int(0)

Teste de laborator

Pachete de analize medicale

Planșa anatomică

Teste de la A la Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Teste Laborator
Product categories
Pachete analize Plansa anatomica
< inapoi la lista

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc)

Pret 2440.00 MDL

Бесплодие является серьезной проблемой здоровья, которая затрагивает 10-15% пар, и примерно в половине случаев может быть выявлен мужской фактор.
Многие случаи мужского бесплодия связаны с олигозооспермией (сниженной выработкой сперматозоидов) или азооспермией (отсутствием сперматозоидов в эякуляте) 2. Такие изменения в выработке сперматозоидов могут коррелировать с гистопатологическими изменениями яичка различной степени тяжести, от полного отсутствия половых клеток («синдром Сертоли только для клеток» -SCO) до гипосперматогенеза и остановки созревания. С другой стороны, нарушение сперматогенеза может быть вызвано несколькими причинами: системными заболеваниями, крипторхизмом, эндокринологическими расстройствами, непроходимостью / отсутствием семенного вещества, инфекциями, лекарствами, облучением и т. Д. По крайней мере одна подгруппа этой большой категории людей с дефектами сперматогенеза (~ 30%) вовлечена в генетическую причину, что означает, что один или несколько генов, которые влияют на сперматогенез, утратили свою нормальную функцию15. Три генетические причины мужского бесплодия описываются следующим образом:
–Хромосомные аномалии: присутствуют у 5-10% мужчин с олигозооспермией и 10-15% мужчин с азооспермией; самая известная аномалия – синдром Клайнфелтера (47, XXY);
– Микроделеции Y-хромосомы: присутствуют у 10-18% пациентов с тяжелой олиго- или азооспермией;
– мутации гена муковисцидоза (CFTR): они передаются аутосомно-рецессивно; Определенные мутации могут вызывать: двустороннее врожденное отсутствие семявыносящего протока (CBAVD), одностороннее отсутствие его без легочных или панкреатических проявлений (CUAVD) или обструкцию семявыносящего протока; вариант 5T является распространенной мутацией, связанной с CBAVD9.
Микроделеции Y-хромосомы – относительно недавно обнаруженная генетическая причина бесплодия. Большинство из этих нарушений происходят de novo, и из-за фенотипа, связанного с бесплодием, обычно не передаются потомству10.
Обнаружение микроделеций особенно важно для пациентов, которые намереваются использовать вспомогательную репродукцию при помощи ИКСИ (внутрицитоплазматическая инъекция сперматозоидов), поскольку существует риск того, что эти генетические нарушения будут переданы потомству из-за физиологического механизма оплодотворения2.
Y-хромосома, одна из двух гоносом (половых хромосом), содержит 2% всей клеточной ДНК и имеет длину ~ 60 миллионов пар оснований. Он играет особую роль в определении мужского пола с помощью гена SRY, состоящего из одного экзона, который кодирует транскрипционный фактор, называемый TDF (фактор, определяющий яички) 3. Мутации в этом гене приводят к женскому фенотипу с кариотипом 46, XY, а транслокация гена SRY на Х-хромосому индуцирует мужской фенотип с кариотипом 46, XX1.
Две половые хромосомы X и Y произошли от пары наследственных хромосом несколько сотен миллионов лет назад; В то время как Х-хромосома сохранила многие свойства аутосомы (несексуальной хромосомы), Y-хромосома потеряла большинство своих генов, значительно уменьшив ее размер.
