Мужское бесплодие. Определение генетических причин азоспермии (микроделеции Y-хромосомы по локусам AZF (a, b, c), 8 полиморфизмов + 2 контроля)

Подготовка к исследованию

Специальной подготовки не требуется.

Описание

Мужское бесплодие – это неспособность зачатия ребенка из-за нарушений в мужской репродуктивной системе. Среди причин бесплодия выделяют изменение строения и численности половых клеток - сперматозоидов. Чаще всего первым тестом на определение бесплодия служит спермограмма. Однако этот метод не позволяет выявить причину нарушений. 30–50% случаев серьезных изменений показателей спермограммы обусловлены генетически. Бесплодие делится на обструктивные и необструктивные формы. Обструктивные формы бесплодия связаны с закупоркой выводных протоков желез, из которых выделяется эякулят, необходимый для обеспечения жизнедеятельности сперматозоидов. Необструктивные формы бесплодия имеют чаще всего наследственную природу. Наиболее часто встречающиеся генетические факторы, которые могут приводить к мужскому бесплодию - это делеции Y-хромосомы в регионе, названном «фактор азооспермии» (AZF). При выявлении тяжелых изменений в спермограмме часто возникает необходимость проведения исследований для обнаружения генетических факторов бесплодия. Делеция представляет собой вид мутаций, при которых часть хромосомы отсутствует. Причиной развития бесплодия является утрата участка Y-хромосомы, содержащего «фактор азооспермии» или ген SRY. Согласно Европейской ассоциации андрологов (EAA) критерием проверки мужчин на наличие AZF-делеции служит снижение численности сперматозоидов менее 5 млн/мл. Ген SRY (Sex-determiningregionY) регулирует работу других генов, влияющих на формирование пола, детерминирует формирование мужских половых органов за счет активации развития семенников. Мутации в данном гене служат самыми частыми причинами нарушения формирования мужских половых органов. Полная делеция, то есть потеря гена SRY приводит к рождению ребенка, внешне обладающего женскими половыми признаками, но имеющего хромосомы XY.
Локус AZF находится в эухроматиновой области длинного плеча Y-хромосомы, картирован в сегменте Yq11.22-23 и содержит большое количество генов, ответственных за формирование и развитие сперматозоидов. В этом регионе были обнаружены как крупные делеции, выявляемые с помощью цитогенетических методов, так и большое количество микроделеций. Следует учитывать, что микроделеции – это делеции, не выявляемые с помощью цитогенетического анализа, но они могут приводить к широкому спектру нарушений фертильности у мужчин: от незначительного снижения количества сперматозоидов до полного отсутствия половых клеток в семенных канальцах. Делеции AZF-локуса стоят на втором месте по частоте встречаемости среди всех генетических причин мужского бесплодия (после нарушений кариотипа). Микроделеции локуса Y-хромосомы обнаруживаются в среднем в 10-15 % случаев азооспермии и в 5–10 % случаев олигозооспермии тяжелой степени. Европейская ассоциация андрологов (ЕАА) рекомендует тестировать на наличие AZF-делеций всех мужчин с азооспермией и тяжелой олигозооспермией (<5 млн сперматозоидов/мл эякулята). Частота микроделеций в Y-хромосоме составляет 1:1000-1:1500.
Локус AZF условно разделен на три субрегиона: AZFa, AZFb и AZFс. В каждом субрегионе локализованы гены, вовлеченные в контроль сперматогенеза. Делеции в локусе AZF бывают полными (утрата всего участка AZF) или частичными (утрата части AZF, например AZFb). Как правило, следствием полной потери указанного гена служит азооспермия или тяжелая олигозооспермия. Делеции, имеющие клинические проявления в виде тяжелой олигозооспермии и азооспермии, могут затрагивать один локус AZF или более. Для проведения данного вида исследований рекомендуется использовать определенные STS-маркеры (sequence-tagged sites – высококонсервативные уникальные последовательности ДНК), локализованные на длинном плече Y-хромосомы в различных областях AZF-локуса. Отсутствие у пациента какого-либо маркера или группы маркеров свидетельствует о делеции соответствующей области AZF-локуса.
Субрегион AZFa содержит гены – USP9Y (DFFRY) и DDX3Y (DBY). Маркеры, позволяющие выявлять делеции этого субрегиона, имеют обозначения sY84, sY86 и sY615. Считается, что даже одного неполиморфного STS-маркера достаточно для идентификации делеции в субрегионе AZFa, но увеличение количества маркеров повышает точность диагностики и поэтому рекомендуется использование хотя бы двух маркеров – sY84 и sY86. Делеции этого субрегиона встречаются с низкой частотой – примерно 5% от всех микроделеций Y-хромосомы. Утрата любого маркера достаточна для определения делеции участка AZFa. Указанные генетические аномалии приводят к синдрому «только клетки Сертоли», т.е. к полному отсутствию сперматозоидов.
В субрегионе AZFb картирован ген RBMY, который является высококопийным геном (от 30 до 40 копий). Делеции локуса AZFb встречаются примерно в 16% среди всех микроделеций Y-хромосомы.
Делеции субрегиона AZFc встречаются чаще всего – до 60% всех микроделеций Y-хромосомы. В этом участке находится семейство генов DAZ (Deleted in Azoospermia – гены, делетированные при азооспермии). Для делеции b2/b4 субрегиона AZFc высокоспецифичны два маркера: sY254 и sY255, в случае этой делеции теряются все копии гена DAZ. Среди микроделеций Y-хромосомы в 15% случаев встречаются микроделеции сразу нескольких субрегионов. Полное отсутствие этого участка клинически проявлятеся в виде олигозооспермии или азооспермии. При частичных делециях AZFc может наблюдаться как азооспермия, так и нормоспермия.
По литературным данным большинство микроделеций AZF-локуса представляют собой мутации de novo. Это может быть связано с индивидуальной склонностью к возникновению Y-микроделеций вследствие особенностей структуры Y-хромосомы, носительством каких-либо полиморфизмов, предрасполагающих к таким потерям.
Однако, при одних и тех же типах делеций Y-хромосомы и даже идентичных микроделециях может наблюдаться вариабельность фенотипического проявления, что обусловлено влиянием большого числа генетических (хромосомные, геномные, эпигенетические изменения), а также негенетических факторов (инфекции, гипогонадизм, варикоцеле и т.п.), оказывающих влияние на сперматогенез. Кроме того, у пациентов с микроделециями AZF-локуса, имеется вероятность ухудшения состояния сперматогенеза с возрастом, в связи с чем, раннее выявление наличия генетических изменений в структуре генов этого региона Y-хромосомы, позволяет своевременно провести криоконсервацию сперматозоидов в молодом возрасте для их дальнейшего использования в циклах ВРТ.
С целью проведения исследования на фактор азооспермии выполняется анализ указанных маркеров. Отсутствие у пациента какого-либо маркера или группы маркеров свидетельствует о делеции соответствующей области AZF-локуса.

