Генетические нарушения, приводящие к бесплодию у человека. Генетические причины мужского бесплодия

Перед населением многих развитых стран остро стоит проблема мужского и женского бесплодия. У 15% супружеских пар нашей страны наблюдается нарушение репродуктивной функции. Некоторые статистические выкладки говорят, что процент таких семей еще больше. В 60% случаев причиной тому - бесплодие женское, а в 40% случаев – мужское.

Причины нарушений мужской репродуктивной функции

Секреторное (паренхиматозное) нарушение , при котором в семенных канальцах яичек нарушена продукция сперматозоидов, что проявляется в аспермии (в эякуляте нет клеток сперматогенеза, а также непосредственно сперматозоидов), азооспермии (сперматозоидов нет, но есть присутствуют клетки сперматогенеза), олигозооспермии (изменены строение и подвижность сперматозоидов).

Нарушения функций яичка.
Гормональное нарушение. Гипогонадотропный гипогонадизм представляет собой дефицит гормонов гипофиза, а именно лютеинизирующего и фолликулостимулирующего, участвующих при образовании сперматозоидов и тестостерона.
Аутоиммунное нарушение. Собственные иммунные клетки вырабатывают антитела к сперматозоидам, тем самым, уничтожая их.

Экскреторное нарушение. Нарушение проходимости (обструкция, обтурация) семявыносящего тракта, вследствие чего нарушается выход составных элементов спермы в мочеиспускательный канал через половые пути. Может быть постоянным либо временным, одно- и двусторонним. В состав спермы входят сперматозоиды, секрет предстательной железы и секрет семенных пузырьков.

Смешанное нарушение. Экскреторно-воспалительное или экскреторно-токсическое. Происходит вследствие опосредованного повреждения токсинами сперматогенного эпителия, нарушения метаболизма и синтеза половых гормонов, а также непосредственного поражающего действия бактериальных токсинов и гноя на сперму, приводящего к ухудшению ее биохимических характеристик.

Другие причины:

Сексуальные. Эректильная дисфункция, нарушения семяизвержения.
Психологические. Анэякуляция (отсутствие выброса спермы).
Неврологические (следствие повреждения спинного мозга).

Причины нарушений женской репродуктивной функции

Гормональные
Опухоли яичков (кистомы)
Последствия воспалительных процессов в малом тазу. К ним относят образование спаек, трубно-перитонеальный фактор или, иначе говоря, непроходимость маточных труб.
Эндометриоз
Опухоли матки (миомы)

Лечение женского бесплодия

По итогам анализов, врач назначает те или иные методы лечения бесплодия. Обычно основные силы направлены на правильную диагностику причин бесплодия.

В случае эндокринной патологии, лечение заключается в нормализации гормонального фона, а также в применении стимулирующих яичники препаратов.

При непроходимости труб включают в лечение лапороскопию.

Эндометриоз также лечится методом лапороскопии.

Дефекты развития матки устраняются с использованием возможностей реконструктивной хирургии.

Иммунологическую причину бесплодия устраняют искусственным оплодотворением спермой мужа.

Наиболее сложно проводить лечение бесплодия, если причины его не удается точно установить. Как правило, в таком варианте применяют технологии ЭКО – искусственного оплодотворения.

Лечение мужского бесплодия

При наличии у мужчины бесплодия, носящего секреторный характер, то есть имеющего связь с нарушением сперматогенеза, начало лечения заключается в устранении причин. Лечатся инфекционные заболевания, устраняются воспалительные процессы, применяются гормональные средства для приведения сперматогенеза в норму.

Если у мужчины присутствуют такие заболевания, как паховая грыжа, крипторхизм, варикоцеле и прочие, назначается хирургическое лечение. Оперативное вмешательство показано и в тех случаях, когда бесплодие у мужчины по причине непроходимости семявыносящих путей. Наибольшую трудность вызывает лечение мужского бесплодия в случае воздействия аутоиммунных факторов, когда нарушены подвижность сперматозоидов, воздействуют антиспермальные тела. В таком варианте назначают гормональные препараты, используют лазеротерапию, а также плазмоферез и другое.

