Erkek İnfertiletisinde Genetik
Download
Report
Transcript Erkek İnfertiletisinde Genetik
Erkek infertilitesinde
Genetik
Doç. Dr. Barış Altay
Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi
Üroloji Anabilim Dalı, İzmir
Normal Erkek Karyotipi
Karyotip
Spektral Karyotip
Normal erkekte 22 çift otozom ve 1 çift seks
kromozomu vardır
X
Y
İnfertiliteye yol açan genetik
nedenler
Kromozomal Defektler
Sayısal
Sex Kromozom Defektleri
Yapısal
İzole Testiküler Kromozomal Defektler
Gen Delesyonları veya Mutasyonları
Kromozomal bozukluklar infertil
erkeklerde sık gözlenir
F e rtile M e n
S e rie s 2
In fe rtile M e n
7
6
5
4
3
2
1
0
1
Kromozomal bozukluklar infertil
erkeklerde (5.8%) normal
popülasyona göre (0.5%) daha sık
rastlanır
İnfertil erkeklerde seks
kromozom bozuklukları
A u to s o m a l C h ro m o s o m e s
S e rie s 2
S e x C h ro m o s o m e s
5
4
3
2
1
0
1
Kromozom bozuklukları (yapısal veya
sayısal) daha sık seks kromozomlarını
(4.2%) ve daha az otozom
kromozomlarında (1.5%) rastlanır.
Yapısal Kromozomal Bozukluklar
Translokasyonlar
İnversiyonlar
Delesyonlar
Otozomal genler
Y kromozomu
Percentage of Men
Y Mikrodelesyonlarının 5000 Oligospermi ve
Azospermi tanılı erkekte dağılımı
40
30
20
10
0
SUBJECT
Y
**Fromyaklaşık
Foresta,
et al. Endocr.Rev
22: 226-239, 2001,
Fertile Males
Unselected Infertile
Males
Kromozom
Mikrodelesyonları
Unselected
8-12% Oligospermia
Azospermik ve
Idiopathic
Severe Oligospermia
mil/ml) de
6%
Oligospermik
erkekte,(<5
nadiren
Unselected Azoospermia
Fertil erkekte rastlanır
Idiopathic Azoospermia
Sertoli Cell Only
AZF
Testis belirleyici faktör geni Yp kromozomu
proksimalinde yer alan ve SRY olarak
adlandırılan bir gen tarafından kodlanmaktadır
ve spermatogenez için Y kromozomu üzerinde
ilave genlere gereksinim vardır
Bu genler Yq kromozu distal kısmında yer
almakta ve AZF olarak adlandırılmaktadır
AZF
Y kromozomu mikrodelesyonları
spermatogenetik defekte bağlı genetik nedenli
erkek infertilitesinin en sık nedenidir
Bu mikrodelesyonlar ciddi oligozospermi,
azospermi, normal fiziksel bulgular ve normal
gonadotropin düzeyleri ile ilişkilidir
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi
Çoğu laboratuvar Y kromozomu üzerindeki
spesifik bölgelerin çoğaltılması için polimeraz
zincir reaksiyonunu (PCR) reaksiyonunu tercih
etmektedir
Ardışık işaretli diziler (STS)
STS, genom üzerindeki spesifik lokalizasyonlar
için markır olarak çalışan kısa DNA
segmentleridir (Y kromozomu için >300)
Klinik Tanı:
Y Kromozom Mikrodelesyon Testi
SY143
SMCY
SY149
SY243
a
b
Kontrol kadın
SRY
SRY
SY254
SY134 SY143
SMCY
SY254
SY134
SY255
SY269
E1FAY
SY255 SY149
SY269 SY243
E1FAY
c
d
Normal erkek
e
f
İnfertil Erkek
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi
Birçok laboratuvar STS’leri kullanmaktadır,
ancak pozitif ve negatif kontrol mekanizmaları
gereklidir
AZFa için sY84, sY86
AZFb için sY127, sY134
AZFc için sY153, sY254(DAZ), sY255
İnterval kontrolü için sY14 (SRY) sıklıkla
kullanılmaktadır
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi
Y kromozomu üzerindeki bölgelerin
çoğaltılmasından sonra DNA fragmanları jel
elektroforezi ile ayrılır
Silinmiş intervaller jel üzerindeki bir bantın
migrasyon paternindeki değişim ya da kayıp ile
saptamaktadır
AZF bölgesinin proksimalinden distaline doğru
AZFa, AZFb, AZFd ve AZFc bölgeleri yer
almaktadır
Delesyon en sık AZFc bölgesinde olmakta
(yaklaşık %60), ardından AZFb delesyonları ve
AZFb+c veya AZFa+b+c (%35) gelmektedir
AZFa bölgesi delesyonları çok nadir olarak
görülmektedir (%5)
AZFc
AZFc için en sık görülen delesyon klasik AZFc
