Генетические факторы мужского бесплодия ar azf cftr

Добрый день. Нужна Ваша помощь. У меня поставили Синдром Рикитанского Кюстнера. Возможно ли.

Добрый день. бесплодие 5 лет (не было ни одной беременности). (по всем анализам и обследованиям.

Подскажите, пожалуйста, я делаю уколы для разжижения крови клексан — у меня весь живот в синяках.

Добрый день. Жене поставили диагноз — склероз яичников. Скажите, пожалуйста, можно ли делать.

Лишай (одиночный очаг). Инъекций нет, таблеток нет, только мази.

Во многих случаях мужское бесплодие имеет генетическую природу. Наиболее часто встречаются такие генетические дефекты, как хромосомные аберрации, микроделеции Y- хромосомы (локус AZF), мутации и полиморфизмы генов CFTR и AR. Мутации этих генов могут приводить к нарушению подвижности, морфологических и фертильных свойств сперматозоидов, блоку сперматогенеза.

AZF-локус расположен в Y-хромосоме (Yq11.22-23) и содержит большое количество генов, ответственных за выработку и развитие сперматозоидов. Делеции AZF-локуса стоят на втором месте по частоте встречаемости среди всех генетических причин мужского бесплодия (после изменений в кариотипе). Микроделеции (потери участка гена) в AZF-локусе могут приводить к широкому спектру нарушений фертильности: от легкого снижения количества сперматозоидов до полного отсутствия половых клеток в семенных канальцах (синдром «только клетки Сертоли»). Локус AZF условно разделен на три субрегиона: AZFa, AZFb и AZFс. В каждом субрегионе локализованы гены, вовлеченные в контроль сперматогенеза.

Исследование AZF-локуса особенно важно при полном отсутствии сперматозоидов в эякуляте (азооспермия). При такой форме бесплодия генетический анализ AZF-локуса позволяет оценить шансы на получение сперматозоидов оперативным путем (биопсия). В случае полной делеции субрегионов AZFa и/или AZFb не рекомендуется выполнять процедуры по аспирации сперматозоидов. В случае обнаружения микроделеций в субрегионе AZFc у 2/3 пациентов при биопсии могут быть получены сперматозоиды для последующего их использования в процедуре ЭКО. Молекулярно-генетический анализ микроделеций Y-хромосомы позволяет установить причину бесплодия и имеет большое значение при медико-генетическом консультировании (делеция Y-хромосомы передается по мужской линии всем сыновьям мужчины).

Существуют формы мужского бесплодия, связанные с врожденным двух- или односторонним нарушением проходимости или отсутствием семявыносящих протоков. Причиной этого могут быть мутации гена CFTR (7q31.2), кодирующего трансмембранный регуляторный белок. Отличительными особенностями спермограмм мужчин, имеющих мутации гена CFTR, являются олигоастенотератозооспермия, изолированная олигозооспермия, азооспермия неясного генеза, сниженный объем семенной плазмы, отсутствие или низкая концентрация фруктозы, патологическая вязкость эякулята.

В нашей лаборатории проводится определение следующих мутаций гена CFTR: dF508, 2184insA, делеции 2,3 экзонов, а также устанавливается число ТТ-аллелей интрона 8.

При выявлении у мужчины мутации в гене CFTR необходимы медико-генетическое консультирование и генетический анализ ДНК супруги, так как передача мутаций от обоих родителей потомкам может привести к развитию тяжелого аутосомно-рецессивного заболевания – муковисцидоза.

Андрогены – это мужские половые гормоны стероидной природы, образующиеся в половых железах и коре надпочечников. Представителями андрогенов в мужском организме являются тестостерон и дигидротестостерон. Снижение концентрации андрогенов вызывает тяжелые нарушения сперматогенеза.

Рецепторы андрогенов принадлежат к семейству внутриклеточных рецепторов. Ген рецептора андрогенов (AР) локализован в Х-хромосоме (Xq11–12). Активность андрогенового рецептора играет важную роль в развитии нечувствительности тканей к андрогенам (с развитием азооспермии и спинобульбарной мышечной атрофии), а также в развитии у мужчин рака простаты, а у женщин синдрома поликистозных яичников.

источник

Генетические факторы мужского бесплодия, их сочетания и спермиологическая характеристика мужчин с нарушением фертильности

Н.Ю. Сафина 1 , Т.А. Яманди 1 , В.Б. Черных 2, 3 , Л.В. Акуленко 1 , С.В. Боголюбов 4 , И.И. Витязева 4 , О.П. Рыжкова 2 , А.А. Степанова 2 , Т.А. Адян 2 , Е.А. Близнец 2 , А.В. Поляков 2
1 ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России; Россия, 127473 Москва, ул. Делегатская, 20, стр. 1;
2 ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»; Россия, 115522 Москва, ул. Москворечье, 1;
3 ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России; Россия, 117437 Москва, ул. Островитянова, 1;
4 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России; Россия, 117036 Москва, ул. Дмитрия Ульянова, 11 Контакты: Наталия Юрьевна Сафина natal.s@mail.ru

Бесплодие диагностируют у 5–7 % мужчин в общей популяции [1]. Нарушение репродуктивной функции может быть вызвано генетическими, средовыми факторами, а также их сочетанием. К генетическим факторам нарушения фертильности относят хромосомные и генные мутации, эпигенетические изменения. Хромосомными аномалиями, обусловливающими нарушения фертильности у мужчин, являются числовые аномалии половых хромосом (синдром Клайнфельтера, гоносомный мозаицизм, сбалансированные структурные перестройки хромосом и несбалансированные перестройки хромосом, вариации числа копий (copy number variation)) [2].

Частыми генетическими нарушениями, которые связаны с мужским бесплодием, считаются синдром Клайнфельтера, микроделеции Y-хромосомы, мутации и полиморфизмы в гене муковисцидоза (CFTR) и в гене андрогенового рецептора (AR/HUMARA) [3].

