен для генотипа, не вызывающего муковисцидоза, но приводящего к развитию синдрома CBAVD и обструктивной азооспермии у мужчин.
Полиморфизм числа CAG-повторов в экзоне 1 гена AR / HUMARA изучен у 152 мужчин: у 86 пациентов 1-й группы, 16 пациентов 2-й группы и 52 пациентов 3-й группы. Количество повторов CAG варьировалось от 14 до 37. Среднее количество повторов CAG существенно не различалось между группами и составляло 22 ± 3 в группе 1, 22 ± 3 в группе 2 и 23 ± 3 в группе 3. Полные мутации этот локус гена AR (количество повторов CAG больше 40) не был обнаружен ни у одного из испытуемых. Более высокое количество повторов CAG (≥ 27) было обнаружено у 11 (13%) пациентов в группе 1, у 1 (7%) пациентов в группе 2 и 7 (13,4%) пациентов в группе 3. Число уменьшилось (≤ 17) CAG-повторы обнаружены у 5 (5,8%) мужчин с синдромом Клайнфельтера и у 1 (7%) пациента 2-й группы. Среди пациентов 3-й группы отсутствовали «короткие» аллели CAG. Достоверных различий в частоте «длинных» аллелей CAG между пациентами с нормальным и аномальным кариотипом не было (χ2 = 0,003; p> 0,5).
Спермологическая характеристика мужчин с репродуктивными нарушениями с числовыми отклонениями половых хромосом (группа 1). В эту группу вошли 120 пациентов с синдромом Клайнфельтера и 15 пациентов с дисомией Y-хромосомы с их мозаичными или другими цитогенетическими вариантами (таблица 1).
Наиболее частым цитогенетическим вариантом синдрома Клайнфельтера является кариотип 47, XXY, который выявлен у 105 пациентов (87,5%). Мозаичные формы и другие цитогенетические варианты синдрома Клайнфельтера обнаружены у 15 пациентов (12,5.
Среди мужчин с дисомией Y-хромосомы ее правильная форма — кариотип 47, XYY — выявлена у 13 (86,6%). Вариант мозаики 46, XY / 47, XYY и комбинация дисомии Y-хромосомы с транслокацией Робертсона — 46, XYY, der (13; 14) (q10; q10) были обнаружены у 2 мужчин (13,4%) с дисомией Y-хромосомы).
В 1-й группе исследование спермы выполнено 87 пациентам, в том числе 76 с синдромом Клайнфельтера и 11 с дисомией по хромосоме Y. У остальных пациентов анализ эякулята не проводился из-за недоступности биологического материала. Нарушения сперматогенеза разной степени выраженности диагностированы у всех обследованных пациентов (табл. 1).
Таблица 1. Цитогенетическая и сперматологическая характеристика пациентов 1-й группы
Кариотип | Количество пациентов | Форма патозооспермии | Количество пациентов | |||
брюшные мышцы | % | брюшные мышцы. | % | |||
Цитогенетические варианты синдрома Клайнфельтера | ||||||
47, XXY | 105 | 87,5 | Азооспермия | 55 | 52,4 | |
Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 6 | 5,7 | ||||
Криптозооспермия | 2 | 1.9 | ||||
mos 46, XY / 47, XXY | девять | 12 | 10 | Азооспермия | 7 | 58,3 |
2 | 16,6 | |||||
плюс 46, XX / 47, XXY | 1 | Астенотератозооспермия | 2 | 16,6 | ||
плюс 46, XY / 46, XX / 47, XXY | 1 | Азооспермия | 1 | 8,3 | ||
плюс 46, XY / 47, XXY / 48, XXXY | 1 | Тяжелая олигоастенотератозооспермия | ||||
Цитогенетические варианты синдрома дисомии Y-хромосомы | ||||||
47, XYY | 13 | 86,7 | Азооспермия | 4 | 36,3 | |
Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 5 | 45,4 | ||||
Астенотератозооспермия | 1 | девять | ||||
Астенозооспермия | 1 | девять | ||||
mos 46, XY / 47, XYY | 1 | 0,7 | Нежелательный | — | — | |
46, XYY, der (13; 14) (q10; q10) | 1 | 0,7 | Нежелательный | — | — |
Азооспермия или криптозооспермия выявлена у 67 (88%), тяжелая олигоастенотератозооспермия — у 7 (9%), астенотератозооспермия — у 2 (2,6%), астенозооспермия — у 3% обследованных сперматозоидов с синдромом Клайнфельтера. Азооспермия была обнаружена у 4 (36,4%), олигоастенотератозооспермия — у 5 (45,5%), астено- / тератозооспермия — у 2 (18%) спермологически обследованных пациентов с дисомией Y-хромосомы.