delesyonu olarak adlandırılmakta, AZFb ve
AZFc’nin kısmi delesyonları ise ‘‘gr/gr’’ olarak
tanımlanmaktadır
Bu delesyon tipi ana AZFc aday geninin (DAZ)
iki kopyasını içerecek şekilde, AZFc geninin
yarısını ortadan kaldırmaktadır
b2/b3 olarak adlandırılan başka bir delesyon
AZFc geninin benzer bir kısmını ortadan
kaldırmakta ve ancak infertilite üzerine etkisi
bulunmamaktadır
Her AZF bölgesinin
spermatogenez sürecinde farklı
bir rolü vardır
AZFa delesyonları germ hücrelerinin tam olarak
yokluğu ve Sertoli hücrelerinin varlığı ile
karakterizedir (Sertoli-cell only sendromu)
AZFb delesyonları germ hücrelerinin pakiten
safhasında gelişimsel duraklaması ile ilişkilidir
AZFa-b delesyonları ile yetersiz spermatogenez
sıklıkla bildirilmektedir
AZFd
AZFd bölgesi, AZFb ve AZFc arasında yer alır ve
SY153 bu lokalizasyonla ilgili bildirilen en sık
delesyondur
AZFd delesyonu olan hastalarda sıklıkla ılımlı
düzeyde oligozospermi ve/veya teratozospermi
ile birlikte infertilite gözlenmektedir
Bununla birlikte bazen testiküler spermin
olduğu/olmadığı azospermi ile de ilişkili
olabilmektedir
AZFc delesyonları germ hücrelerinin
spermatid aşamasında maturasyon
duraklaması ve bazen hipospermatogenez
ile ilişkilidir
Çocuklarda Kromozom Delesyonu veya artışı
(Aneuploid) Defektif Spermatogenezise bağlı
gelişir
Spermatogenezis
sırasında, mayoz
bölünme haploid germ
hücrelerinin gelişimini
sağlar
Kromozomların kaybı
veya fazla kromozom
varlığı ise:
Down
Sendromu(Trisomy
21)
Klinefelter (XXY)
Turner Sendromu
(Monosomy X)
Edwards
Sendromu(Trisomy
18)
Patu Sendromu
(Trisomy 13)
Fetal kayıplar
AZF delesyonlarının klinik önemi
Gereksiz diğer medikal veya cerrahi
tedavilerden kaçınmayı sağlar (ör: varikosel
tedavisi)
AZFa ve AZFb delesyonları testiküler sperm
eldesi açısından negatif prognostik değer
taşımakla birlikte AZFc ve parsiyel AZFb
delesyonu olan hastalarda %50 oranında
testiküler sperm eldesi şansı vardır
AZF delesyonlarının klinik önemi
AZF delesyonları olan oligozospermik
hastalarda sperm dansitesinin belirgin şekilde
azalma riski vardır, bu yüzden TESE yerine
sperm kriyoprezervasyonu fertilite için noninvaziv bir tercih olacaktır
Sayısal Seks Kromozom
Bozuklukları
Klinefelter Sendromu (XXY-XXXXY)
14% Azospermi
ICSI bu hasta grubunda kullanılmaktadır
XYY
Miks Gonadal Disgenezis
45X/46XY (~66%)
Normal karyotip (~33%)
X0 Turner Sendromu
Klinefelter sendromu
Klinefelter sendromu (KF) en sık rastlanan seks
kromozom anomalisidir
Azospermik erkeklerde %11 oranında tanı
konulmaktadır
Klinefelter sendromu
Çoğu olguda genotipik anormallik 47,XXY
olmakla birlikte KF’li %10 oranında hasta
47XXY ve 46XY mozaiktir ya da diğer mozaik
varyantlar görülebilir (48XXYY-48XXXY)
Genel görüş; mozaik olmayan KF’li erkeklerin
steril olduğu şeklindedir
KF’de klinik bulgular
Hipergonadotropik hipogonadizm (küçük sert
testisler)
Jinekomasti
Azospermi
Androjen yetmezliğinin başlangıcı ve süresine
göre klinik bulgularda büyük bir çeşitlilik vardır
KF için prediktif faktörler
Hasta yaşı, testis volümü, FSH, FSH/LH oranı,
testosteron düzeyi testiküler sperm varlığı için
klinik olarak anlamlı göstergeler değildir
En iyi gösterge testiküler histolojide sperm
saptanmasıdır
KF’li hastalarda başarı
Non-mozaik KF’li azospermik hastaların %5070’inde testiküler sperm bulunabilmektedir
47 XXY spermatogonia mayoza gidebilmekte ve
spermatogenez sürecini tamamlayabilmektedir
Non-mozaik KF’li hastalarda testiküler histolojide
geniş alanlarda Leydig hücreleri ve sklerotik
tübüller ile çok küçük alanlarda spermatogenez
izlenmektedir
TESE ne zaman planlanmalı?
