Mikrodelece Y chromozomu v úseku AZF a mužská infertilita

 Martina Novotná, Ladislav Pilka, Marie Vojtíšková1, Renata Gaillyová1, 

Jan Veselý2, Eva Popelínská 1, Jana Kadlecová 1 
Porodnicko-gynekologická klinika FN Brno-Bohunice,
přednosta: doc. MUDr. Zdeněk Malý, CSc.
1)Oddělení lékařské genetiky FN Brno, 
přednosta: prim. MUDr. Renata Gaillyová
2)Repromeda Brno 
ředitel: MUDr. Kateřina Veselá

   Úvod: Genetické faktory hrají důležitou roli v etiopatogenezi mužské infertility. Nejčastější molekulárně - genetickou příčinou jsou pak delece AZF lokusu na dlouhém raménku Y chromozomu. Autoři ověřovali výskyt této patologie v souboru pacientů zařazených do programu asistované reprodukce (AR).
   Soubor a metody: V letech 1997 až 1998 byl vyšetřen soubor 123 infertilních mužů s azoospermií/oligospermií. Dostupnými vyšetřovacími metodami nebyla příčina infertility objasněna. Proto byla provedena vyhledávací analýza na mikrodelece na dlouhém raménku Y chromozomu (sY277, sY283).
   Výsledky: Mikrodelece v uvedených lokalizacích byly nalezeny u 7 pacientů (5,6 %).
   Závěry: Výsledky se shodují s daty publikovanými v literatuře. Využití molekulárně genetických metod snižuje procento skutečné idiopatické sterility. Znamená zkvalitnění genetického poradenství před AR a přínos pro základní výzkum na poli genového řízení fertility.
   Kličová slova: mužská sterilita, Y chromozom, mikrodelece