Наиболее изученные микроструктурные хромосомные перестройки при мужском бесплодии – микроделеции длинного плеча Y-хромосомы. Их обнаруживают с частотой примерно 1 на 1000 мужчин [4]. AZF-делеции могут быть полными, т. е. целиком удаляющими один или более регион локуса AZF (AZFa, AZFb или AZFс), и частичными, не полностью захватывающими какой-либо из AZF-регионов. Почти все полные AZFделеции являются мутациями de novo и приводят к секреторной азооспермии или олигозооспермии тяжелой степени. Влияние частичных AZF-делеций на сперматогенез и фертильность мужчин может быть негативным, а может отсутствовать [5].

Мутации гена CFTR достаточно часто встречаются у мужчин с нарушением фертильности. Они вызывают муковисцидоз, синдром врожденной двусторонней аплазии семявыносящих протоков (congenital bilateral aplasia of vas deferens, CBAVD), обструктивную форму азооспермии [6, 7].

У мужчин с нарушением фертильности наблюдаются различные варианты CAG-полиморфизма в экзоне 1 гена AR/HUMARA. Нарушение сперматогенеза выявляется чаще у носителей «длинных» (27 и более) CAG-аллелей, чем у фертильных мужчин [3, 8].

Анализ научных публикаций свидетельствует о том, что, несмотря на большое количество исследований, четкой классификации генетических причин мужского бесплодия, которая учитывала бы все формы и фенотипические проявления, до сих пор не существует. Мало или фрагментарно изучены сочетания различных генетических факторов, снижающих фертильность, их клинические последствия и фенотипические эффекты.

Цель исследования – установить частоту генетических факторов, влияющих на мужскую репродуктивную функцию, их сочетаний и изучить их влияние на сперматогенез и сперматологические показатели.

Материалы и методы

Обследованы 393 неродственных российских мужчины, обратившихся по поводу бесплодия в браке. Проводили стандартное спермиологическое, цитогенетическое, молекулярно-генетическое исследование (микроделеций локуса AZF, мутаций и полиморфизмов гена CFTR и числа CAG-повторов гена AR).

По результатам цитогенетического исследования были сформированы 3 группы: 1-я группа – 135 мужчин с числовыми аномалиями половых хромосом (с синдромами Клайнфельтера, дисомии Y-хромосомы); 2-я группа – 58 мужчин, имеющих сбалансированные структурные мутации хромосом (реципрокные и робертсоновские транслокации, инверсии); 3-я группа – 200 мужчин с нормальным кариотипом (46,XY).

Стандартный спермиологический анализ выполняли по общепринятой методике; его результаты оценивали по критериям Руководства Всемирной организации здравоохранения по лабораторному исследованию эякулята человека и взаимодействия сперматозоидов с цервикальной слизью [9].

Для цитогенетического исследования использовали препараты метафазных хромосом культивированных лимфоцитов периферической крови в соответствии со стандартной процедурой с использованием GТGокрашивания. Результаты цитогенетического исследования приведены согласно Международной системе цитогенетической номенклатуры хромосом человека [10]

Молекулярно-генетическое исследование выполняли на ДНК, выделенной из лимфоцитов периферической крови с помощью набора реактивов для выделения DNA Prep100 по протоколу производителя.

Для поиска микроделеций Y-хромосомы применяли метод мультиплексной амплификации. Для определения микроделеций в локусе AZF использовали набор из 19 маркеров (SRY, ZFY, sY84, sY86, sY127, sY134, sY254, sY255, sY615, sY1237, sY1235, sY121, sY124, sY1302, sY142, sY1192, sY1197, sY1206, sY1125). Детально методика описана ранее [11].

Ген CFTR анализировали на наличие 22 частых мутаций (F508del, CFTRdele2,3 (21kb), 394delTT, I507del, 1677delTA, 2143delT, 2184insA, 394delTT, 3821delT, L138ins, G542X, W1282X, N1303K, R334W, 3849+10kbC>T, 604insA, 3944delGT, S1196X,621+1q>t, E92K, 4022insT, 4015delA, 3272-26A>T), суммарно составляющих около 77 % от общего числа поврежденных хромосом, а также полиморфизм IVS8-Tn. Детально методика описана ранее [6].

Для анализа CAG-полиморфизмов экзона 1 гена AR/HUMARA применяли подход, предложенный R.C.Allen и соавт. [12].

Статистический анализ проводили с помощью программы Excel из пакета программ Microsoft Office 2013, используя точный критерий χ2 Пирсона. Значимыми считали различия при уровне вероятности р 0,05).

Частые мутации и полиморфизм IVS8-5Т гена CFTR проанализированы у 164 пациентов: у 25 мужчин из 1-й группы, 16 пациентов 2-й группы, 123 пациентов 3-й группы. Мутации или IVS8-5Т (аллель 5Т – мягкая варьирующая мутация гена CFTR) обнаружены у 18 пациентов: у 2 пациентов I группы (5T), у 3 мужчин 2-й группы (мутация и гомозиготность по 5Т), у 13 пациентов 3-й группы (3 мутации и 10 аллелей 5T). Между этими группами не выявлено значимых различий в частоте мутаций (χ2 = 0,971; p >0,05). Обнаружены следующие мутации: у 8 пациентов – аллель 5Т, у 3 – мутации в гетерозиготной форме (F508del/N, 2184insA/N, N1303K/N), у 2 – мутации CFTR в компаунд-гетерозиготном состоянии с IVS8-5Т (mutCFTR/5T), что характерно для генотипа, не вызывающего муковисцидоз, но приводящего у мужчин к развитию синдрома CBAVD и обструктивной азооспермии.

