Симптомы болезни - нарушения репродуктивной функции. Классификации генетических нарушений репродукции. Формирование женского пола

Определенную роль играет аномальная конденсация гомологов хромосом, приводящая к маскировке и исчезновению точек инициации конъюгации и, следовательно, ошибкам мейоза, возникающим в любых его фазах и стадиях. Незначительная часть нарушений приходится на синаптические дефекты в профазе первого деления в

виде асинаптических мутаций, тормозящих сперматогенез до стадии пахитены в профазе I, что приводит к превышению числа клеток в лептотене и зиготене, отсутствию полового пузырька в пахитене, обусловливает наличие неконъюгирующего сегмента бивалента и не полностью сформированного синаптонемного комплекса.

Более частыми являются десинаптические мутации, которые блокируют гаметогенез до стадии метафазы I, вызывая дефекты СК, включая его фрагментацию, полное отсутствие или нерегулярность, а также асимметрию конъюгации хромосом.

Вместе с тем, могут наблюдаться частично синаптированные би- и мультисинаптонемные комплексы, их ассоциации с половыми XY-бивалентами, не смещающиеся на периферию ядра, а «заякоревающиеся» в его центральной части. В таких ядрах не образуются половые тельца, и клетки с этими ядрами подвергаются селекции на стадии пахитены - это так называемый пахитенный арест.

Классификация генетических причин бесплодия

1. Гоносомные синдромы (включая мозаичные формы): синдромы Клайнфельтера (кариотипы: 47,XXY и 47, XYY); YY-анеуплоидии; инверсии пола (46,ХХ и 45,Х - мужчины); структурные мутации Y-хромосомы (делеции, инверсии, кольцевые хромосомы, изохромосомы).

2. Аутосомные синдромы, обусловленные: реципрокными и робертсоновскими транслокациями; другими структурными перестройками (включая маркерные хромосомы).

3. Синдромы, обусловленные трисомией хромосомы 21 (болезнь Дауна), частичными дупликациями или делециями.

4. Хромосомные гетероморфизмы: инверсия хромосомы 9, или Ph (9); семейная инверсия Y-хромосомы; увеличенный гетерохроматин Y-хромосомы (Ygh+); увеличенный или уменьшенный перицентромерный конститутивный гетерохроматин; увеличенные или дуплицированные сателлиты акроцентрических хромосом.

5. Хромосомные аберрации в сперматозоидах: тяжелые первичные тестикулопатии (последствия лучевой терапии или химиотерапии).

6. Мутации Y-сцепленных генов (например, микроделеция в локусе AZF).

7. Мутации Х-сцепленных генов: синдром нечувствительности к андрогенам; синдромы Кальмана и Кеннеди. Рассмотрим синдром Кальмана - это врожденное (часто семейное) нарушение секреции гонадотропинов у лиц обоего пола. Синдром обусловлен дефектом гипоталамуса, проявляющимся дефицитом гонадотропин-рилизинг-гормона, что ведет к снижению выработки гонадотропинов гипофизом и развитию вторичного гипогонадотропного гипогонадизма. Сопровождается дефектом обонятельных нервов и проявляется аносмией или гипосмией. У больных мужчин наблюдается евнухоидизм (яички по размерам и консистенции остаются на пубертатном уровне), отсутствует цветовое зрение, имеются врожденная глухота, расщелина губы и нёба, крипторхизм и костная патология с укорочением IV пястной кости. Иногда проявляется гинекомастия. При гистологическом исследовании выявляются незрелые семенные канальцы, выстланные клетками Сертоли, сперматогониями или первичными сперматоцитами. Клетки Лейдига отсутствуют, вместо них мезенхимальные предшественники, которые при введении гонадотропинов развиваются в клетки Лейдига. Х-сцепленная форма синдрома Кальмана вызвана мутацией гена KAL1, кодирующего аносмин. Этот белок играет ключевую роль в миграции секретирующих клеток и росте обонятельных нервов к гипоталамусу. Также описано аутосомно-доминантное и аутосомнорецессивное наследование этого заболевания.

8. Генетические синдромы, при которых бесплодие является ведущим симптомом: мутации гена муковисцидоза, сопровождающиеся отсутствием vas deferens; CBAVD- и CUAVD-синдромы; мутации генов, кодирующих бета-субъединицу ЛГ и ФСГ; мутации генов, кодирующих рецепторы к ЛГ и ФСГ.

9. Генетические синдромы, при которых бесплодие не является ведущим симптомом: недостаточность активности ферментов стероидогенеза (21-бета-гидроксилаза и др.); недостаточность редуктазной активности; анемия Фанкони, гемохроматоз, бетаталассемия, миотоническая дистрофия, мозжечковая атаксия с гипогонадотропным гипогонадизмом; синдромы Барде-Бидля, Нунан, Прадера-Вилли и Прюна-Белли.