Причины нарушений мужской репродуктивной функции

Нарушения функций яичка.
Гормональное нарушение. Гипогонадотропный гипогонадизм представляет собой дефицит гормонов гипофиза, а именно лютеинизирующего и фолликулостимулирующего, участвующих при образовании сперматозоидов и тестостерона.
Аутоиммунное нарушение. Собственные иммунные клетки вырабатывают антитела к сперматозоидам, тем самым, уничтожая их.

Другие причины:

Сексуальные. Эректильная дисфункция, нарушения семяизвержения.
Психологические. Анэякуляция (отсутствие выброса спермы).
Неврологические (следствие повреждения спинного мозга).

Причины нарушений женской репродуктивной функции

Гормональные
Опухоли яичков (кистомы)
Последствия воспалительных процессов в малом тазу. К ним относят образование спаек, трубно-перитонеальный фактор или, иначе говоря, непроходимость маточных труб.
Эндометриоз
Опухоли матки (миомы)

Лечение женского бесплодия

При непроходимости труб включают в лечение лапороскопию.

Эндометриоз также лечится методом лапороскопии.

Дефекты развития матки устраняются с использованием возможностей реконструктивной хирургии.

Иммунологическую причину бесплодия устраняют искусственным оплодотворением спермой мужа.

Наиболее сложно проводить лечение бесплодия, если причины его не удается точно установить. Как правило, в таком варианте применяют технологии ЭКО - искусственного оплодотворения.

Лечение мужского бесплодия

Нарушения и их причины по алфавиту:

нарушение репродуктивной функции -

Нарушение репродуктивной функции (бесплодие) - неспособность супружеской пары к зачатию при регулярных половых сношениях без предохранения в течение 1 года (ВОЗ).

В 75-80% случаев беременность наступает в течение первых 3 месяцев регулярной половой жизни молодых, здоровых супругов, то есть когда возраст мужа - до 30, а жены - до 20 лет. В более старшей возрастной группе (30-35 лет) этот срок увеличивается до 1 года, а после 35 лет - более 1 года.

Примерно у 35-40% бесплодных пар причиной его является мужчина, в 50% - женщина и в 15-20% имеет место смешанный фактор нарушения репродуктивной функции.

При каких заболеваниях возникает нарушение репродуктивной функции:

Причины нарушение репродуктивной функции у мужчин

I. Паренхиматозное (секреторное) нарушение репродуктивной функции - нарушение сперматогенеза (продукции сперматозоидов в извитых семенных канальцах яичек), которое проявляется в виде аспермии (отсутствием в эякуляте клеток сперматогенеза и сперматозоидов), азооспермии (отсутствием в эякуляте сперматозоидов при обнаружении клеток сперматогенеза), олигозооспермии, снижения подвижности, нарушения строения сперматозоидов:

1. Нарушения функции яичка:
- крипторхизм, монорхизм и гипоплазия яичка
- орхит (вирусной этиологии)
- перекрут яичек
- первичный и вторичный врожденный гипогонадизм
- повышенная температура - нарушение терморегуляции в мошонке (варикоцеле, гидроцеле, тугая одежда)
- синдром "только-клетки-Сертоли"
- сахарный диабет
- чрезмерное физическое напряжение, психологические стрессы, тяжелые хронические заболевания, вибрация, перегревание тела (работа в горячих цехах, злоупотребление сауной, лихорадка), гипоксия, гиподинамия
- эндогенные и экзогенные токсические вещества (никотин, алкоголь, наркотики, химиотерапия, профвредности)
- лучевая терапия
- мутации: мутация гена мусковисцидоза (врожденное отсутствие семявыносящих протоков - обструктивная азооспермия, определяют методом полимеразной цепной реакции; микроделеция Y хромосомы (нарушения сперматогенеза различных степеней тяжести нарушения кариотипа - структурные хромосомные абберации - синдром Кляйнфельтера, синдром ХYY, хромосомные транслокации, аутосомные анеуплодии) - метод флуоресцентной гибридизации (FISH) с помощью меченных флуорохромами зондов к различным хромосомам