Полиморфизм числа CAG-повторов в экзоне 1 гена AR/HUMARA исследован у 152 мужчин: у 86 пациентов 1-й группы, 16 пациентов 2-й группы и 52 пациентов 3-й группы. Количество CAG-повторов варьировало от 14 до 37. Среднее количество CAG-повторов существенно не различалось между группами и составило в 1-й группе 22 ± 3, во 2-й группе – 22 ± 3, в 3-й группе – 23 ± 3. Полные мутации данного локуса гена AR (количество CAG-повторов более 40) не выявлены ни у одного из обследуемых. Повышенное количество CAGповторов (≥ 27) обнаружено у 11 (13 %) пациентов 1-й группы, у 1 (7 %) пациента 2-й группы и у 7 (13,4 %) пациентов 3-й группы. Сниженное (≤ 17) количество CAGповторов определено у 5 (5,8 %) мужчин с синдромом Клайнфельтера и 1 (7 %) пациента из 2-й группы. Среди пациентов 3-й группы «короткие» CAG-аллели не выявлены. Значимых различий частоты «длинных» CAG-аллелей между пациентами с нормальным и аномальным кариотипом не обнаружено (χ2 = 0,003; р >0,5).

Сперматологическая характеристика мужчин с нарушениями репродуктивной функции, имеющих числовые аномалии половых хромосом (1-я группа). В этой группе обследовано 120 пациентов с синдромом Клайнфельтера и 15 пациентов с дисомией Y-хромосомы, имеющих их мозаичные или другие цитогенетические варианты (табл. 1).

Наиболее частый цитогенетический вариант синдрома Клайнфельтера представлен кариотипом 47,ХХY, который выявлен у 105 (87,5 %) пациентов. Мозаичные формы и другие цитогенетические варианты синдрома Клайнфельтера обнаружены у 15 (12,5 %) пациентов.

Среди мужчин с дисомией Y-хромосомы ее регулярная форма – кариотип 47,XYY – определен у 13 (86,6 %). У 2 (13,4 %) мужчин с дисомией Y-хромосомы выявлены мозаичный вариант 46,XY/47,XYY и сочетание дисомии Y-хромосомы с робертсоновской транслокацией – 46,XYY,der(13;14)(q10;q10).

В 1-й группе спермиологическое исследование проводили у 87 пациентов, из них 76 – с синдромом Клайнфельтера и 11 – с дисомией Y-хромосомы. Анализ эякулята не выполнен остальным пациентам в связи с недоступностью биологического материала. Нарушения сперматогенеза различной степени тяжести диагностированы у всех обследованных пациентов (табл. 1).

Таблица 1. Цитогенетическая и сперматологическая характеристика пациентов 1-й группы

Азооспермия или криптозооспермия обнаружена у 67 (88 %), олигоастенотератозооспермия тяжелой степени – у 7 (9 %), астенотератозооспермия – у 2 (2,6 %), астенозооспермия – у 3 % спермиологически обследованных пациентов с синдромом Клайнфельтера. Азооспермия обнаружена у 4 (36,4 %), олигоастенотератозооспермия – у 5 (45,5 %), астено-/тератозооспермия – у 2 (18 %) спермиологически обследованных пациентов с дисомией Y-хромосомы.

При молекулярно-генетическом анализе у 23 (17 %) из 123 обследованных пациентов 1-й группы выявлены различные генетические факторы: у 12 пациентов с синдромом Клайнфельтера, у 3 пациентов с дисомией Y-хромосомы – частичные делеции региона AZFc (b2/b3, gr/gr), у 7 пациентов с синдромом Клайнфельтера – увеличенное (27 и более), у 2 – уменьшенное (17 и менее) количество CAG-повторов в экзоне 1 гена AR/HUMARA. Гетерозиготность по CAGаллелям определена у 55 пациентов, гомозиготность – у 53 пациентов с синдромом Клайнфельтера, в том числе среди мозаиков гетерозиготы – 3, гомозиготы – 9.

У всех пациентов, имеющих сочетание хромосомных аномалий и генных мутаций/факторов нарушения мужской фертильности, выявлены тяжелые формы патозооспермии (табл. 2).

Таблица 2. Сочетания аномалий половых хромосом с генетическими факторами, связанными со снижением фертильности у мужчин

Сперматологическая характеристика мужчин с нарушением репродуктивной функции, имеющих структурные мутации хромосом (2-я группа). Данная группа включала 58 пациентов с первичным бесплодием, у которых по результатам цитогенетического исследования выявлены сбалансированные структурные мутации хромосом. Эта группа составила 30 % обследованных пациентов с хромосомными аномалиями.

В спектре исследованных структурных мутаций хромосом большую часть составили сбалансированные реципрокные (преимущественно аутосомно-аутосомные) транслокации, обнаруженные у 27 (47 %) пациентов, а также робертсоновские транслокации, в основном с вовлечением хромосом 13 и 14 (кариотип 45,XY,der(13;14)(q10;q10)), выявленные у 23 (40 %) пациентов. Перицентрические инверсии определены у 4 (7 %) пациентов, из них аутосомные (хромосом 7, 18) – у 3, хромосомы Y – у 1. Комплексные хромосомные перестройки выявлены у 3 (5 %) пациентов: 46,XY,t(5;15) (р22;q32);t(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). У 1 мужчины с азооспермией обнаружена кольцевая хромосома 22 (кариотип 46,XY,r(22)(::р11→q13::)).

Спермиологическое исследование выполнено у 37пациентов со структурными мутациями хромосом (табл. 3). Различные формы патозооспермии диагностированы у 36 (97 %) пациентов: азооспермия – у 8 (21 %), криптозооспермия – у 1 (3 %), олигоастенотератозооспермия тяжелой степени – у 18 (46 %), астенотератозооспермия – у 8 (21 %). У 1 пациента с робертсоновской транслокацией (13;14) определена нормозооспермия.