TESE erken yaşlarda planlandığı takdirde daha
genç hastalarda başarılı sonuçlar alındığını,
çünkü pubertenin başlangıcından sonra
testislerin küçüldüğü ve sertleştiği bildirilmiştir
Spermatogenezdeki progresif bozulma
nedeniyle bu hastalara kriyoprezervasyon
önerilmelidir
TESE ne zaman planlanmalı?
Schiff ve ark. yaşın gösterge bir faktör
olmadığını, uzun dönem testosteron tedavisinin
ise hipotalamo-hipofizer aksını baskılayarak
TESE sonuçlarının başarısını azaltabileceğini
belirtmişlerdir. Bu hastalarda spermatogenezin
geri gönüş sürecinin beklenmesi yararlı olabilir
J Clin Endocrinol Metab 2005
Anormal testosteron/östrojen oranına sahip
hastalarda, aromataz inhibisyonu
spermatogenezin restorasyonunda iyi bir
alternatif olabilmektedir
ICSI başarı oranı
Non-mozaik KF’li hastalarda taze ya da
dondurulmuş spermlerle elde edilen ICSI
sonuçları karşılaştırılabilir olmasına karşın,
dondurma-çözünme sonrası azalmış sperm
sayısı başarıyı azaltabilir
KF ve Y kromozom delesyonları
Görülme sıklığı hakkında çelişkili görüşler:
Tateno ve ark. DAZ veya Y kromozomu RNA
motif genlerini (YRRM) gösterememişlerdir
Fertil Steril 1999
Oates ve Peterlin, 16 farklı ardışık işaretli dizin
(STS) ile düşük oranda Y kromozomu delesyonu
saptamışlardır
Clin Endocrinol 2003
Miks gonadal disgenezi
Fenotipik olarak kadın, erkek veya ambigus genitale
olabilir
45X/46XY mozayik karyotip
Y kromozomuna ait spesifik gen (SRY), ya da
fragmanların bulunması ile gonad yapısı testis yönünde
farklılaşmış olabilir.
Aynı gonadda her iki gonada (testis ve over) ait
dokuların bulunabileceği gibi, bir tarafta testis, karşı
tarafta over dokusu ile dış genital yapının daha çok
erkek yönünde geliştiği görülebilir
Testis skrotumda ise Leydig ve Sertoli hücreleri vardır
ancak germ hücreleri yoktur
Sex reversal sendrom (46 XX)
Paternal mayotik bölünme sırasında seks
kromozonu kısa kolunda eşit olmayan değişime
bağlı X kromozonu üzerinde Y kromozonuna ait
fragmanların bulunmasıyla karakterizedir.
Klinefelter sendromuna benzer klinik tablo
(atrofik sert testis, jinekomasti, azospermi)
1/20.000 erkekte bir gözlenir
SRY gen %80 + olarak saptanır
Konjenital bilateral vaz deferens
agenezisi
CBAVD infertile erkeklerde %1 oranında
saptanmakta ve genetik analizler CBAVD’nin
kistik fibrosis (KF) ile sıkı bir şekilde ilişkili
olduğunu göstermektedir
CBAVD, KF’nin fenotipik spektrumunun bir
parçasıdır, otozomal resesif geçişlidir.
KF, kistik fibrozis transmembran regulator
genindeki (CFTR) mutasyona bağlı olarak ortaya
çıkmaktadır
CFTR büyük ve kompleks bir
gendir
http://www.hosppract.com/genetics/9706gen.htm
CFTR
CFTR büyük bir gendir ve >1300 mutasyon
tanımlanmıştır
Tüm gen incelenebilmekle birlikte genelde çoğu
laboratuvarda 30 mutasyon düzenli olarak
araştırılmaktadır. Yine 5 T allel mutasyon testi
sık kullanılmaktadır.
Bu nedenle mutasyon saptanmamış olması KF’li
bir bebek doğmayacağını garanti etmez
CFTR
CFTR varlığı CBAVD’li hastalarda fertilizasyon
ve gebelik oranlarına etki etmez
Yine CFTR varlığı ICSI işlemi sırasında sperm
fonksiyonlarını etkilemez
CBAVD’nin klinik bulguları
Vaz deferenslerin yokluğu
Seminal veziküllerin hipoplazisi
Epididimal anomaliler (sadece kaput kısmı
mevcuttur)
Düşük ejakülat volümü ve asidik pH
Spermatogenez etkilenmemiştir
CBAVD
Genellikle CBAVD’li hastalarda sperm üretiminin
normal olduğu ve beraberinde obstrüktif
azospermi olduğu kabul edilse de TESE ile
anormal spermatogenez saptanabilmektedir
Bazı CBAVD’li olgularda varikosel veya AZF
delesyonu gibi genetik durumlara bağlı olarak
testiküler azospermi riski olduğu akılda
tutulmalıdır
Kistik fibrozis mutasyonları
Bir erkekte CBAVD saptandığında kendisi ve eşi
KF mutasyonları için araştırılmalıdır
Eşi taşıyıcı olan heterozigot erkeklerde %25,
homozigot erkeklerde %50 oranında KF’li bebek
doğma şansı vardır