Бесплодие у женщин бывает при следующих нарушениях. 1. Гоносомные синдромы (включая мозаичные формы): синдром Шерешевского-Тернера; дисгенезия гонад с низким ростом -

кариотипы: 45,Х; 45Х/46,ХХ; 45,Х/47,ХХХ; Xq-изохромосома; del (Xq); del (Xp); r(X).

2. Дисгенезии гонад с линией клеток, несущих Y-хромосому: смешанная дисгенезия гонад (45,X/46,XY); дисгенезия гонад при кариотипе 46,XY (синдром Свайера); дисгенезия гонад при истинном гермафродитизме с линией клеток, несущих Y-хромосому или имеющих транслокации между Х-хромосомой и аутосомами; дисгенезия гонад при синдроме трипло-Х (47,ХХХ), включая мозаичные формы.

3. Аутосомные синдромы, обусловленные инверсиями или реципрокными и робертсоновскими транслокациями.

4. Хромосомные аберрации в ооцитах женщин в возрасте старше 35 лет, а также в ооцитах женщин с нормальным кариотипом, у которых 20% ооцитов и более могут иметь хромосомные аномалии.

5. Мутации в Х-сцепленных генах: полная форма тестикулярной феминизации; синдром ломкой Х-хромосомы (FRAXA, синдром fraX); синдром Кальмана (см. выше).

6. Генетические синдромы, при которых бесплодие является ведущим симптомом: мутации в генах, кодирующих субъединицу ФСГ, рецепторы к ЛГ и ФСГ и рецептор гонадолиберина; синдромы BPES (блефарофимоз, птоз, эпикант), Денис-Дрэша и Фрэзье.

7. Генетические синдромы, при которых бесплодие не является ведущим симптомом: недостаточность ароматической активности; недостаточность ферментов стероидогенеза (21-бета- гидроксилаза, 17-бета-гидроксилаза); бета-талассемия, галактоземия, гемохроматоз, миотоническая дистрофия, муковисцидоз, мукополисахаридозы; мутации гена DAX1; синдром Прадера- Вилли.

Однако эта классификация не учитывает ряд наследственных заболеваний, связанных с мужским и женским бесплодием. В частности, в нее не вошла гетерогенная группа болезней, объединенных общим названием «аутосомно-рецессивный синдром Картагенера», или синдром неподвижности ресничек клеток реснитчатого эпителия верхних дыхательных путей, жгутиков сперматозоидов, фибрий ворсинок яйцеводов. Например, к настоящему времени идентифицировано более 20 генов, контролирующих формирование жгутиков сперматозоидов, включая ряд мутации генов

DNA11 (9р21-р13) и DNAH5 (5р15-р14). Этот синдром характеризуется наличием бронхоэктазов, синуситов, полным или частичным обратным расположением внутренних органов, пороками развития костей грудной клетки, врожденным пороком сердца, полиэндокринной недостаточностью, легочным и сердечным инфантилизмом. Мужчины и женщины с этим синдромом часто, но не всегда бесплодны, так как бесплодие у них зависит от степени повреждения двигательной активности жгутиков сперматозоидов или фибрий ворсинок яйцеводов. Кроме того, у больных наблюдаются вторично развившиеся аносмия, умеренное снижение слуха, полипы носовой полости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как составная часть общей генетической программы развития, онтогенез органов репродуктивной системы - это многозвеньевой процесс, крайне чувствительный к действию широкого спектра мутагенных и тератогенных факторов, обусловливающих развитие наследственных и врожденных заболеваний, нарушений репродуктивной функции и бесплодия. Поэтому онтогенез органов репродуктивной системы - это наиболее наглядная демонстрация общности причин и механизмов развития и становления как нормальных, так и патологических функций, связанных с основными регуляторными и защитными системами организма.

Его характеризует ряд особенностей.

В генной сети, участвующей в онтогенезе репродуктивной системы человека, насчитывается: в женском организме - 1700+39 генов, в мужском организме - 2400+39 генов. Не исключено, что в ближайшие годы вся генная сеть органов репродуктивной системы выйдет по количеству генов на второе место после сети нейроонтогенеза (где 20 тыс. генов).

Действие отдельных генов и генных комплексов в составе указанной генной сети тесно связано с действием половых гормонов и рецепторов к ним.

Выделены многочисленные хромосомные нарушения дифференцировки пола, связанные с нерасхождением хромосом в анафазе митоза и профазе мейоза, числовыми и структурными аномалиями гоносом и аутосом (или их мозаичными вариантами).