Таблица 3. Сперматологическая характеристика у мужчин с нарушением репродукции, имеющих структурные мутации хромосом

При молекулярно-генетическом исследовании у 11 (19 %) из 58 пациентов 2-й группы обнаружено сочетание структурных мутаций хромосом с другими генетическими факторами бесплодия (микроделеции Y-хромосомы, мутации гена CFTR и «коротких» или «длинных» CАG-повторов гена AR).

У одного мужчины с робертсоновской транслокацией установлено наличие полной делеции региона AZFc (del b2/b4) Y-хромосомы (табл. 4). Частичные микроделеции региона AZFc (del b2/b3, del gr/gr) выявлены у 6 (14,3 %) пациентов (от общего числа пациентов с транслокациями) и у 1 пациента с инверсией. Сочетание структурных перестроек хромосом и мутаций или аллели 5Т гена CFTR выявлено у 3 (3,5 %) пациентов.

Таблица 4. Сочетание структурных хромосомных мутаций с генетическими нарушениями, связанными с нарушением фертильности у мужчин

Таким образом, у пациентов с сочетанием хромосомных и генных мутаций выявлены преимущественно тяжелые формы патозооспермии (азооспермия, олигозооспермия тяжелой степени).

Сперматологическая характеристика мужчин с нарушением репродуктивной функции, имеющих нормальный кариотип (группа 3-я). К данной группе отнесены пациенты, обратившиеся поповоду первичного бесплодия, укоторых в ходе цитогенетического исследования не обнаружено хромосомных аномалий. В нее вошли 200 мужчин c различными формами патозооспермии или нарушения сперматогенеза и нормальным мужским кариотипом (46,XY).

В структуре спермиологических заключений у 186 (93 %) пациентов 3-й группы отмечена азооспермия, криптозооспермия или олигозооспермия тяжелой степени, у 13 (6,5 %) – астено-/тератозооспермия или олигозооспермия умеренной степени. У 1 пациента выявлена нормозооспермия (см. рисунок).

Спектр спермиологических нарушений у мужчин 3-й группы

При молекулярно-генетическом исследовании у 56 (28,7 %) пациентов 3-й группы диагностированы различные генетические факторы мужского бесплодия (табл. 5). Полные делеции одного AZF-региона (a, b или c) обнаружены у 19 (34 %) мужчин 3-й группы. У 5 (9 %) пациентов выявлены делеции AZFb+с, в том числе у 1 – в сочетании вариантом IVS8-5T гена CFTR в гетерозиготном состоянии (см. табл. 5).

Таблица 5. Типы и частота генетических аномалий у пациентов с нормальным мужским кариотипом (3-я группа)

Таблица 6. Формы патозооспермии у мужчин с сочетанием различных генетических факторов мужского бесплодия (AZF, CFTR, AR)

У 1 (1,8 %) пациента диагностирована мутация F508del гена CFTR. Мутации в гене CFTR в компаундгетерозиготе с вариантом IVS8-5T выявлены у 2 (3,6 %) пациентов с обструктивной формой азооспермии (генотипы 2184insA/N,5T/7T и F508del/N,5T/9T). У 2 мужчин обнаружено сочетание варианта IVS8-5T гена CFTR и увеличенное количество CAG-повторов гена AR (генотипы CFTR 5T/7T; AR CAGn = 28 и CFTR 5Т/7Т; CAGn = 33).

Как можно видеть из табл. 5, среди генетических факторов (AZF, CFTR и AR) чаще всего отмечены микроделеции региона AZFc, выявленные у 23 (41 %) пациентов 3-й группы. У 3 мужчин определены частичные делеции региона AZFc (del b2/b3), которые сочетались у одного пациента с повышенным (n = 30) количеством CAG-повторов гена AR, а у 2 – с вариантом IVS8-5T гена CFTR в гетерозиготном состоянии. Сочетание нескольких различных 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, олигоастенотератозооспермия тяжелой степени), которые выявлены соответственно у 100, 70 и 94,5 % пациентов 1, 2 и 3-й групп (табл. 6). У мужчин с сочетанием генетических факторов бесплодия не обнаружено изолированной тератозооспермии и нормозооспермии.

В данном исследовании впервые изучены сочетания различных генетических факторов, связанных с нарушением мужской фертильности (AZF, CFTR, AR), у мужчин с нормальным кариотипом и с хромосомными мутациями (с числовыми и структурными аномалиями).

В группе пациентов с числовыми аномалиями хромосом встречали частичные AZF-делеции, изменение количества CAG-повторов гена AR и не встречали полные делеции региона AZF, мутации в гене CFTR. У пациентов со структурными перестройками хромосом выявлены частичные AZF-делеции, мутации в гене CFTR, но не обнаружены «короткие» и «длинные» CAG-повторы гена AR. Это может указывать на то, что наличие у пациента 2 генетических причин мужского бесплодия (например, хромосомной мутации и полной делеции региона AZF) является случайным, встречается редко, и, очевидно, эти генетические факторы не зависят друг от друга.

У мужчин с бесплодием, не имеющих аномалий кариотипа, частота других исследованных генетических факторов, нарушающих сперматогенез (AZF, CFTR и AR), примерно в 2 раза превысила совокупную частоту данных факторов в группах пациентов с числовыми и структурными аномалиями хромосом. У пациентов с нормальным кариотипом сочетания микроструктурных перестроек Y-хромосомы и генных вариантов (в генах CFTR и AR) обнаружены чаще, чем у пациентов с хромосомными аномалиями. Сочетание 2 изменений в одном и том же факторе – мутации и аллели 5Т в гене CFTR – может вызывать синдром CBAVD или обструктивную азооспермию.

Примечательно, что в структуре патозооспермии обследованных групп нами выявлено сходство.

В частности, азооспермию у мужчин с нормальным кариотипом и мужчин с хромосомными аномалиями регистрировали с одинаковой частотой – 58 %.