2. Гормональное (эндокринное) нарушение репродуктивной функции - гипогонадотропный гипогонадизм - дефицит лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов гипофиза, которые играют роль в образовании тестостерона и сперматозоидов:
- Патология области гипоталамуса
o Изолированный дефицит гонадотропинов (синдром Кальмана)
o Изолированный дефицит лютеинизирующего гормона ("фертильный евнух")
o Изолированный дефицит ФСГ
o Врожденный гипогонадотропный синдром
- Патология гипофиза
o Гипофизарная недостаточность (опухоли, инфильтративные процессы, операции, облучение)
o Гиперпролактинемия
o Гемохроматоз
o Влияние экзогенных гормонов (избыток эстрогенов и андрогенов, избыток глюкокортикоидов, гипер- и гипотиреоз)

3. аутоиммунные процессы - уничтожение сперматозоидов собственными иммунными клетками, выработка антител к сперматозоидам
o эпидемический паротит - "свинка"
o травмы яичек
o крипторхизм (неопущение яичек)
o операции на органах мошонки
o пассивные гомосексуалисты

II. Обтурационное (экскреторное) нарушение репродуктивной функции связано, как правило, с двусторонним, временным или постоянным нарушением проходимости (обтурация, обструкция) семявыносящего тракта и нарушением выхода составных элементов спермы (сперматозоидов, секрета предстательной железы, секрета семенных пузырьков) через половые пути в мочеиспускательный канал:
- врожденное недоразвитие или отсутствие семявыносящего протока, нарушение его проходимости, отсутствие связи канальца придатка семявыносящего протока и семявыбрасывающего протока
- кисты мюллеровых протоков предстательной железы
- воспалительный процесс в половых органах, осложнившийся облитерацией семявыносящих путей - хронический эпидидимит, деферентит, сперматоцеле
ретроградная эякуляция - асперматизм (отсутствия эякулята при половом акте) при врожденных или рубцовых изменениях в мочеиспускательном канале на уровне семенного бугорка, стриктуре его перепончатой части мочеиспускательного канала, повреждении нервных центров, регулирующих эякуляцию.
- травмы половых органов, в том числе во время оперативных вмешательств (например, при грыжесечении),
- последствия вазорезекции

III. Смешанное нарушение репродуктивной функции (экскреторно-токсическое, или экскреторно-воспалительное) результат опосредованного токсического повреждения сперматогенного эпителия, нарушения синтеза и метаболизма половых гормонов и прямого повреждающего действия гноя и бактериальных токсинов на сперматозоиды биохимические характеристики спермы:
- уязвимость сперматозоидов для иммунной системы вследствие нарушение созревания, обволакивания защитой из белков в придатках яичников (эпидидимит)
- изменение состава секрета предстательной железы, семенных пузырьков (простатит, везикулит), ИППП
- другие воспалительные заболевания мужской половой системы (уретрит)

IV. Другие причины нарушения репродуктивной функции
- проблемы сексуального характера - эректильная дисфункция, нарушения эякуляции
- анэякуляция, аспермия - психологические, неврологические (повреждения спинного мозга)

V. Идиопатическое нарушение репродуктивной функции
Причину установить не удается.

Причины нарушение репродуктивной функции у женщин
- воспалительные процессы и их последствия (спаечный процесс в малом тазу и непроходимость маточных труб - «трубно-перитонеальный фактор)
- эндометриоз
- гормональные нарушения
- опухоли матки (миомы)
- опухоли яичников (кистомы)

К каким врачам обращаться, если возникает нарушение репродуктивной функции:

Вы заметили нарушение репродуктивной функции? Вы хотите узнать более детальную информацию или же Вам необходим осмотр? Вы можете записаться на прием к доктору – клиника Euro lab всегда к Вашим услугам! Лучшие врачи осмотрят Вас, изучат внешние признаки и помогут определить болезнь по симптомам, проконсультируют Вас и окажут необходимую помощь. Вы также можете вызвать врача на дом . Клиника Euro lab открыта для Вас круглосуточно.