Таким образом, текущая генетическая функция Y-хромосомы ограничена индукцией мужского развития во время эмбриональной жизни и поддержанием сперматогенеза у взрослых. На обоих концах Y-хромосомы есть короткие области, которые идентичны соответствующим областям на Х-хромосоме, что указывает на обмен генетического материала между этими областями (рекомбинация) во время мейоза; две псевдоаутосомные области были идентифицированы хромосомными полосами и названы PAR1 и PAR2 (2,6 Мб и 320 кб соответственно). Однако более 95% генетического материала Y-хромосомы специфично для мужского пола и не участвует в процессе рекомбинации X-Y – нерекомбинирующей области (NRY). В 2003 году Skaletsky и коллеги секвенировали эту область и, обнаружив, что на этом уровне происходит особый тип рекомбинации генов, они заменили название NRY на мужской специфический регион Y (MSY).
MSY – это мозаика гетерохроматических и эухроматических последовательностей. Гетерохроматин, считающийся генетически инертным, с высоким содержанием повторяющихся последовательностей, распределяется главным образом в дистальной части длинного плеча хромосомы Yq; он также обнаружен в центральной зоне, но также на уровне части ~ 400 кб, которая прерывает эухроматин из проксимального отдела Yq. Эухроматин, область, которая содержит большинство генов (~ 23 Мб: 8 Мб на коротком плече Yp и ~ 14,5 Мб на плече Yq), состоит из 3 классов нуклеотидных последовательностей:
● Х-транспонированная область (3,4 Мб, полученная транспозицией из прежних Х-сцепленных генов);
● Х-дегенеративная область (8,6 Мб, полученная из предковой аутосомы);
● ампликоновые последовательности (10,2 Мб), специфичные для Y, характеризующиеся парами почти идентичных последовательностей (сходство 99,9%), организованные в массивные палиндромы (последовательности, которые считываются одинаково на обеих цепях двойной спиральной ДНК); каждый палиндром имеет два плеча, начиная с центральной точки, с симметрией в зеркале. Палиндромы MSY, обозначенные как P1-P8, чрезвычайно велики, их длина составляет от 9 Кб (P7) до 1,45 Мб (P1); Благодаря своей особой структуре, ампликоновые последовательности подвергаются процессу рекомбинации, называемой конверсией генов – невзаимной передачей генетического материала между дублирующимися последовательностями в одной и той же хромосоме. Поскольку область MSY не участвует в кроссинговере X-Y во время мейоза, в ней отсутствует механизм замены мутаций или структурных перестроек нормальными последовательностями. Предполагается, что явление конверсии генов между палиндромными последовательностями (Y-Y-рекомбинация) служит механизмом восстановления нормальных последовательностей, которые стали дисфункциональными на одном плече палиндрома (см. Рисунок 2).
Помимо сохранения целостности генов, эта необычная структура может служить структурной основой для делеций или перестроек; считается, что делеции являются результатом гомологичной рекомбинации между повторяющимися последовательностями, идентичными потере генетического материала.
Подавляющее большинство областей Y-хромосомы (57 из 60 Мб) имеют низкую скорость рекомбинации и передаются единым блоком от одного поколения к другому. Хромосомные маркеры с высокой мутагенной скоростью, такие как микросателлитные области, являются вариабельными во всех популяциях, и для определения гаплотипа можно использовать специфическую комбинацию аллелей. С использованием денатурирующей жидкостной хроматографии высокого давления (DHPLC) на Y-хромосоме человека было обнаружено 153 гаплотипа. Структура Y-хромосомы, обнаруженная в GenBank, относится к гаплотипу R1. Понятие гаплотипа важно, потому что люди с разными Y-гаплотипами могут иметь разные фенотипы (от нормальной до различной степени олигозооспермии), когда происходят микроделеции7.
Большая часть генов в Y-хромосоме была идентифицирована относительно недавно и была разделена на три группы в зависимости от местоположения, количества копий и способа их экспрессии:
а) псевдоаутосомные гены, чьи последовательности идентичны на хромосомах X и Y (таких как ASMTL, MIC2, IL9R) ​​и которые в подавляющем большинстве случаев экспрессируются в различных тканях;
б) гены, расположенные в областях NRY, которые гомологичны хромосомам X и Y (USP9Y, DBY, UTY); эти гены экспрессируются повсеместно, хотя некоторые из них имеют специфичные для яичка продукты транскрипции;
в) Y-специфичные гены (DAZ, ​​CDY, TSPY); эти гены присутствуют у нескольких детей, широко распространены в Y-хромосоме или сгруппированы в небольшой области; выражены только в яичках. Исключением из этой классификации является ген SRY, который вызывает развитие яичка: хотя он специфичен для Y, он присутствует в единственном экземпляре и имеет другой способ экспрессии, который ограничен генитальным гребнем, клетками Сертоли (как плодом, так и у взрослых) и половых клеток
Согласно публикации авторов L. Tiepolo и O. Zuffardi (1976), в области MSY есть область, которая играет важную роль в сперматогенезе, удаление этой области связано с азооспермией и косвенно с бесплодием; эта область была сокращена AZF (Фактор Азооспермии) с местоположением Yq11.2313.
Тем не менее, генетическая сложность локуса AZF может быть выявлена ​​только после разработки STS-PCR (ПЦР сайтов с метками последовательностей) и методов гибридизации Southern Blot, которые позволили обнаружить субмикроскопические интерстициальные делеции (невидимые на цитогенетическом уровне – микроделеции). Исследования молекулярного картирования усложнили первоначальную гипотезу об уникальном локусе сперматогенеза Yq, предполагая существование 3 областей, которые могут страдать от делеций у бесплодных мужчин; эти 3 локуса были названы AZFa, AZFb и AZFc2 .
Гены AZFa Y важны во время эмбриогенеза и в период полового созревания, участвуя в дифференцировке сперматогонии; гены Y в AZFb и AZFc играют роль в полном созревании сперматогонии до стадии сперматозоидов, способной к оплодотворению15. В литературе упоминается, что пациенты, у которых полностью отсутствует область AZFa, не имеют половых клеток в эпителии яичка, при этом клинический диагноз – «синдром Сертоли-только-клеточный-синдром SCO» 11.
Наряду с делециями, которые происходят в одной из 3 областей AZFa, AZFb и AZFc, были описаны комбинированные делеции AZFbc, AZFabc, а также частичные делеции AZFc (называемые AZFc / gr / gr). Частота делеций у пациентов с необструктивной азооспермией различна для AZFα, AZFb, AZFc, AZFbc и AZFabc: 4,9%, 15,8%, 59,6%, 13,6% и <1% соответственно. Считается, что эти делеции происходят во время гаметогенеза или на ранней стадии предимплантации и могут включать дефицит ферментов, ответственных за восстановление нормальной ДНК7.
Гены из региона AZFa
Диапазон AZFα, по оценкам, охватывает 792 т.п.н. в длину и включает два широко экспрессируемых функциональных гена: USP9Y (Y-связанную убиквитин-специфическую пептидазу 9) и DDX3Y (DEAD Box полипептид 3 Y-связанный), ранее известный как DBY. Точная роль генов в области AZFa еще не известна, поскольку спонтанные мутации, специфичные для одного гена, очень редки. Полная делеция области AZFa относительно редка (частота <2% у мужчин с дефектами сперматогенеза), но хорошо документирована и всегда связана с синдромом SCO3;
Ген USP9Y имеет длину 170 кб, содержит не менее 46 экзонов и кодирует белок, который функционирует как С-концевая убиквитин-гидролаза. Хотя считается, что делеция гена USP9Y связана с азооспермией и олигоспермией, недавнее исследование показало, что USP9Y не играет ключевой роли в производстве и фертильности сперматозоидов (это будет способствовать только эффективности этих процессов) 8.