Наличие дополнительных генетических факторов, очевидно, существенно не влияло на тяжесть нарушения сперматогенеза у пациентов с синдромом Клайнфельтера, у которых в основном диагностирована азооспермия. У мужчин со структурными аномалиями чаще обнаруживали олигозооспермию тяжелой степени. Больше всего сочетаний генетических факторов, приводящих к тяжелым формам патозооспермии, выявлено у пациентов с нормальным кариотипом.

Наличия полной делеции AZF-региона(ов), мутаций в генах AR или CFTR достаточно для развития тяжелых генетически обусловленных форм мужского бесплодия, как правило первичного. Для данных микроделеций Y-хромосомы характерно тяжелое угнетение сперматогенеза, вплоть до синдрома наличия только клеток Сертоли и секреторной азооспермии, криптозооспермии или олигозооспермии тяжелой степени. Наличие в генотипе мутаций или аллели 5Т в гене CFTR может приводить к развитию синдрома CBAVD, проявляющегося первичным бесплодием вследствие обструктивной формы азооспермии [6]. Следует подчеркнуть, что наличие частичных микроделеций AZFc-региона, только 1 мутации или аллели 5Т гена CFTR, увеличенное или уменьшенное количество CAG-повторов в гене AR не сами по себе вызывают мужское бесплодие, а только в сочетании с другими факторами, поскольку нарушение фертильности имеет мультифакторную этиологию. Их чаще отмечают у мужчин с тяжелыми формами патозооспермии, в частности с азооспермией и олигозооспермией тяжелой степени, однако они встречаются у мужчин с различной фертильностью и показателями спермограммы [3].

Данное исследование свидетельствует, что у пациентов с бесплодием может наблюдаться сочетание 2 и более разных генетических факторов, влияющих на мужскую фертильность. Подобные сочетания генетических факторов в генотипе (в частности, микроделеций Y-хромосомы, мутаций гена CFTR и увеличенного числа CAG-повторов гена AR) могут чаще встречаться у пациентов с бесплодием. Если они выявляются в комбинации друг с другом, это производит аддитивный эффект, усиливает негативное действие каждого, утяжеляет клинические (фенотипические) проявления. Дальнейшее изучение данного вопроса очень важно как для понимания причин мужского бесплодия, выбора адекватной тактики лечения, в том числе с помощью вспомогательных репродуктивных технологий, так и для планирования профилактики генетических нарушений у потомства.

источник

CFTR –ген, отвечающий за формирование белковых образований в организме человека, его мутация может привести к кистозному фиброзу, вследствие чего увеличивается вероятность мужского бесплодия. Как показывает статистика сегодня, на каждого из 5 000 новорожденных в мире найдется один с данным видом патологии.

Существует несколько причин, которые провоцируют возникновение проблем с зачатием у мужчин:

• Изменения состава секреторных выделений желез, делая их больше вяжущими и густыми
• Происходит замедление движения секреторных выделений по семявыносящим протокам

Которые как выше упоминалось, приводят к развитию мужского бесплодия, и длительному процессу лечения. Стоит так же учитывать тот нюанс, что мужчина может и не переболеть инфекционным заболеванием, а быть только носителем патологии, который и является причиной бесплодия. Именно мутировавший ген CFTR может отвечать за стерильность и последующее за ним мужское бесплодие. Данный вид заболевания часто является наследственным, характеризуется тем, что железы внешней секреции выделяют густую и вязкую слизь. Зачастую патология может и не проявить себя пока не будет произведено необходимое обследование.

Ген CFTR — фактор, который является одним из важных элементов в генетической матрице мужского организма.

Цена CFTR-обследования указывается в соответствии прейскурантом медицинского центра, где необходимо сдать анализы для выявления возможных генетических мутаций. После получения качественных результатов, специалисты смогут сделать вывод о наличии или отсутствии аномальных изменений CFTR. Время для проведения всех исследовательских работ составлен интервал около 14 дней, в зависимости от самого процесса и трудностей, которые могут возникнуть при изучении взятого генетического материала.

Такую диагностику следует проводить перед планированием беременности, чтобы проконтролировать состояние здоровья будущего отца, заранее выявить возможные патологические отклонения, наследственную предрасположенность.

Сегодня на территории России выделяется 25 видов мутации в гене CFTR, когда как в мире выделяется до 1,5 тысяч подобных мутаций. Данный процесс является причиной развития такого заболевания, как муковисцидоз, представляющее собой наследственную патологию. Она характеризуется нарушением работы желез внешней секреции, в основном затрагивая:

• желудочно-кишечный тракт;
• дыхательную систему;
• половые железы;
• потовые железы.

Мутация гена CFTR приводит к нескольким последствиям:

• полному отсутствию белка CFTR;
• снижению его количества;
• структурным изменениям белка;
• нарушению функции.

Ген CFTR кодирует АТФ-связывающий белок, необходимый для формирования канала в стенках клеток, через который поступают ионы хлора. Следствием мутации белка становится нарушение транспорта указанных элементов, а также электролитов, что приводит к увеличению слизистых выделений и закупориванию выводящих протоков желез.

Мутация гена CFTR подразделяется на несколько классов в зависимости от того, к каким последствиям приводит данный процесс.

1. При первом классе мутации происходит нарушение синтеза аминокислот в белке. Это приводит к тому, что как и сам белок, так и аминокислота имеют короткую структуру, из-за чего они не могут нормально функционировать.
2. При втором классе отмечается нарушение структуры белка, из-за чего он начинает распадаться еще в цитоплазме, не достигая клеточной мембраны.
3. Третий класс мутации характеризуется образованием достаточного количества белка CFTR. Однако его функции нарушены.
4. Четвертый класс приводит к скорой закупорке ионных каналов, в результате чего транспортирование хлоридов нарушается. При этом функция самого белка нарушена лишь частично. Данный и следующие классы мутации в гене CFRT относятся к «легким».
5. Пятый класс характеризуется снижению числа нормальных аминокислот и белка в организме. Это происходит вследствие нарушения процесса формирования аминокислот.
6. Шестой класс – возможно нарушение постоянных действий, которые белок оказывает на другие клеточные каналы.