Молекулярно-генетический анализ выявил различные генетические факторы у 23 (17%) из 123 обследованных пациентов 1-й группы: у 12 пациентов с синдромом Клайнфельтера, у 3 пациентов с дисомией Y-хромосомы — частичные делеции области AZFc (b2 / b3, gr. / gr), у 7 пациентов с синдромом Клайнфельтера — увеличение (27 и более), у 2 — небольшое количество (17 и менее) повторов CAG в экзоне 1 гена AR / HUMARA. Гетерозиготность по аллелям CAG определена у 55 пациентов, гомозиготность — у 53 пациентов с синдромом Клайнфельтера, в том числе среди мозаик гетерозигот — 3, гомозигот — 9.
У всех пациентов с сочетанием хромосомных аномалий и генетических мутаций / факторов снижения мужской фертильности наблюдались тяжелые формы патзооспермии (таблица 2).
Таблица 2. Комбинации аномалий половых хромосом с генетическими факторами, связанными с нарушением фертильности у мужчин
Генотип | Количество пациентов, n = 23 | Тип патозооспермии | Количество пациентов, n = 21 | ||
брюшные мышцы. | % | брюшные мышцы. | % | ||
47, XXY; из b2 / b3 | 5 | 22 | Азооспермия | 4 | 100 |
47, XXY; гр / гр | 3 | 13 | Азооспермия | 2 | 100 |
mos 46, XY / 47, XXY; из b2 / b3 | 2 | девять | Азооспермия | 2 | 100 |
47, XXY; CAG˃28 | 5 | 22 | Азооспермия | 5 | 100 |
47, XXY; CAG˂16 | 1 | 4 | Нежелательный | – | – |
47, XXY; из b2 / b3; CAG˂16 | 1 | 4 | Азооспермия | 1 | 100 |
mos 46, XX / 47, XXY; CAG˃28 | 1 | 4 | Азооспермия | 1 | 100 |
47, XXY; ИВС8-5Т (5Т / 9Т); CAG˃28 | 1 | 4 | Азооспермия | 1 | 100 |
mos 46, XY / 47, XXY; из b2 / b3; IVS8-5T (5T / 7T) | 1 | 4 | Азооспермия | 1 | 100 |
47, XYY; из b2 / b3 | 3 | 13 | Азооспермия | 1 | 33,3 |
Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 2 | 66,6 |
Спермологическая характеристика мужчин с нарушением репродуктивной функции со структурными мутациями хромосом (группа 2). В эту группу вошли 58 пациенток с первичным бесплодием, у которых по результатам цитогенетических исследований выявлены сбалансированные структурные хромосомные мутации. В эту группу вошли 30% обследованных пациентов с хромосомными аномалиями.
