Генетическая диагностика причин мужского бесплодия (мутации в генах AR, CFTR, SRY)

Мужское бесплодие (МБ) – это серьезное патологическое состояние, требующее комплексной всесторонней диагностики, неотложной коррекции, а в некоторых случаях и профилактики.

Бесплодием страдает 15-20% пар репродуктивного возраста. В половине случаев оно связано с "мужским фактором", проявляющимся отклонениями в параметрах эякулята.

Сложность диагностики МБ заключается в большом количестве причин, его вызывающих. К ним относятся аномалии мочеполовой системы, опухоли, инфекции мочеполового тракта, эндокринные нарушения, иммунологические факторы, генетические мутации и др. В отличие от вышеперечисленных причин, генетические не всегда имеют клинические проявления, однако крайне важны для диагностики МБ у обследуемого.

Важно понимать, что диагноз "МБ" и его форм может поставить только врач-специалист на основании анамнестических данных, данных осмотра, результатов инструментальных и лабораторных исследований. Поводом обращения к врачу могут быть следующие причины:

• невозможность зачатия ребенка в течение года при условии отсутствия признаков женского бесплодия у партнерши;
• нарушения эректильной и эякуляторной функций;
• сопутствующие заболевания урогенитальной сферы (воспалительные, опухолевые, аутоиммунные, врожденные и др.);
• прием гормональных и цитостатических препаратов;
• дискомфорт в урогенитальной области.

• делеции (удаления генетических фрагментов) локуса AZF;
• полиморфизм (увеличение повторов генетического фрагмента – CAG) гена AR;
• мутации (нарушение последовательности) гена CFTR.

Делеции локуса AZF и гена SRY

Важную роль в развитии таких патологий, как олигозооспермия и азооспермия, играют отклонения в специфическом участке Y-хромосомы – AZF-локусе (фактор азооспермии). Входящие в него гены определяют нормальное протекание сперматогенеза, и при нарушении генетической структуры AZF-локуса образование мужских половых клеток может серьезно нарушиться.

AZF-локус находится в длинном плече Y-хромосомы (q11). Гены, расположенные в этом локусе, играют важную роль в процессе сперматогенеза.

Микроделеция Y-хромосомы – это выпадение определенных участков, обнаруживается в среднем в 10-15% случаев азооспермии и в 5-10% случаев олигозооспермии тяжелой степени и обусловливают нарушения сперматогенеза и бесплодие у мужчин.

Локус AZF 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.

Исследование состояния AZF-локуса Y-хромосомы у пациентов с азооспермией и олигозооспермией тяжелой степени позволяет установить генетическую причину нарушений сперматогенеза, провести дифференциальную диагностику бесплодия у мужчин и скорректировать лечение, проверить возможность получения сперматозоидов при тестикулярной биопсии и возможность получения сперматозоидов для ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида).

Следует учитывать, что в случае успешного использования вспомогательных репродуктивных технологий делеция Y-хромосомы передается по мужской линии. Это показывает необходимость диспансерного наблюдения за мальчиками, рожденными после применения ИКСИ у отцов с микроделециями в Y-хромосоме, для оценки их фертильного статуса.

Показания для скрининга AZF-делеций основываются на количестве сперматозоидов и включают в себя азооспермию и тяжелую олигозооспермию (< 5 млн сперматозоидов / мл эякулята).

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.