Стоит отметить, что при муковисцидозе чаще выявляется второй класс мутации в гене CFTR. Кроме того, частота распределения данной патологии различается в зависимости от места проживания людей, их национальности и других факторов.

Согласно исследованиям, проведенных Петровой Н. В., в России наиболее «популярным» классом мутации белка CFTR является второй.

Каждый новорожденный получает две копии белка CFTR. Первая достается ему от отца, а вторая – от матери. Соответственно, если родители являются носителями рассматриваемого генетического заболевания, то и ребенок также унаследует его. При этом следует понимать, что первые три класса мутации в гене CFTR носят более тяжелый характер, чем остальные три. Помимо этого, если, например, у отца выявляется четвертый класс мутации, а матери второй, тогда у ребенка проявляются более «легкие» формы мутации.

Первые три класса характеризуются следующим:

• выраженным поражением поджелудочной железы;
• нарушением аппетита;
• острый и/или хронический панкреатит (обычно выявляются в зрелом возрасте);
• нарушением легочной функции и другими симптомами.

Мутация гена CFTR, отнесенная к 4-6 классам, проявляется в виде только одного из следующих симптомов:

• полипы, образованные в носовых пазухах;
• гипертензия;
• цирроз печени;
• задержка роста;
• панбронхиолит и некоторые другие заболевания.

При наличии указанных патологий рекомендуется обратиться в специализированный центр для прохождения обследования на мутацию гена CFTR.

Основное воздействие рассматриваемый процесс оказывает на поджелудочную железу и легкие. Первые три класса мутаций наносит серьезный вред функции ПЖ. Что касается «легких», то в юном возрасте поджелудочная железа нормально отправляет свои функции, однако с возрастом может развиться недостаточность, острый или хронический панкреатит.

Необходимо отдельно обратить внимание на то, что «легкие» классы мутаций, хоть и несерьезно воздействуют на поджелудочную железу, в то же время их влияние на органы дыхания характеризуется значительным поражением легких. Этот вывод сделала уже упомянутая выше Н. В. Петрова. Но не все ученые согласны с выводами российского специалиста.

Также среди доказанных случаев проявления мутации в гене CFTR является мужское бесплодие. Нередко оно возникает вследствие отсутствия или недостаточно развитых семявыводящих протоков. Подсчитано, что примерно 2% мужчин, у которых выявлено бесплодие, страдают от рассматриваемой патологии.

Средняя продолжительность жизни человека, у которого выявлены мутации гена CFTR, составляет 25 лет. Нередки случаи, когда люди с этой проблемой доживают до 60 лет. Основной причиной столь ранней смерти является дыхательная недостаточность, диагностируемая в 95% случаев. К сожалению, лечения данной патологии не существует. Специалисты, на основе полученных данных о классе мутации, могут прописать прием корректоров, благодаря которым белок начинает принимать правильную структуру, потенциаторы, необходимые для восстановления хлорного канала, вещества, способствующие синтезу аминокислот, и другое.

Проблема мужского бесплодия сегодня актуальна как никогда раньше. Врачи-андрологи и репродуктологи отмечают повсеместную тенденцию снижения качества спермы мужчин, особенно молодого возраста. Причин, вызывающих плохие показатели спермограммы много, но, не всем пациентам назначают генетический CFTR анализ. В каких случаях назначается этот анализ и что он дает?

Прямым показанием для проведения генетического обследования мужчины являются неудовлетворительные результаты спермограммы:

• Выраженная олигозооспермия, или тератозооспермия (низкий уровень содержания сперматозоидов патологическая морфология);
• Олигоспермия (значительное уменьшение количества эякулята);
• Азооспермия ( полное отсутствие сперматозоидов в сперме).

Кроме плохой спермограммы показаниями для проведения анализа являются:

• Изменение соотношения половых гормонов ( по анализу крови);
• Уменьшение объема яичек в сравнении со средней нормой в 2-3 раза;
• Наличие в анамнезе супруги невынашивания беременности.

Ген CFTR, трансмембранный регулятор муковисцидоза, является маркером обструктивного бесплодия при муковисцидозе. Кистозный фиброз, или муковисцидоз является наследственным заболеванием, при котором поражаются железы внешней секреции, продуцирующие патологически густую и вязкую слизь. Заболевание может протекать в атипичной форме и не проявлять себя. Сftr ген муковисцидоза муковисцидоза у человека локализуется на длинном плече 7-ой хромосомы в позиции q31.2. Диагностировать его могут по поводу бесплодия мужчины, проводя анализ CFTR мутации.

Главной причиной развития муковисцидоза, а затем и бесплодия у мужчин является мутация гена CFTR. Он отвечает за работу субклеточных образований – ионных каналов. Вследствие его мутации нарушается перенос хлора через каналы в клетки, вырабатывающие слизистый секрет. Это является причиной обезвоживания секрета, он становится более густым и вязким. Такой вязкий секрет в половых органах мужчины приводит к фиброзным изменениям в семявыносящих каналах и в придатках яичка, или к их полному отсутствию. Такая патология проявляется мужской стерильностью и бесплодием. Причиной мужского бесплодия может быть даже не само заболевание, а его носительство.

Провести исследование гена CFTR можно как с диагностической целью у больных с клиническими проявлениями заболевания, так и с прогностической целью у здоровых лиц, планирующих беременность. CFTR анализ цена, на который указывается в прайс листе любой генетической лаборатории, совершенно безболезненный и не требует специальной подготовки. Материалом исследования является цельная венозная кровь.