Как обратиться в клинику:
Телефон нашей клиники в Киеве: (+38 044) 206-20-00 (многоканальный). Секретарь клиники подберет Вам удобный день и час визита к врачу. Наши координаты и схема проезда указаны . Посмотрите детальнее о всех услугах клиники на ее .

(+38 044) 206-20-00

Если Вами ранее были выполнены какие-либо исследования, обязательно возьмите их результаты на консультацию к врачу. Если исследования выполнены не были, мы сделаем все необходимое в нашей клинике или у наших коллег в других клиниках.

У Вас нарушилась репродуктивная функция? Необходимо очень тщательно подходить к состоянию Вашего здоровья в целом. Люди уделяют недостаточно внимания симптомам заболеваний и не осознают, что эти болезни могут быть жизненно опасными. Есть много болезней, которые по началу никак не проявляют себя в нашем организме, но в итоге оказывается, что, к сожалению, их уже лечить слишком поздно. Каждое заболевание имеет свои определенные признаки, характерные внешние проявления – так называемые симптомы болезни . Определение симптомов – первый шаг в диагностике заболеваний в целом. Для этого просто необходимо по несколько раз в год проходить обследование у врача , чтобы не только предотвратить страшную болезнь, но и поддерживать здоровый дух в теле и организме в целом.

Если Вы хотите задать вопрос врачу – воспользуйтесь разделом онлайн консультации , возможно Вы найдете там ответы на свои вопросы и прочитаете советы по уходу за собой . Если Вас интересуют отзывы о клиниках и врачах – попробуйте найти нужную Вам информацию на . Также зарегистрируйтесь на медицинском портале Euro lab , чтобы быть постоянно в курсе последних новостей и обновлений информации на сайте, которые будут автоматически высылаться Вам на почту.

Карта симптомов предназначена исключительно для образовательных целей. Не занимайтесь самолечением; по всем вопросам, касающимся определения заболевания и способов его лечения, обращайтесь к врачу. EUROLAB не несет ответственности за последствия, вызванные использованием размещенной на портале информации.

Если Вас интересуют еще какие-нибудь симптомы болезней и виды нарушений или у Вас есть какие-либо другие вопросы и предложения – напишите нам , мы обязательно постараемся Вам помочь.

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

В исследование включены самые частые генетические причины мужского бесплодия: выявление делеций в области локуса AZF , влияющих на сперматогенез, определение количества CAG-повторов в гене AR , связанных с изменением чувствительности к андрогенам и поиск мутаций в гене CFTR , отвечающего за развитие заболевания , клиническим проявлением которого является обструктивная азооспермия.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

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.

Частыми причинами мужского бесплодия являются нарушения структуры и количества сперматозоидов, влияющие на их подвижность и способность к оплодотворению.

Основными генетическими причинами развития МБ являются:

1) делеции (удаления генетических фрагментов) локуса AZF;

2) полиморфизм (увеличение повторов генетического фрагмента – CAG) гена AR;

3) м утации (нарушение последовательности) гена CFTR .

В настоящее время эти маркеры являются неотъемлемой частью стандартных критериев при комплексной диагностике генетических проявлений МБ, встречаясь в группе пациентов в 10-15 % случаев.

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 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 AZF c. 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 AZF с-регион, удается получить сперматозоиды, пригодные для искусственного оплодотворения.
При частичных AZF с-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 (

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 AZF -локуса хромосомы – 13 клинически значимых делеций: sY86, sY84, sY615, sY127, sY134, sY142, sY1197, sY254, sY255, sY1291, sY1125, sY1206, sY242, а также определение делеции гена SRY .