Показания к назначению

• Тяжелые формы гипосперматогенеза неясной этиологии (олигозооспермия <5 млн сперматозоидов/мл эякулята; азооспермия), олигозооспермия или азооспермия при сохраненной эндокринной функции яичек;
• Незрелые сперматозоиды в эякуляте;
• В комплексе диагностических методов при обследовании бесплодной пары, определение возможности и тактики получения сперматозоидов для ЭКО;
• Для решения вопроса о выборе адекватных способов преодоления бесплодия;
• Для оценки риска нарушений фертильности у сыновей мужчин с выявленными делециями AZF, наличие репродуктивной дисфункции по мужской линии в семейном анамнезе;
• Рак предстательной железы в семейном анамнезе;
• Рекомендовано для выявления генетических факторов мужского бесплодия согласно письму МЗ РФ от 11 апреля 2003 года № 2510/3797-03-32;
• Использование молекулярно-генетического тестирования позволяет поставить этиологически корректный диагноз, выбрать наиболее оптимальную тактику при использовании вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).

Интерферирующие факторы

—

Причины отклонения показателей от нормы (повышенные значения)

Формат выдачи результата – таблица с указанием исследуемых генов, их вариантов, определенного у человека генотипа и связанным с ним риском (протективным/ среднепопуляционным/ повышенным/ высоким). По каждому варианту исследуемых генов представлена краткая интерпретация.
По результатам исследования рекомендуется консультация врача-генетика.

Причины отклонения показателей от нормы (сниженные значения)

Формат выдачи результата – таблица с указанием исследуемых генов, их вариантов, определенного у человека генотипа и связанным с ним риском (протективным/ среднепопуляционным/ повышенным/ высоким). По каждому варианту исследуемых генов представлена краткая интерпретация.
По результатам исследования рекомендуется консультация врача-генетика.

Метод:

Капиллярный электрофорез; Пиросеквенирование;

Анализатор:

Генетический анализатор Applied Biosystems 3500/3500xl, Thermo Fisher Scientific, США;

Аналитическая чувствительность тест-системы:

—

Аналитическая специфичность тест-системы:

—