Срок выполнения исследования – не менее двух недель.

Ген CFTR это трансмембранный регулятор муковисцидоза, белковое образование, посредством которого осуществляется перенос ионов хлора и натрия через мембранные стенки клеток. Мутации, происходящие в гене, приводят к развитию довольно распространенного генетического заболевания (рецессивного типа) – муковисцидоза, и, как, следствие, мужского бесплодия. Причина заболевания заключается в нарушении ионной транспортировки в клетки эпителия, продуцирующие секреторную жидкость, что в свою очередь ведет к нарушению процесса секреции и характера секреторной жидкости.

Застой секрета вызывает развитие бактериальной инфекции, кистозных образований, что приводит к муковисцидозу в органах и системах, в том числе и в мужской половой системе. Гиперпродукция вязкой слизи приводит к закупорке канальцев семенников и развитию мужской стерильности.

Ген CFTR это наиболее частая причина врожденного мужского бесплодия, связанного с плохой проходимостью семявыносящих протоков или полным их отсутствием. Причем последняя патология развивается у 2% стерильных, по причине муковисцидоза, мужчин. Обструктивная азооспермия (полное отсутствие сперматозоидов в сперме), наблюдается у 6%. Патологии могут проявляться явной клинической картиной, могут быть срытыми, или протекающими атипично. В группе риска находятся носители мутированного гена муковисцидоза, которые выявляются только при генетическом обследовании. Анализ на ген муковисцидоза и ген cftr анализ на этот показатель выявляет и, так называемые, мягкие его мутации:

• Олигоастенотератозооспермию;
• Обособленную олигозооспермию;
• Малый объём семенной плазмы;
• Патологическую густоту и вязкость эякулята;
• Низкую насыщенность спермы фруктозой.

Для мужчин детородного возраста показаниями для исследования на ген муковисцидоза являются:

• Определение степени риска рождения больного ребенка при планировании семьи;
• Дифференцированная диагностика мужского бесплодия.

В исследовании участвуют 25 необходимых генетических маркеров гена муковисцидоза. Они позволяют увидеть наиболее распространенные его мутации, связанные с развитием заболевания. В результатах исследования могут быть три варианта:

• N / N – мутаций не обнаружено;
• N / M – есть мутация по гетерозиготному типу, что означает скрытое носительство.
• M / M – есть гомозиготная мутация, что является подтверждением диагноза – «муковисцидоз».

Материал исследования – цельная венозная кровь.
Срок выполнения анализа – не менее 15 рабочих дней.

Итог мутации CFTR- бесплодие у мужчины. К сожалению, это передается по наследству на генном уровне, или же после заболевания в обоих случаях происходят нарушения односторонней или двухсторонней проходимости секреторных выделений из семявыводящих протоков. Так называемая генитальная форма муковисцидоза. При данном заболевании стоит учитывать тот фактор что может и не быть явных признаков проблем. Поэтому стоит, проходит обследование перед планированием отцовства.

Выявление мутации гена CFTR при бесплодии происходит через процесс генетического исследования, которое в свою очередь позволяет определить степень заболевания и варианты дальнейшего лечения пациента, учитывая анализ на cftr мутации (cftr анализ крови) .

Более точное исследование назначается если:

• Анализ крови показал явные изменения в соотношении гормонов полового типа
• Изменение формы мужских яичек в отличие от установленной нормы в несколько раз
• Анамнез партнера показывает не способность вынашивания плода

Так же показанием к более глубокому обследованию является спермограмма, если ее результаты показывают:

• Выявление морфологической патологии и низкий уровень сперматозоидов
• Значительное уменьшение выделения семенной жидкости (другими словами эякулята)
• Стерильность мужской спермы (отсутствие сперматозоидов как таковых)

Из-за проявления мутации CFTR, бесплодием страдает большое количество мужчин, как после фиброза, так и по наследственным причинам.

При исследовании выявляются такие факторы как:

• Нарушенный сперматогенез с отсутствием внешних проявлений
• Уровень активности сперматозоидов в сперме
• Выявление неправильной работы органов половой секреции
• Изучение генетического материала, при необходимости проведения ЭКО

Причиной мутации CFTR бесплодия последовавшим за этим, является, как упоминалось ранее, мутационные процессы гена, отвечающего за трансмембранную регуляцию, он провоцируют развитие фиброза, после чего происходит поражение внешних желез, отвечающих за секрецию, и ухудшается состояние органов дыхания (тоже из-за повышения вязкости слизи). Данное заболевание представляет особый интерес для изучения наукой, по причине того, что оно имеет определенный приоритет в поисках лечения.

В современной медицине мутация гена CFTR бесплодии связанного с этим процессом, выясняется довольно быстро, главное начать сам процесс лечения. Вообще, как показывают научные эксперименты, генетические причины бесплодия чаще всего выявляются в нарушенной структуре и изменившемся числе человеческих хромосом. По этой причине всегда необходимо проходить все процессы исследования вне зависимости от поставленного диагноза бесплодия.

Как показывает статистика, практически половина пар не может завести ребенка по причине неспособности мужчин, по причине нарушений их организмом репродуктивных функций.

Мутации гена CFTR и бесплодие, которое непосредственно взаимосвязаны между собой, могут, проявляться у 2% мужчин, с наследственным двухсторонним отсутствием семявыводящего протока. Практически у каждого такого мужчины в свою очередь есть мутация на генетическом уровне, а именно предрасположенность к заболеванию кистозным фиброзом среди набора из 7 пар хромосом.

На сегодняшний момент мутации в гене CFTR и бесплодие как закономерное последствие, определяются более чем в 1 500 разновидностях генетических изменений, выявить которые поможет cftr анализ крови.