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 , 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 (AR отмечается повышенная чувствительность к андрогенам и увеличивается риск 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

Лютеинизирующий гормон (ЛГ)

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

Простатспецифический антиген общий (ПСА общий)

Исследование кариотипа

Важные замечания

На протяжении жизни данные генетические маркеры не изменяются, исследование проводится однократно.

Литература

Naina Kumar and Amit Kant Singh Trends of male factor infertility, an important cause of infertility: A review of literature J Hum Reprod Sci. 2015 Oct-Dec; 8(4): 191–196.

Большинство известных мутаций приводят к отсутствию или задержке полового созревания и, как следствие, к бесплодию. Однако к врачу по поводу бесплодия обращаются люди, у которых половое развитие в норме. Обследование на большинство мутаций, приводящих к бесплодию, практического смысла сейчас не имеет. Однако некоторые случаи заслуживают особого упоминания, поскольку часто встречаются в повседневной практике.

Двусторонняя аплазия семявыносящих протоков

Двусторонняя аплазия семявыносящих протоков имеется у 1-2% бесплодных мужчин. Согласно большинству данных, в 75% случаев при этом обнаруживаются мутации гена CF, приводящие к муковисцидозу. Основной риск в таких случаях - возможность рождения больного муковисцидозом ребенка. Необходимо обследовать на наличие мутаций обоих партнеров, после чего провести соответствующее консультирование. Если оба партнера являются носителями муковисцидоза, его риск у ребенка достигает 25% (в зависимости от характера мутации). Даже если у мужчины найдена только одна мутация, приводящая к муковисцидозу, а женщина носительницей не является, лучше перестраховаться и направить пару на консультацию к генетику. Примерно в 20% случаев двусторонняя аплазия семявыносящих протоков сопровождается пороками развития почек, и в одном исследовании у таких больных не было выявлено мутаций, приводящих к муковисцидозу (хотя число анализируемых мутаций было невелико).

Следует подчеркнуть, что целью массового обследования является выявление муковисцидоза, а не аплазии. Сочетания мутаций, приводящих к аплазии семявыносящих протоков, разнообразны и сложны, что затрудняет консультирование при этом заболевании. В первых исследованиях, посвященных генетике двусторонней аплазии семявыносящих протоков, не оказалось ни одного участника, гомозиготного по мутации AF508, самой частой из мутаций в гене CF, которая при классической форме муковисцидоза встречается в 60-70% случаев. Примерно у 20% больных находят сразу две мутации в гене CF, характерные для муковисцидоза, - во многих случаях это миссенсмутации (сочетание двух аллелей, вызывающих легкую форму муковисцидоза, или одного аллеля, вызывающего легкую форму заболевания, и одного - тяжелую). Обнаружен также полиморфизм в интроне 8, при котором число тиминов у разных аллелей составляет 5, 7 или 9. При наличии аллеля 5Т в ходе транскрипции пропускается экзон 9, и мРНК, а в дальнейшем и белок укорачиваются. Самый распространенный генотип при двусторонней аплазии семявыносящих протоков (около 30% случаев) - сочетание аллеля, несущего мутацию, вызывающую муковисцидоз, и аллеля 5Т.