В спектре исследованных структурных хромосомных мутаций больше всего были сбалансированные (в основном аутосомные) реципрокные транслокации, обнаруженные у 27 пациентов (47%), а также Робертсоновские транслокации, в основном затрагивающие хромосомы 13 и 14 (кариотип 45, XY, der (13; 14).) (q10; q10)), выявленных у 23 (40%) пациентов. Перицентрические инверсии выявлены у 4 (7%) пациентов, из них аутосомные (хромосомы 7, 18) — у 3, Y-хромосомы — у 1. Сложные хромосомные перестройки выявлены у 3 (5%) пациентов: 46, XY, t (5; 15) (стр.22; q32); т (6; 12) (q15; q21); 46, XY, t (5; 11) (q31.1; q33) t (6; 18) (q25.1; р11.2), сочетание транслокации и инверсии — 46, XY, t (7; 9) (q31; q34) inv (9) (q32; q34). Кольцевая хромосома 22 (кариотип 46, XY, r (22) (:: p11 → q13: :)) обнаружена у 1 человека с азооспермией::)).
Спермологическое исследование выполнено 37 пациентам со структурными хромосомными мутациями (табл. 3). Различные формы патозооспермии диагностированы у 36 (97%) пациентов: азооспермия — у 8 (21%), криптозооспермия — у 1 (3%), тяжелая олигоастенотератозооспермия — у 18 (46%), астенотератозооспермия — у 8 (21%).). Нормозооспермия выявлена у 1 пациента с Робертсоновской транслокацией (13; 14.
Таблица 3. Спермологические характеристики мужчин с репродуктивными нарушениями со структурными хромосомными мутациями
Тип хромосомной аномалии | Количество пациентов | Тип патозооспермии | Количество пациентов | ||
брюшные мышцы. | % | брюшные мышцы. | % | ||
Транслокации | 33 | 89 | Азооспермия | 7 | 18 |
Олигоастенотератозооспермия | 17 | 43,5 | |||
Астенотератозооспермия | 7 | 18 | |||
Криптозооспермия | 1 | 2,6 | |||
Нормозооспермия | 1 | 2,6 | |||
Инверсии | 2 | 5.5 | Олигоастенотератозооспермия | 1 | 2,6 |
Астенотератозооспермия | 1 | 2,6 | |||
Кольцевая хромосома (22) | 1 | 2,7 | Азооспермия | 1 | 2,6 |
Транслокация, инверсия | 1 | 2,7 | Астенозооспермия | 1 | 2,6 |
Молекулярно-генетическое исследование 11 (19%) из 58 пациентов 2-й группы выявило сочетание структурных мутаций хромосом с другими генетическими факторами бесплодия (микроделеции Y-хромосомы, мутации гена CFTR и «короткое» или «короткое» или «короткое» длинные «» CAG-повторы гена AR).
У человека с робертсоновской транслокацией была обнаружена полная делеция области AZFc (b2 / b4) Y-хромосомы (таблица 4). Частичные микроделеции области AZFc (b2 / b3, gr / gr) выявлены у 6 (14,3%) пациентов (от общего числа пациентов с транслокациями) и у 1 пациента с инверсией. У 3 пациентов (3,5%) выявлено сочетание структурных перестроек хромосом и мутаций или аллель 5T гена CFTR.
Таблица 4. Сочетание структурных хромосомных мутаций с генетическими нарушениями, связанными с нарушением фертильности у мужчин
Тип аномалии / генотип | Количество пациентов | Нарушения сперматогенеза | Количество пациентов | ||
брюшные мышцы | % | брюшные мышцы | % | ||
Робертсоновская транслокация, полная делеция (b2 / b4) AZFc | 1 | 1.6 | Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 1 | 100 |
Робертсоновская транслокация, частичная делеция AZFc (del b2 / b3) | 4 | 6.4 | Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 3 | 75 |
Робертсоновская транслокация, вариант IVS8-5T гена CFTR | 2 | 3.2 | Астенозооспермия | 2 | 100 |
Реципрокная транслокация, частичная делеция AZFc (del b2 / b3) | 2 | 3.2 | Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 2 | 100 |
Взаимная транслокация, мутация CFTR N1303K/- | 1 | 1.6 | Азооспермия | 1 | 100 |
Аннулирование, частичная отмена AZFc (del b2 / b3) | 1 | 1.6 | Нежелательный | – | – |
Таким образом, у пациентов с сочетанием хромосомных и генетических мутаций выявлялись преимущественно тяжелые формы патозооспермии (азооспермия, тяжелая олигозооспермия).