Факторы, способствующие появлению мутации:

• Преобразование структуры белка
• Выявление нарушений в функциональности белка

Появление мутационного процесс CFTR состоит из нескольких этапов, смотря к чему, приведут последствия:

• Во время первого этапа происходит процесс нарушения объединения органических соединений для формирования белка. Что в свою очередь приводит к тому, что образовывается короткий, аномальный белок, не выполняющий свои функции.
• Второй этап характеризуется нарушением структурности белка, по этой причине начинается его распад, до достижения плазматической мембраны, то есть в самом содержимом клетки – цитоплазме.
• Третий этап проявляется в нормальном по количеству образовании белка CFTR, но качество его нарушено.
• При четвертом этапе происходит быстрая закупорка пор каналов, образованных CFTR, поэтому движение хлоридов нарушается. Все последующие этапы, как и этот, являются «легким» видом изменений CFTR.
• Пятый этап проявляется в низких показателях белка из-за нарушения процесса образования аминокислот на генетическом уровне.
• Шестой этап диагностируется при нарушении действий белка на другие ионные туннели клетки.

CFTR — фактор мужского бесплодия, это доказано давно, и только при правильном диагностировании и своевременном лечении мужчина сможет увеличить свои шансы стать отцом. Стоит помнить об этом всегда.

источник

Комплексное исследование, которое позволяет определить ведущие генетические причины мужского бесплодия и выбрать соответствующую тактику лечения пациента.

В исследование включено выявление делеций в области локуса AZF, влияющих на сперматогенез, и определение количества CAG-повторов в гене AR, связанных с изменением чувствительности к андрогенам.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Подробнее об исследовании

Бесплодием страдает 15-20 % пар репродуктивного возраста. В половине случаев оно связано с «мужским фактором», проявляющимся отклонениями в параметрах эякулята. Частыми причинами мужского бесплодия являются нарушения структуры и количества сперматозоидов, влияющие на их подвижность и способность к оплодотворению. Важную роль в развитии таких патологий, как олигозооспермия и азооспермия, играют отклонения в специфическом участке Y-хромосомы – AZF-локусе. Входящие в AZF-локус гены определяют нормальное протекание сперматогенеза, и при нарушении генетической структуры AZF-локуса образование мужских половых клеток может серьезно нарушиться.

Локус AZF, получивший название «фактора азооспермии», разделен на 3 участка: AZFa, AZFb и AZFc. В каждом из них идентифицированы гены, участвующие в контроле сперматогенеза. Делеции в локусе AZF могут быть полными, т.е. целиком удаляющими один из AZF-регионов или более, и частичными, когда они не полностью захватывают какой-либо из трех его регионов.

При полных AZF-делециях прослеживается довольно четкая зависимость степени нарушения сперматогенеза от размера и локализации делеций, что может иметь прогностическое значение в получении сперматозоидов, пригодных для программ экстракорпорального оплодотворения.

• Отсутствие всего локуса AZF, а также делеции, целиком захватывающие регионы AZFa и/или AZFb, указывают на невозможность получения сперматозоидов.
• Практически у всех пациентов с делециями AZFb или AZFb+c отмечают азооспермию вследствие тяжелых нарушений сперматогенеза (синдрома «только клетки Сертоли»).
• При полных делециях региона AZFc проявления варьируются от азооспермии до олигозооспермии. В среднем у 50-70 % пациентов с делецией, целиком захватывающей AZFс-регион, удается получить сперматозоиды, пригодные для искусственного оплодотворения.
• При частичных AZFс-делециях проявления варьируются от азооспермии до нормозооспермии.

В генетическом контроле развития по мужскому типу особо важен ген SRY (Sex-determining Region Y). Именно в нем обнаружено наибольшее количество мутаций, связанных с дисгенезией гонад и/или инверсией пола. При отсутствии участка хромосомы, содержащего ген SRY, фенотип будет женский при мужском кариотипе 46ХУ.

В данное генетическое исследование входит анализ структуры AZF-локуса Y-хромосомы, а также определение делеции гена SRY.

Другим определяющим фактором мужского бесплодия является нарушение гормональной регуляции сперматогенеза, ключевую роль в котором играют мужские половые гормоны андрогены.

Когда назначается исследование?

• При нарушении сперматогенеза неясной этиологии.
• При нарушении сперматогенеза при сохраненной эндокринной функции яичек.
• При диагностике причин бесплодия у мужчин.
• При определении терапевтического подхода к получению сперматозоидов для ЭКО (и прогнозировании его возможности).
• При раке предстательной железы в семейном анамнезе.
• В случаях нарушения репродуктивной функции по мужской линии в семейном анамнезе.

• Делеция AZFa: sY84, sY86 – негативный прогноз в отношении получения сперматозоидов с помощью биопсии яичка.
• Делеция AZFb: sY127, sY134 – негативный прогноз в отношении получения сперматозоидов с помощью биопсии яичка.
• Делеция AZFc: sY254, sY255 – высокая вероятность получения сперматозоидов, пригодных для искусственного оплодотворения.
• Делеция SRY – нарушение дифференцировки гонад по мужскому типу, женский фенотип.

Количество повторов гена AR. Верхней границей нормы для определения риска генетической предрасположенности к гормонозависимому нарушению сперматогенеза является 23 CAG-повтора. По некоторым источникам, диапазон 20-26 повторов считается относительной нормой.

• Если обнаружены микроделеции AZFa или AZFb Y-хромосомы, не рекомендуется выполнение процедуры по выделению сперматозоидов, так как шанс их обнаружения чрезвычайно низок.
• Cледует помнить, что выявленные нарушения не будут передаваться по женской линии и в случае успешного использования вспомогательных репродуктивных технологий все дети мужского пола унаследуют от отца изменения в Y-хромосоме.
• Мальчики, рожденные после применения ИКСИ у отцов с микроделециями в Y-хромосоме, подлежат диспансерному наблюдению для оценки их фертильного статуса.

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

источник