DDX3Y может быть основным геном сперматогенеза в этом регионе, он чаще участвует в делециях, чем USP9Y, представляя наряду с повсеместно распространенными тканеспецифическими продуктами транскрипции яички. Ген включает 17 экзонов и кодирует АТФ-зависимую РНК-геликазу, но его роль в развитии зародышевых клеток макулина не полностью определена.
Гены из региона AZFb
Область AZFb включает гены EIF1AY (фактор инициации трансляции 1A, изоформа Y) и RBMY (мотив связывания РНК на Y). Роль гена EIF1AY в сперматогенезе до сих пор неизвестна, и о специфической делеции не сообщалось. Частичные делеции, включая локус RBMY, были связаны с исследованиями гипосперматогенеза, и полная делеция AZFb является частой причиной прекращения созревания сперматоцитов, что позволяет предположить, что семейство генов RBMY играет важную роль в сперматогенезе. только на уровне ткани яичка14.
Гены из региона AZFc
AZFc – это область размером 3,5 Мб, делеция которой наиболее распространена у мужчин с азооспермией и олигозооспермией; содержит несколько семейств генов, участвующих в сперматогенезе, основным кандидатом в микроделеции является DAZ («исключено при азооспермии») 11; 14. DAZ имеет длину 48 кб, состоит как минимум из 16 экзонов и специфически экспрессируется в ткани яичка.
Комплекс из трех палиндромов, самый большой из которых имеет длину 3 Мб и 99,97% идентичности между его плечами, также включает регион AZFc, который часто страдает от делеции. При общей длине 4,5 Мб он содержит шесть отдельных семейств почти идентичных повторяющихся единиц (ампликонов). Ампликоны b, g, u, r и t имеют 4, 3, 3, 4 и, соответственно, 2 повторяющиеся последовательности в гаплотипе R1. Эти последовательности представляют собой прямые повторения, инвертированные повторения и палиндромы. AZFc содержит 12 семейств единиц транскрипции, причем все они экспрессируются в ткани яичка как BPY2, DAZ, CDY1, CSPG4LY, GOLGA2LY, TTTY3, TTTY4 и т. Д.
Микроделеции AZFc можно сгруппировать в несколько подтипов: полное удаление b2 / b4 и частичное удаление g1 / g2, r1 / r2 и r2 / r47 (см. Рисунок 4).
Последние данные показывают, что частичные делеции AZFc происходят относительно часто; хотя некоторые изменения могут иметь клиническое значение, их вклад в мужское бесплодие не был полностью проанализирован12.
Рекомендации по определению микроделеций Y-хромосомы – оценка мужчин с азооспермией, олигозооспермией или бесплодием неуточненной причины, чтобы установить прогноз и варианты лечения10; 12.
Собранный образец – венозная кровь6.
Контейнер для сбора урожая – вакуумный контейнер, содержащий ЭДТА в качестве антикоагулянта6.
Собранное количество – 5 мл крови6.
Причины отторжения образца – использование гепарина в качестве антикоагулянта6.
Стабильность образца – 7 дней при 2-8ºC6.
Метод – анализ методом мультиплексной ПЦР областей AZFa, AZFb, AZFc; с помощью этого теста можно обнаружить> 95% делеций из 3 областей AZF; используются специфические праймеры: sY84 и sY86 для области AZFα, sY127 и sY134 для области AZFb и SY254 и SY255 для AZFc6.
Интерпретация результатов
Микроделеции Y могут быть причиной дефекта сперматогенеза. Поскольку фертильность совместима с микроделециями Y (в зависимости от статуса женской фертильности, естественное оплодотворение может происходить при наличии небольшого количества сперматозоидов), более целесообразно рассматривать микроделеции Y как причину олиго-, азооспермии, чем причину мужского бесплодия12.
Данные из литературы показывают, что соответствующие делеции Y обычно связаны с количеством сперматозоидов <1 × 106 / мл10.
Удаление всей области AZFa неизменно приводит к синдрому SCO и неспособности извлечь зрелую сперму из эпителия яичка для внутрицитоплазматической инъекции сперматозоидов.
Изолированная делеция генов USPY9 или DBY была связана с различными фенотипами яичек, которые не были подтверждены другими группами исследования.