Спермологическая характеристика мужчин с нарушением репродуктивной функции с нормальным кариотипом (группа 3). В эту группу входят пациенты, обратившиеся по поводу первичного бесплодия, у которых при цитогенетическом исследовании не выявлено хромосомных аномалий. В него вошли 200 мужчин с различными формами патозооспермии или измененного сперматогенеза и нормальным мужским кариотипом (46, XY).
В структуре спермологических соотношений у 186 (93%) пациентов 3-й группы наблюдалась тяжелая азооспермия, криптозооспермия или олигозооспермия, у 13 (6,5%) — астено- / тератозооспермия или умеренная олигозооспермия. У 1 пациента диагностирована нормозооспермия (см. Рисунок).
Спектр нарушений спермы у мужчин 3-й группы
В ходе молекулярно-генетического исследования у 56 пациентов (28,7%) 3-й группы были диагностированы различные генетические факторы мужского бесплодия (таблица 5). Полные делеции области AZF (a, b или c) были обнаружены у 19 (34%) мужчин группы 3. Делеции AZFb + c были обнаружены у 5 (9%) пациентов, в том числе 1 в комбинации с вариантом IVS8 -5T гена CFTR в гетерозиготном состоянии (см таблицу 5).
Таблица 5. Типы и частота генетических аномалий у пациентов с нормальным мужским кариотипом (группа 3)
Тип аномалии / генотип | Количество пациентов | Тип патозооспермии | Количество пациентов | |||
брюшные мышцы | % | брюшные мышцы | % | |||
Устранение AZFb + c | 5 | девять | Азооспермия | 5 | 100 | |
Устранение AZFa | 1 | 1,8 | Азооспермия | 1 | 100 | |
Устранение AZFb | 4 | 3,6 | Азооспермия | 2 | 50 | |
Криптозооспермия | 2 | 50 | ||||
Полное устранение AZFc | 14 | 2,6 | Азооспермия | одиннадцать | 79 | |
Олигоастенотератозооспермия | 2 | 14 | ||||
Криптозооспермия | 1 | 7 | ||||
Частичное устранение AZFc | из b2 / b3 | 12 | 21 год | Азооспермия | 7 | 58 |
Олигоастенотератозооспермия | 5 | 42 | ||||
гр / гр | восемь | 14,3 | Азооспермия | 5 | 63 | |
Олигоастенотератозооспермия | 3 | 38 | ||||
Мутация CFTR (F508del) | 1 | 1,8 | Азооспермия | 1 | 100 | |
IVS8-5T (5T / 7T) | 3 | 5,4 | Олигоастенотератозооспермия | 3 | 100 | |
Полная отмена AZFb + c, IVS8-5T (5T / 7T) | 1 | 1,8 | Азооспермия | 1 | 100 | |
Частичная отмена AZFc (из b2 / b3; из гр / гр), IVS8-5T (5T / 7T) | 2 | 3,6 | Азооспермия | 1 | 50 | |
Олигоастенотератозооспермия | 1 | 50 | ||||
Частичная отмена AZFc (из b2 / b3), CAG = 30 Частичная отмена AZFc (из b2 / b3), CAG = 30 | 1 | 1,8 | Олигоастенотератозооспермия | 1 | 100 | |
IVS8-5T (5T / 7T) | CAG = 33 | 2 | 3,6 | Азооспермия | 1 | 50 |
CAG = 28 | Олигоастенотератозооспермия | 1 | 50 | |||
Мутация CFTR, IVS8-5T | F508del / 5T | 1 | 3,6 | Азооспермия | 1 | 100 |
2184insA / 5T | 1 | Азооспермия | 1 | 100 |
Таблица 6. Формы патозооспермии у мужчин с сочетанием различных генетических факторов мужского бесплодия (AZF, CFTR, AR)
Тип патозооспермии | Тип сочетания генетических факторов | |||||
Численные хромосомные аномалии, варианты генов, n = 21 | Структурные хромосомные аномалии, варианты генов, n = 10 | Нормальный кариотип, варианты гена, n = 56 | ||||
брюшные мышцы. | % | брюшные мышцы. | % | брюшные мышцы. | % | |