Выделены нарушения развития соматического пола, связанные с дефектами образования рецепторов половых гормонов в тканяхмишенях и развитием женского фенотипа с мужским кариотипом - синдром полной тестикулярной феминизации (синдром Морриса).

Выделены генетические причины бесплодия и опубликована их наиболее полная классификация.

Таким образом, в последние годы в исследованиях онтогенеза репродуктивной системы человека произошли существенные перемены и достигнуты успехи, реализация которых, безусловно, позволит усовершенствовать методы лечения и профилактики нарушений репродукции, а также мужского и женского бесплодия.

Нарушение репродуктивной функции этонеспособность супружеской пары к зачатию при регулярных половых сношениях без предохранения в течение 1 года. 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 25 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 15-20% имеет место смешанный фактор нарушения репродуктивной функции.

Причины нарушение репродуктивной функции у мужчин

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.

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;

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.

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).

Реже встречаются гормональные и генетические нарушения. Следует отметить, что благодаря достижениям генетики стало возможным диагностировать ряд причин нарушения мужской репродуктивной функции, неизвестных ранее. В частности, это определение AZF - фактора - локуса в длинном плече Y хромосомы, ответственном за сперматогенез. При его выпадении в спермограмме выявляются грубые нарушения вплоть до азооспермии.
В ряде случаев, даже при самом детальном обследовании, установить причину бесплодия не представляется возможным.

В таком случае можно говорить об идиопатическом снижении фертильности. Идиопатическое снижение фертильности в доле мужского бесплодия в среднем занимает 25-30% (По разным источникам от 1 до 40%). Очевидно, столь большое расхождение в оценке этиологии вызвано отсутствием единообразия в обследовании и разницей в трактовке полученных клинических и анамнестических данных, что также является подтверждением сложности и недостаточной изученности проблемы мужского бесплодия.

Лечение бесплодия

Сегодня репродуктивная медицина обладает солидным багажом знаний по лечению бесплодия всех видов и форм. Основной процедурой более трех десятилетий является экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО). Процедура ЭКО хорошо отработана медиками всего мира. Она состоит из нескольких этапов: стимуляция овуляции у женщины, контроль созревания фолликулов, последующий забор яйцеклеток и спермы, оплодотворение в лабораторных условиях, наблюдение за ростом эмбрионов, перенос наиболее качественных эмбрионов в матку в количестве не более 3-х.

Этапы лечения стандартны, но особенности организма и показания к ЭКО требуют индивидуального подхода, как в назначении специальных медикаментов, так и в установлении сроков проведения каждого этапа лечения.

Новые методы предлагают практически все клиники репродуктивной медицины, их эффективность в лечении доказана десятками и сотнями тысяч появившихся на свет детей. Но все же эффективность использования только одного ЭКО составляет не более 40%. Поэтому, основной задачей репродуктологов всего мира является увеличение количества успешных циклов искусственного оплодотворения. Так, в последнее время, в клиниках репродуктивной медицины практикуется подсадка пятидневных эмбрионов (бластоцист) вместо более «молодых», трехдневных. Бластоциста оптимальна для переноса, так как на этом сроке легче определить перспективность такого эмбриона к дальнейшему развитию в организме матери.

Улучшить статистику успешных оплодотворений помогают и другие методы вспомогательных репродуктивных технологий, перечень которых может быть различным в разных клиниках репродуктивной медицины.

Распространенным методом по лечению бесплодия является ИКСИ (ICSI), что означает непосредственное введение сперматозоида в яйцеклетку. Обычно ИКСИ показано при мужском бесплодии секреторного типа, и довольно часто сочетается с ЭКО. Однако ИКСИ, предполагающее увеличение в 200-400 позволяет оценить состояние сперматозоидов лишь поверхностно, при особо тяжелых патологиях спермы этого недостаточно. Поэтому в 1999 году учеными был предложен более инновационный метод ИМСИ (IMSI). Он предполагает увеличение в 6600 раз и позволяет оценить мельчайшие отклонения в структуре мужских половых клеток.

Для оценки рисков генетических аномалий у зародыша используются такие методы как предимплантационная генетическая диагностика (PGD) и сравнительная геномная гибридизация (CGH). Оба метода предполагают исследование эмбриона на наличие патологических изменений в геноме эмбриона, еще до переноса его в матку женщины. Эти методы не только увеличивают эффективность экстракорпорального оплодотворения и показаны при генетических нарушениях в генотипе пары, но также снижают риск самоабортов и рождения детей с генетическими отклонениями.

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.

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.