   Úvod 
   Genetické faktory hrají důležitou roli v etiopatogenezi mužské infertility(1). Prioritní postavení mají z tohoto hlediska geny lokalizované na Y chromozomu. Pozornost je soustředěna především na tzv. AZF lokus (azoospermia factor locus) na jeho dlouhém raménku. Delece v tomto úseku se vyskytují v souvislosti s azoospermií a těžkou oligospermií (2). Autoři ověřovali výskyt této patologie v souboru pacientů zařazených do programu asistované reprodukce (AR).
   Soubor a metody 
   V letech 1997 až 1998 byl vyšetřen soubor 123 infertilních mužů (průměrný věk 28 let) s azoospermií a těžkou oligospermií před zařazením do programu AR. Byly získány podrobné anamnestické údaje z hlediska známých rizikových faktorů (virové orchitidy, kryptorchismus, úrazy, operace, pohlavní choroby, pracovní expozice, atd.). U všech byl opakovaně proveden spermiogram k ověření správnosti diagnozy, kultivační vyšetření k vyloučení infekční etiologie, ultrazvukové vyšetření k vyloučení varikokély či jiných strukturálních patologií. Hormonální vyšetření neprokázalo hypogonadotropní hypogonadismus. Dostupnými vyšetřovacími metodami nebyla příčina infertility objasněna. U takto selektovaných pacientů bylo indikováno podrobné genetické vyšetření zahrnující i vyhledávací analýzu na mikrodelece na dlouhém raménku Y chromozomu (sY277, sY283). Po obdržení informovaného souhlasu byl proveden odběr biologického materiálu (periferní krev), izolována DNA. Detekce mikrodelecí v AZF lokusu byla prováděna metodou polymerázové řetězové reakce specifických STS (sequence - tagged sites) úseků.
   Výsledky 
   Genetický defekt byl nalezen celkem u 26 pacientů (20, I %). Z toho mikrodelece v uvedených lokalizacích byly prokázány u 7 pacientů (5,6 %).
   Diskuze 
   Tiepolo a Zuffardi popsali mikroskopicky patrné delece terminálního úseku dlouhého raménka Y chromozomu u 6 mužů s azoospermií už v roce 1976 (3). Deletovaná oblast byla označena jako AZF lokus, protože se předpokládalo, že obsahuje geny hrající esenciální úlohu při řízení spermiogeneze. V tehdejší době neměl objev praktický dopad, neboť takto postižení muži neměli šanci na biologické otcovství. Diametrální změna nastala se zavedením mikromanipulačních metod do programu AR. Pomocí intracytoplazmatické injekce (ICSI) jediné spermie lze oplodnit oocyt a dosáhnout gravidity v dříve infaustních případech. Spermie může být získána jak z ejakulátu při těžké oligospermii, tak přímo extrakcí z nadvarlete či varlete u azoospermie (4). Vzniká tak ale možnost přenosu případné genetické abnormality na potomstvo. Otázka nutnosti genetické konzultace se proto stává enormně důležitou. V souvislosti s tím se renesance dočkala i problematika delecí na Y chromozomu. S rozvojem molekulárně genetických metod bylo potvrzeno, že AZF skutečně obsahuje velkou skupinu genů se vztahem k různým fázím spermiogeneze. Následně byly v této oblasti identifikovány mikrodelece na molekulární úrovni, tj. delece při karyotypizaci nezjistitelné (5). Dle literárních údajů se výskyt mikrodelecí u infertilních mužů pohybuje mezi 3-18 %. Podobná hodnota (5,6 %) byla zjištěna i v námi vyšetřeném souboru.
   Praktický dopad detekce delece je velký. Jednak snižuje procento skutečné idiopatické sterility, tzn. je méně mužů, které léčíme, aniž bychom znali etiologii a případná rizika pro potomstvo. U takto postižených mužů pak rovněž nemá význam léčit přidružené patologie (varikokéla, nízké hormonální hladiny), protože jejich léčba nezlepšuje prognózu. Zabráníme tak například zbytečným operačním výkonům a vyhneme se neefektivní hormonální léčbě. Poslední práce ukazují, že u mužů s mikrodelecí je i menší naděje na získání spermie z testikulární tkáně, i menší naděje na následnou graviditu (6). V neposlední řadě je potřeba upozornit rodiče, že tato genetická abnormalita bude přenesena na jejich mužského potomka. V kontextu těchto informací a finanční náročnosti léčby může pár zvolit alternativní metodu terapie s využitím darovaných spermií. Na druhé straně je potřeba si uvědomit, že geny na AZF lokusu jsou "čistě sterilitní" a tedy postižený muž je jinak zcela zdráv. Není třeba mu v biologickém otcovství bránit, je jen nutné plně ho infomovat o všech souvislostech.
   Vyšetřování mikrodelecí na Y chromozomu má praktický význam pro současnost a je příslibem pro budoucnost. Identifikace jednotlivých genů a jejich produktů, objasnění jejich funkce v procesu spermiogeneze je základem, na němž může být vybudována genová terapie v příštím miléniu.

   Literatura

   1. Ombelet W, Vereecken A (editoři). Modem Andrology. Hum Reprod 1995;10(Suppl1) 
   2. Simoni M, Karnischke A, Nieschlag E. Current status of the molecular diagnosis of Y chromosome microdeletions in the work up of male infertility. Hum Reprod 1998;13: 1764-8. 
   3. Tiepolo L, Zuffardi O. Localization of factors controlling spermatogenesis in the nonfluorescent portion of the human Y chromozome long arm. Hum Genet 1976;34:119-24. 
   4. Silber SJ, Van Steirteghem AC, Liu J, Nagy Z, Tournaye H, Devroey P. High fertilization and pregnancy rate after intracytoplasmatic sperm injection with spermatozoa obtained from testicle biopsy. Hum Reprod 1995;10:148-52. 
   5. Vogt PH. Human Y chromozome function in male germ cell development. Adv Dev Biol 1996;4: 193-258.
   6. Brandell RA, Mielnik A, Liotta D, et. al. Effect of partial Y chromozome deletion on results of treatment for severe male infertility. Program Supplement to 16th World Congress on Fertility and Sterility, 1998, s. 0-021.