Полные делеции AZFb и AZFbc характеризуются гистологической картиной SCO или остановкой созревания сперматогонии, состояниями, которые приводят к азооспермии. Как и при полной делеции AZFa, метод репродукции с помощью ИКСИ не рекомендуется для пациентов12. Их проконсультирует специалист, и могут быть рассмотрены альтернативные варианты ИКСИ (например, доноры спермы) 10.
Удаление области AZFc (b2 / b4) связано с переменным клиническим и гистологическим фенотипом и в целом совместимо с остаточным сперматогенезом. Делеции AZFc могут быть обнаружены у мужчин с тяжелой азооспермией или олигоазооспермией и, в редких случаях, могут передаваться потомству мужского пола. Пациенты с делециями AZFc также могут получить пользу от ИКСИ; их дети мужского пола будут иметь микроделеции AZFc12
Пределы и помехи
Этот тест не выявляет все причины азооспермии или мужского бесплодия, поэтому отрицательный результат не исключает наличия генетического или негенетического фактора, определяющего клиническую картину.
Результаты тестов всегда следует интерпретировать с учетом клинического контекста пациента, истории болезни и других лабораторных данных.
В редких случаях можно обнаружить полиморфизмы, которые могут привести к ложноположительным или ложноотрицательным результатам.
История аллогенной трансплантации костного мозга будет мешать тестированию10.
Список используемой литературы
1. Эберхард Пассаж. Геномная структура X и Y хромосом. В Цветном атласе генетики, Георг Тиме Верлаг К.Г., 3-е издание, 2007, 256-257.
2. Foresta C, Моро E, Ферлин А. Микроделеции Y-хромосом и изменения сперматогенеза. In Endocrine Reviews, 2001, 22 (2): 226-239.
3. Главная генетика. Хромосома Ю. Тип ссылки: Интернет-коммуникации.
4. Елена Скалецкая и соавт. Мужской специфический регион человеческой хромосомы Y представляет собой мозаику классов дискретных последовательностей. В природе 423, 825-836 (19 июня 2003 г.)
5. Хантингтон Ф. Уиллард Биология генома: Рассказы о Y-хромосоме. В природе 423, 810-813 (19 июня 2003 г.).
6. Сыневская лаборатория. Конкретные ссылки на используемые технологии работы. 2010. Тип ссылки: Каталог.
7. Ли З., Хейнс С., Хан Я. «Микро-делеции» Y-хромосомы человека и их связь с мужским бесплодием. В J Genet. Genomics, 2008, 35: 193-199.
8. Лудди А., Марголличчи М., Гамбера Л., Серафини Ф., Сиони М., Де Лео В., Балестри П., Пиомбони П. Сперматогенез у человека с полной делецией USP9Y. В N Engl J Med. 2009 Фев 26; 360 (9): 881-5.
9. Мужское бесплодие. www.genecare.com. Тип ссылки: Интернет-связь.
10. Клиника Майо, Mayo Medical Laboratories. Справочные лабораторные службы для организаций здравоохранения. И Хромосомные Микроделеции, Молекулярное Обнаружение. www.mayomedicallaboratories.com. 2010. Тип ссылки: Интернет-связь.
11. Наварро-Коста П, Гонсалвес, Планча СЕ. Область AZFc Y-хромосомы: на перекрестке между генетическим разнообразием и мужским бесплодием. В гул. Reprod. Обновление, 2010, 1-18 марта.
12. Симони М., Баккер Э., Краус С. Рекомендации по наилучшей практике EAA / EMQN для молекулярной диагностики ишемических микроделеций. Состояние 2004 года. В Int J Androl 2004; 27: 240-9.
13. Тьеполо Л., Зуффарди О. Локализация факторов, контролирующих сперматогенез в нефлуоресцентной части длинной руки Y-хромосомы человека. В гул. Жене. 1976, 34: 119-124.
14. Фогт Л.С. Фактор азооспермии (AZF) в Yq11: к молекулярному пониманию его функции для мужской фертильности и сперматогенеза у мужчин. В RMB Online, 2005, 10 (1): 81-93.
15. www.klinikum.uni-heidelberg.de/AZ. Deletionen-унд-maennliche-Infertilitaet. Тип ссылки: Интернет-связь.
16.Y хромосома. http://universe-review.ca/R11-14-YChromosome.htm. Тип ссылки: Интернет-связь.