Азооспермия | 19 | 90,5 | 1 | 10 | 37 | 66 |
Тяжелая олигоастенотератозооспермия | 2 | 9,5 | 6 | 60 | 16 | 28,6 |
Астенотератозооспермия | – | – | 1 | 10 | 3 | 5,4 |
Астенозооспермия | – | – | 2 | ветры | – | – |
У одного пациента (1,8%) диагностирована мутация F508del в гене CFTR. Мутации в гене CFTR в составной гетерозиготе с вариантом IVS8-5T были обнаружены у 2 (3,6%) пациентов с обструктивной азооспермией (генотипы 2184insA / N, 5T / 7T и F508del / N, 5T / 9T). У 2 мужчин обнаружена комбинация варианта IVS8-5T гена CFTR и увеличения количества CAG-повторов гена AR (генотипы CFTR 5T / 7T; AR CAGn = 28 и CFTR 5T / 7T; CAGn = 33).
Как видно из таблицы. 5, среди генетических факторов (AZF, CFTR и AR) наиболее часто наблюдались микроделеции области AZFc, выявленные у 23 (41%) пациентов 3-й группы. Частичные делеции области AZFc (b2 / b3) были выявлены у 3 мужчин, которые сочетались у одного пациента с повышенным количеством (n = 30) CAG-повторов гена AR и у 2 — с вариантом IVS8-5T гена CFTR в гетерозиготном состоянии. Сочетание нескольких генетических факторов, связанных с нарушением фертильности у мужчин, выявлено у 6 (10,7%) пациентов 3-й группы.
В выявленных случаях сочетания генетических факторов мужского бесплодия во всех 3 группах преобладали тяжелые формы патозооспермии (азооспермия, тяжелая олигоастенотератозооспермия), которые были выявлены у 100, 70 и 94,5% пациентов соответственно. В группах 1, 2 и 3 (Таблица 6)… У мужчин с сочетанием генетических факторов бесплодия не было обнаружено изолированной тератозооспермии и нормозооспермии.
Обсуждение
В этом исследовании впервые были изучены комбинации различных генетических факторов, связанных с нарушением мужской фертильности (AZF, CFTR, AR) у мужчин с нормальным кариотипом и хромосомными мутациями (с числовыми и структурными аномалиями).
В группе пациентов с хромосомными числовыми аномалиями обнаружены частичные делеции AZF, изменения количества CAG-повторов гена AR и полные делеции области AZF, мутаций в гене CFTR не обнаружено. У пациентов со структурными перестройками хромосом были выявлены частичные делеции AZF и мутации в гене CFTR, но «короткие» и «длинные» повторы CAG гена AR не обнаружены. Это может указывать на то, что наличие у пациента двух генетических причин мужского бесплодия (например, хромосомная мутация и полное удаление области AZF) является случайным, редким и, конечно, эти генетические факторы не зависят друг от друга.
У мужчин с бесплодием, не имеющих аномалий кариотипа, частота других изученных генетических факторов, нарушающих сперматогенез (AZF, CFTR и AR), была примерно в 2 раза выше, чем суммарная частота этих факторов в группах пациентов с числовым и структурным хромосомным аномалии. У пациентов с нормальным кариотипом комбинации микроструктурных перестроек Y-хромосомы и вариантов генов (в генах CFTR и AR) выявлялись чаще, чем у пациентов с хромосомными аномалиями. Комбинация двух изменений одного и того же фактора — мутации и аллеля 5T в гене CFTR — может вызвать синдром CBAVD или обструктивную азооспермию.