Ген андрогенового рецептора AR

Другим определяющим фактором мужского бесплодия является нарушение гормональной регуляции сперматогенеза, ключевую роль в котором играют мужские половые гормоны андрогены. Они взаимодействуют со специфическими андрогеновыми рецепторами, определяя развитие мужских половых признаков и активируя сперматогенез. Рецепторы содержатся в клетках семенников, простаты, кожи, клетках нервной системы и других тканей. Для гена андрогеновых рецепторов характерно наличие последовательности повторов CAG (цитозин-аденин-гуанин), количество которых может значительно варьироваться (от 8 до 25). Триплет CAG кодирует аминокислоту глутамин, и при изменении количества CAG-повторов нуклеотидов меняется, соответственно, и количество аминокислоты глутамина в белке. От количества повторов в гене AR зависит чувствительность рецептора к тестостерону, причем связь обратно пропорциональная: чем больше повторов, тем рецептор менее чувствительный. Увеличение количества CAG-повторов в рецепторах снижает их активность, они становятся менее чувствительными к тестостерону, что может приводить к нарушению сперматогенеза, возрастает риск развития олигозооспермии и азооспермии. Также существуют данные, что при уменьшенном количестве CAG-повторов (< 18) в гене AR отмечается повышенная чувствительность к андрогенам и увеличивается риск развития рака простаты у мужчин. Увеличение числа CAG-повторов до 38-62 приводит к спинобульбарной мышечной атрофии, тип Кеннеди.

Результат теста дает возможность оценить активность сперматогенеза и принять при необходимости соответствующие меры по компенсации патологии.

Мужское бесплодие при муковисцидозе

Муковисцидоз (синоним – кистозный фиброз) (МВ) – одно из наиболее распространенных аутосомно-рецессивных наследственных заболеваний человека. Он характеризуется нарушением функции эпителия дыхательных путей, кишечника, поджелудочной железы, потовых и половых желез. Причиной развития муковисцидоза являются мутации в гене CFTR (cystic fibrosis transmembrane regulator), кодирующем АТФ-связывающий белок, который формирует канал для ионов хлора в клеточных стенках. Мутации приводят к нарушению транспорта электролитов и ионов хлора через мембраны эпителиальных клеток, что сопровождается усилением секреции густой слизи и закупоркой выводящих протоков различных желез.
У 98% мужчин, больных муковисцидозом, нарушена репродуктивная функция, так как имеет место азооспермия или олигозооспермия тяжелой степени (менее 5 млн сперматозоидов в 1 мл спермы).

Мембранный белок, который кодируется геном CFTR, функционирует как ионный канал, одновременно оказывая влияние на формирование семявыбрасывающих протоков, семенных пузырьков, семявыносящих протоков и дистальных 2/3 придатков яичек. Вследствие мутации нарушается перенос хлора через каналы в клетки, вырабатывающие слизистый секрет. Это является причиной обезвоживания секрета, он становится более густым и вязким.

У мужчин, больных муковисцидозом, семявыносящие протоки чаще всего отсутствуют или заблокированы пробкой из густой слизи. При этом болезнь не нарушает выработку половых гормонов и функцию половых желёз. Половое развитие происходит нормально, хотя может быть замедлено из-за легочных заболеваний и плохого усвоения пищи.

С мутацией гена CFTR ассоциировано врожденное двустороннее отсутствие семявыносящего протока (ВДОСП). У некоторых мужчин именно врожденное отсутствие обоих семявыносящих протоков является единственным признаком болезни или имеются умеренной степени выраженности клинические проявления муковисцидоза (например, наличие в анамнезе частых инфекций с поражением легких). Так как семявыносящие протоки у большинства мужчин с МВ отсутствуют или не выполняют свою функцию, сперматозоиды не могут проходить по ним. В результате, хотя яички вырабатывают эти клетки, сперма их не содержит. Новые технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО/ИКСИ) позволяют многим мужчинам с МВ иметь детей, а у некоторых больных мужчин протоки все же присутствуют и не заблокированы.

Отсутствие семявыносящих протоков часто не выявляется, поэтому для исключения ВДОСП всех пациентов с азооспермией следует очень тщательно обследовать. Пациентам с диагностированным ВДОСП необходимо проводить анализ гена CFTR. Мутации могут быть найдены в обеих копиях гена CFTR, однако у большинства мужчин с ВДОСП мутация обнаруживается только в одном аллеле. В таких, предположительно гетерозиготных случаях носительства, может присутствовать неизвестная или редкая 2-я мутация.