Мутация R117H включена в массовое обследование, поскольку ее сочетание с другими, более тяжелыми мутациями в гене CF может вызвать муковисцидоз. При выявлении мутации R117H проводят производный тест на присутствие полиморфизма 5Т/7Т/9Т. При обнаружении аллеля 5Т нужно установить, находится ли он на одной хромосоме с R117H (т. е. в цис-положении) или на другой (в транс-положении). Аллель 5Т в «с-положении относительно R117Н вызывает муковисцидоз, и если женщина тоже является носительницей одного из аллелей, вызывающих заболевание, риск муковисцидоза у ребенка составляет 25%. Сложность генетики муковисцидоза становится очевидной, если посмотреть на разнообразие фенотипов у гомозигот по аллелю 5Т. Наличие аллеля 5Т снижает стабильность мРНК, а известно, что у больных, у которых уровень неизмененной мРНК составляет 1-3% от нормы, развивается муковисцидоз в классической форме. При уровне неизмененной мРНК, составляющем более 8-12% от нормы, заболевание не проявляется, а при промежуточных уровнях возможны разные варианты, от полного отсутствия проявлений болезни до двусторонней аплазии семявыносящих протоков и легкой формы муковисцидоза. Следует также отметить, что аплазия семявыносящих протоков в легких случаях бывает и односторонней. Среди населения в целом аллель 5Т встречается с частотой около 5%, при односторонней аплазии семявыносящих протоков - с частотой 25%, а при двусторонней аплазии - с частотой 40%.

Американская коллегия медицинских генетиков и Американская коллегия акушеров и гинекологов рекомендуют выявлять лишь 25 мутаций, распространенность которых среди населения США составляет не менее 0,1%, а анализ на полиморфизм 5Т/7Т/9Т проводить только в качестве производного теста. Однако на практике многие лаборатории могут снизить затраты, включив этот анализ в основную программу, что, как было показано выше, может привести к колоссальным сложностям в истолковании результатов. Следует помнить, что цель массового обследования - выявление муковисцидоза.

Гены, регулирующие сперматогенез

Гены, предположительно ответственные за сперматогенез, картированы на Y-xpoмосоме в области AZF, расположенной в локусе Yq11 (ген SR У находится на коротком плече Y-хромосомы). В направлении от центромеры к дистальной части плеча располагаются последовательно участки AZFa, AZFb и AZFc. На участке AZFa находятся гены USP9Y и DBY, на участке AZFb - генный комплекс RBMY, а на участке /4Z/c - ген DAZ.

Часть генов, участвующих в регуляции сперматогенеза, представлена в геноме несколькими копиями. По-видимому, в геноме имеется 4-6 копий гена DAZ и 20-50 генов или псевдогенов семейства RBMY. DBY и USP9Y представлены в геноме одной копией. Из-за большого числа повторяющихся последовательностей и различий в дизайне исследований анализ областей Y-хромосомы, контролирующих сперматогенез, сопряжен с немалыми трудностями. Например, выявление делеций в области AZF проводилось большей частью путем анализа ДНК-маркирующих сайтов, коротких последовательностей ДНК с известной хромосомной локализацией. Чем больше их проанализировано, тем выше вероятность обнаружить делеции. В целом, делеции в области AZF чаше встречаются у бесплодных мужчин, но известны случаи их обнаружения и у здоровых.

Доказательством того, что область AZF содержит гены, регулирующие сперматогенез, послужила внутригенная делеция в гене USP9Y, который называется также DFFRY (поскольку гомологичен соответствующему гену faf у дрозофилы). У бесплодного мужчины была обнаружена делеция четырех пар оснований, которой не было у его здорового брата. Эти наблюдения вкупе с данными анализа in vitro позволили предположить что мутация в гене USP9Y нарушает сперматогенез. При повторном анализе ранее опубликованных данных исследователи выявили еще одну одиночную делецию в гене USP9Y, нарушающую сперматогенез.

Обзор данных обследования почти 5000 бесплодных мужчин на мутации в Y-хромосоме показал, что примерно в 8,2% случаев (по сравнению с 0,4% у здоровых) имеются делеции в одном или нескольких участках области AZF. В отдельных исследованиях показатели колебались от 1 до 35%. Согласно упомянутому обзору, чаще всего встречаются делеции в участке AZFc (60%), затем - в AZFb (16%) и AZFa (5%). Остальные случаи - сочетание делеций в нескольких участках (чаще всего включающее делеции в AZFc). Большинство мутаций были обнаружены у мужчин с азооспермией (84%) или тяжелой олигозооспермией (14%), определяемой как содержание сперматозоидов менее 5 млн/мл. Интерпретация данных по делециям в области AZF крайне сложна, поскольку:

их находят как у бесплодных, так и у здоровых мужчин;
наличие кластеров DAZ и RBMY, содержащих по несколько копий генов, затрудняет анализ;
в разных исследованиях изучались разные параметры спермы;
набор контиговых карт Y-хромосомы из-за наличия повторяющихся последовательностей не был полным;
недостаточно было данных по здоровым мужчинам.