интересно, что мы обнаружили сходство в структуре патозооспермии исследованных групп.
В частности, азооспермия у мужчин с нормальным кариотипом и у мужчин с хромосомными аномалиями регистрировалась с одинаковой частотой — 58 %.
Наличие дополнительных генетических факторов, по-видимому, не оказало значительного влияния на тяжесть измененного сперматогенеза у пациентов с синдромом Клайнфельтера, у которых изначально была диагностирована азооспермия. Мужчины со структурными аномалиями чаще страдали тяжелой олигозооспермией. Большинство комбинаций генетических факторов, приводящих к тяжелым формам патозооспермии, было обнаружено у пациентов с нормальным кариотипом.
Наличие полной делеции области (ов) AZF, мутации в генах AR или CFTR достаточно для развития генетически детерминированных, обычно первичных, тяжелых форм мужского бесплодия. Эти микроделеции Y-хромосомы характеризуются сильным угнетением сперматогенеза, вплоть до синдрома присутствия только клеток Сертоли и секреторной азооспермии, криптозооспермии или тяжелой олигозооспермии. Наличие в генотипе мутаций или аллеля 5T в гене CFTR может привести к развитию синдрома CBAVD, проявляющегося первичным бесплодием из-за обструктивной азооспермии [6]. Следует подчеркнуть, что наличие частичных микроделеций области AZFc, только 1 мутация или 5T аллель гена CFTR, повышенное или пониженное количество повторов CAG в гене AR не вызывают мужское бесплодие как таковое, а только в сочетании с другими факторами, поскольку снижение фертильности имеет многофакторную этиологию. Чаще всего они наблюдаются у мужчин с тяжелыми формами патозооспермии, особенно с азооспермией и тяжелой олигозооспермией, но обнаруживаются у мужчин с различными параметрами фертильности и спермограммы [3].
Заключение
Это исследование предполагает, что пациенты с бесплодием могут иметь комбинацию 2 или более различных генетических факторов, влияющих на мужскую фертильность. Такие сочетания генетических факторов в генотипе (в частности, микроделеции Y-хромосомы, мутации в гене CFTR и увеличение количества CAG-повторов гена AR) могут чаще встречаться у пациентов с бесплодием. Если они обнаруживаются в сочетании друг с другом, это дает аддитивный эффект, усиливает негативный эффект каждого, усугубляет клинические (фенотипические) проявления. Углубление этой темы очень важно как для понимания причин мужского бесплодия, выбора адекватной стратегии лечения, в том числе с помощью вспомогательных репродуктивных технологий, так и для планирования профилактики генетических заболеваний у потомства.
Литература
- Skakkebaek NE, Rajpert-De Meyts E, Buck Louis GM et al. Нарушения репродуктивной функции у мужчин и тенденции фертильности: влияние окружающей среды и генетическая предрасположенность. Physiol Rev 2016; 96 (1): 55-97. DOI: 10.1152 / Physrev.00017.2015 / PMID: 26582516.
- Курило Л.Ф., Сорокина Т.М., Черных В.Б и др. структура генетически обусловленных заболеваний органов репродуктивной системы. Андрология и генитальная хирургия 2011; (3): 17-25. [Курило Л.Ф., Сорокина Т.М., Черных В.Б и др. структура и патогенез наследственных заболеваний органов репродуктивной системы человека. Андрология и генитальная хирургия = Андрология и генитальная хирургия 2011; (3): 17-25. (На русском.)].
- Черных В.Б., Руднева С.А., Сорокина Т.М и др. слияние CAG-полиморфизма гена рецептора андрогенов (АР) на сперматогенез у мужчин с бесплодием. Андрология и генитальная хирургия 2015; 16 (4): 55-61. [Черных В.Б., Руднева С.А., Сорокина Т.М. Влияние СAG-полиморфизма гена андрогенных рецепторов (АР) на сперматогенез у бесплодных мужчин. Андрология и генитальная хирургия = Андрология и генитальная хирургия 2015; 16 (4): 55-61. (На русском.)]. DOI: 10.17650 / 2070-9781-2015-16-4-55-61.