В случае выявления у мужчины мутации гена CFTR при планировании семьи важно провести молекулярно-генетическое тестирование партнерши. По статистике, в европейской популяции носителем мутаций гена CFTR в среднем является каждый 25-й человек.

Если женщина и мужчина будут являться носителями мутации гена CFTR, то вероятность рождения ребенка с муковисцидозом составит 25%.Если один из будущих родителей болен муковисцидозом, а другой является носителем, то вероятность рождения ребенка с муковисцидозом составит 50%. В остальных 50% случаев он будет клинически здоровым носителем заболевания.

Если один из родителей болен муковисцидозом, а другой не болен и не является носителем, то все дети будут клинически здоровыми носителями заболевания. Однако в будущем им и их партнерам может потребоваться генетическая консультация, чтобы прогнозировать рождение больных детей в следующем поколении. Если у обоих родителей диагностирован муковисцидоз, то ребенок неизбежно будет болен.

Во всех случаях носительства мутаций рекомендовано медико-генетическое консультирование при планировании семьи.

Генетический анализ позволяет выявлять до 95% всех возможных больных, что существенно превышает разрешающие способности утвержденного в России скрининга.

Совокупность результатов, которые могут быть получены при проведении генетического тестирования на наличие у мужчины делеций AZF, определения числа CAG-повторов гена AR и мутаций гена CFTR, позволяет выявить проблемы по мужской линии при планировании беременности, принять решение по тактике ведения пациента и при необходимости выбрать оптимальную схему вспомогательных репродуктивных технологий.

Наша цель - сделать процедуру сдачи анализов удобной и доступной, чтобы вы могли заботиться о своем здоровье! Все исследования выполняются в научно-исследовательской медицинской лаборатории АрхиМед - одной из ведущих медицинских лабораторий в Европе!

Итак, почему стоит выбрать именно нас?

 ПРОЩЕ НЕ БЫВАЕТ 

 ЭКОНОМИЯ ДО 50%  Оформляя заказ на сайте, вы экономите до 50%! Почему? Потому что мы не открываем и не содержим пункты приёма анализов, как это делают другие лаборатории. Мы исключили все дополнительные затраты на кассиров, администраторов, аренду и прочее, направив деньги на использование современного оборудования и реактивов от лучших мировых производителей! А вы можете направить сэкономленный бюджет на дополнительные регулярные исследования или другие важные повседневные траты.

 НАДЕЖНАЯ ЗАЩИТА  Мы не используем облачные хранилища! Для работы нашего программного комплекса используются выделенные каналы связи и собственные сервера лаборатории. Поэтому вся полученная нами информация находится под надежной защитой, а ее сбор и обработка осуществляются с соблюдением требований к защите персональных данных.

 САМЫЕ ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЙ  На сегодняшний день мы располагаем самым высокоточным автоматизированным оборудованием, а используемые нами современные технологии и высококвалифицированные специалисты позволяют добиваться непревзойдённых результатов в процессе диагностики. Это позволяет нам не только выполнять исследования в самые короткие сроки, но и добиваться самых точных результатов! Мы никогда не останавливаемся на достигнутом и потому разрабатываем и внедряем новые методы в таких перспективных областях диагностики как молекулярная генетика и масс-спектрометрия.

 ТОЛЬКО ИМПОРТНЫЕ РЕАКТИВЫ  Для диагностики мы используем исключительно импортные реактивы и реагенты, а также лучшие в своем сегменте контейнеры для транспортировки биоматериала в лабораторию в его неизменном виде. Это также позволяет нам добиваться наилучших результатов и выполнять ультраточную диагностику!

 АНАЛИЗ-МАРКЕТ - ВАШ НАДЕЖНЫЙ ПОМОЩНИК!  Наша команда трудится 7 дней в неделю и делает все для того, чтобы процедура сдачи анализов стала для вас простой, удобной, доступной и понятной!