520 likes | 1.21k Views
Erkek infertilitesinde Genetik. Doç. Dr. Barış Altay Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı, İzmir. Normal Erkek Karyot ipi. Normal erkekte 22 çift otozom ve 1 çift se ks k romo z om u vardır X Y. Spe k tral Karyot ip. Karyot ip.
E N D
Erkek infertilitesinde Genetik Doç. Dr. Barış Altay Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı, İzmir
Normal Erkek Karyotipi • Normal erkekte 22 çiftotozomve 1 çift sekskromozomu vardır • X • Y Spektral Karyotip Karyotip
İnfertiliteye yol açan genetik nedenler • Kromozomal Defektler • Sayısal • Sex Kromozom Defektleri • Yapısal • İzole TestikülerKromozomal Defektler • Gen Delesyonları veya Mutasyonları
Kromozomal bozukluklar infertil erkeklerde sık gözlenir • Kromozomal bozukluklarinfertil erkeklerde (5.8%) normal popülasyona göre (0.5%) daha sık rastlanır
İnfertil erkeklerde sekskromozom bozuklukları • Kromozom bozuklukları (yapısal veya sayısal) daha sık sekskromozomlarını (4.2%) ve daha azotozom kromozomlarında (1.5%) rastlanır.
YapısalKromozomal Bozukluklar • Translokasyonlar • İnversiyonlar • Delesyonlar • Otozomal genler • Y kromozomu
Y Mikrodelesyonlarının 5000 Oligospermi ve Azospermi tanılı erkekte dağılımı Y Kromozom Mikrodelesyonları 8-12% Azospermik ve yaklaşık 6% Oligospermikerkekte, nadiren de Fertil erkekte rastlanır **From Foresta, et al. Endocr.Rev 22: 226-239, 2001,
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 SRY SRY SY254 SY254 SY143 SMCY SY134 SY143 SMCY SY134 SY255 SY269 E1FAY SY149 SY243 SY255 SY269 E1FAY SY149 SY243 c d e f a b İnfertil Erkek Kontrol kadın Normal 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 Delesyonuveyaartışı (Aneuploid) Defektif Spermatogenezise bağlı gelişir • Spermatogenezis sırasında, mayoz bölünme haploid germ hücrelerinin gelişimini sağlar • Kromozomların kaybı veya fazla kromozom varlığı ise: • DownSendromu(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 non-invaziv bir tercih olacaktır
Sayısal SeksKromozom 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 %50-70’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 vekompleks 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