- Krausz S., Hoefsloot L., Simoni M., Tüttelmann F. Рекомендации EAA / EMQN по передовой практике для молекулярной диагностики хромосомных микроделеций: современное состояние 2013. Андрология 2014; 2 (1): 5–19. DOI: 10.1111 / j.2047-2927.2013.00173.x. PMID: 24357628.
- В.Б. Черных делеции AZF — частая генетическая причина мужского бесплодия: современные исследования. Выпуски репродукции 2009 г .; (1): 10–5. Делеции Chernykh VB AZF как частая генетическая причина мужского бесплодия: современное состояние исследований. Проблемные репродукции = Российский журнал репродукции человека 2009; (1): 10-5. (На русском.).
- Черных В.Б., Степанова А.А., Бескоровая Т.С и др. састота и спектр мутаций и полиморфизм IVS8-T гена CFTR среди российских мужчин с бесплодием. Генетика 2010; 46 (6): 844-52. [Черных В.Б., Степанова А.А., Бескоровая Т.С и др. састота и спектр мутаций и полиморфизм IVS8-T гена CFTR у бесплодных мужчин России. Генетика = Российский генетический журнал 2010; 46 (6): 844–52. (На русском.)].
- Штаут М.И., Шилейко Л.В., Репина С.А и др. сомплексное сперматологическое обследование больных муковисцидозом. Андрология и генитальная хирургия 2017, 18 (4): 69-76. [Штаут М.И., Шилейко Л.В., Репина С.А и др. сомплексное исследование спермы пациентов с муковисцидозом. Андрология и генитальная хирургия = Андрология и генитальная хирургия 2017; 18 (4): 69-76. (На русском.)]. DOI: 10.17650 / 2070-97812017-18-4-69-76.
- Ненонен Х.А., Гиверкман А., Халленгрен Э., Гиверкман Ю.Л. Нелинейная связь между длиной повтора CAG рецептора андрогенов и риском субфертильности у мужчин: метаанализ. Int J Androl 2011; 34 (4): 327-32. DOI: 10.1111 / j. 1365-2605.2010.01084.x. PMID: 20579136.
- Рекомендации ВОЗ по исследованию и лечению эякулята человека. 5 изд., 2010 г. По с англ. Н.П. Макаров. Sci ed. LF Копченый. М .: Capital Print, 2012. [Лабораторное руководство ВОЗ по исследованию и обработке спермы человека. 5-е изд., 2010. Трад с англ. Н.П. Макаровой. Научный и Л.Ф. Курило. М .: Капитал Принт, 2012.)].
- ISCN 2013: международная система цитогенетической номенклатуры человека. Рекомендации Международного постоянного комитета по правам человека. Ред .: Л.Г. Шаффер, Дж. Макгоуэн-Джордан, М. Шмид. Базель: Каргер, 2013. 140 с.
- Черных В.Б., Чухрова А.Л., Бескоровая Т.С и др. сипы делеций Y-хромосомы и их частота у мужчин с бесплодием. Генетика 2006; 42 (8): 1130-6. [Черных В.Б., Чухрова А.Л., Бескоровая Т.С и др. сипы делеций y-хромосомы и их частота у бесплодных мужчин. Генетика = Российский генетический журнал 2006; 42 (8): 1130-6. (На русском.)].
- Allen RC, Zoghbi HY, Moseley AB et al. Метилирование сайтов HpaII и HhaI возле полиморфного повтора CAG в гене рецептора андрогенов человека коррелирует с инактивацией хромосомы X. Am J Hum Genet 1992; 51 (6): 1229-39. PMID: 1281384.
Статья опубликована в журнале «Андрология и генитальная хирургия» n. 2 2018, стр. 40-50