В двойном слепом исследовании у 138 мужчин из пар, обратившихся к врачу для проведения ЭКО, 100 здоровых мужчин и 107 молодых датских военнослужащих были определены уровни половых гормонов, параметры спермы и проведен анализ области AZF. Для изучения области AZF был использован 21 ДНК-маркирующий сайт; при нормальных параметрах спермы и во всех случаях, когда число сперматозоидов превышало 1 млн/мл, делеций найдено не было. В 17% случаев идиопатической азооспермии либо криптозооспермии и в 7% случаев при других видах азооспермии и криптозооспермии выявлены делеции в участке AZFc. Интересно отметить, что ни у одного из участников исследования не было обнаружено делеций в участках AZFa и AZFb. Это заставляет предположить, что гены, расположенные в участке AZFc, наиболее важны для сперматогенеза. Позже было проведено более крупное исследование, которое дало сходные результаты.

При выявлении делеций в Y-хромосоме следует обсудить это с обоими будущими родителями. Основной риск для потомства заключается в том, что сыновья могут унаследовать данную делецию от отца и будут бесплодными - такие случаи описаны. На эффективность ЭКО и частоту наступления беременности эти делеции, по-видимому, не влияют.

Синдром ломкой Х-хромосомы у женщин с преждевременной недостаточностью яичников

В спорадических случаях преждевременной недостаточности яичников примерно у 2-3% женщин обнаруживают наличие премутации в гене FMR1, ответственном за возникновение синдрома ломкой Х-хромосомы; у женщин с наследственной преждевременной недостаточностью яичников частота этой премутации достигает 12-15%. Ломкий участок в локусе Xq28 можно выявить при кариотипировании клеток, выращенных в условиях дефицита фолиевой кислоты, однако обычно проводят анализ ДНК. Синдром ломкой Х-хромосомы относится к заболеваниям, которые вызываются увеличением числа тринуклеотидных повторов: в норме ген FMR1 содержит менее 50 повторов последовательности ЦЦГ, у носителей премутации их число составляет 50-200, а у мужчин с синдромом ломкой Х-хромосомы - более 200 (полная мутация). Синдром ломкой Х-хромосомы характеризуется Х-сцепленным доминантным типом наследования с неполной пенетрантностью.

Выявлять носителей премутации важно, поскольку ими могут быть и другие члены семьи: у них возможно рождение сыновей с синдромом ломкой Х-хромосомы, который проявляется умственной отсталостью, характерными чертами лица и макроорхизмом.

Вторичный гипогонадизм и синдром Кальмана у мужчин

Для мужчин с синдромом Кальмана характерны аносмия и вторичный гипогонадизм; возможны также дефекты лица по средней линии, односторонняя агенезия почки и неврологические нарушения - синкинезии, глазодвигательные и мозжечковые расстройства. Синдром Кальмана характеризуется Х-сцепленным рецессивным типом наследования и вызывается мутациями в гене KALI; предполагают, что синдромом Кальмана обусловлены 10-15% случаев изолированного дефицита гонадотропных гормонов у мужчин с аносмией. Недавно обнаружена аутосомнодоминантная форма синдрома Кальмана, которую вызывают мутации в гене FGFR1. При изолированном дефиците гонадотропных гормонов без аносмии чаще всего находят мутации в гене GnRHR (ген рецептора гонадолиберина). Однако на них приходится только 5-10% всех случаев.