SKU: BM133 Durata 14 zile sânge venos

Informaţii generale

Infertilitatea este o problema majora de sanatate care afecteaza 10-15% dintre cupluri, iar in aproximativ jumatate din cazuri poate fi identificat un factor masculin.

Multe cazuri de infertilitate masculina sunt asociate cu oligozoospermie (reducerea productiei de spermatozoizi) sau azoospermie (absenta spermatozoizilor in ejaculat)2. Astfel de alterari in producerea de spermatozoizi pot fi corelate cu modificari histopatologice testiculare de severitate diferita, de la absenta completa a celulelor germinale („sindromul existentei doar a celulelor Sertoli” -SCO) la hipospermatogeneza si oprirea maturatiei. Pe de alta parte, afectarea spermatogenezei se poate datora mai multor cauze: afectiuni sistemice, criptorhidie, tulburari endocrinologice, obstructia/absenta cailor seminale, infectii, medicamente, iradiere etc. Cel putin la un subgrup din aceasta categorie mare de persoane cu defect de spermatogeneza (~ 30%) este implicata o cauza genetica, ceea ce inseamna ca una sau mai multe gene care influenteaza spermatogeneza si-au pierdut functia normala15. Sunt descrise astfel trei cauze genetice de infertilitate masculina:

anomalii cromozomiale: prezente la 5-10% dintre barbatii cu oligozoospermie si 10-15% dintre cei cu azoospermie; cea mai cunoscuta anomalie este sindromul Klinefelter (47, XXY);

microdeletii ale cromozomului Y: prezente la 10-18% dintre pacientii cu oligo-sau azoospermie severa;

mutatiile genei fibrozei chistice (CFTR): se transmit autozomal-recesiv; anumite mutatii pot determina: absenta congenitala bilaterala a canalului deferent (CBAVD), absenta unilaterala a acestuia fara manifestari pulmonare sau pancreatice (CUAVD) sau obstructia canalului deferent; varianta 5T constituie o mutatie comuna asociata cu CBAVD9.

Microdeletiile cromozomului Y constituie o cauza genetica relativ recent descoperita de infertilitate. Majoritatea acestor anomalii apar de novo si datorita fenotipului asociat cu infertilitate nu sunt de regula transmise descendentilor10.

Detectia microdeletiilor este importanta in special pentru pacientii care intentioneaza sa beneficieze de o reproducere asistata prin ICSI (injectia intracitoplasmatica de sperma) deoarece exista riscul ca aceste anomalii genetice sa fie transmise si descendentilor, ca urmare a suntarii mecanismului fiziologic al fertilizarii2.

Cromozomul Y, unul dintre cei doi gonozomi (cromozomi sexuali), contine 2% din intregul ADN celular si are o lungime de ~60 milioane de perechi de baze. Are rol distinctiv in determinarea sexului masculin prin gena SRY, alcatuita dintr-un singur exon care codifica un factor de transcriptie denumit TDF (testis determining factor)3. Mutatiile survenite la nivelul acestei gene dau nastere unui fenotip feminin cu cariotip 46,XY, iar translocatia genei SRY pe cromozomul X induce un fenotip masculin cu cariotip 46,XX1.

Cei doi cromozomi sexuali X si Y au evoluat dintr-o pereche de cromozomi ancestrali in urma cu cateva sute de milioane de ani;  in timp ce cromozomul X a pastrat multe din proprietatile unui autozom (cromozom non-sexual), cromozomul Y si-a pierdut majoritatea genelor, reducandu-si mult dimensiunile (vezi figura 1)5.

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc) - Synevo

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc) - Synevo

Fig.1 Cromozomul X (stanga) si cromozomul Y (dreapta)

Genome biology: Tales of the Y chromosome

Huntington F. Willard, Nature 423, 810-813 (19 June 2003).

Astfel, functia genetica actuala a cromozomului Y este limitata la inducerea dezvoltarii masculine in cursul vietii embrionare si la mentinerea spermatogenezei la adult. La cele doua capete ale cromozomului Y exista regiuni scurte ce sunt identice cu regiunile corespondente de pe cromozomul X, ceea ce indica schimbul de material genetic intre aceste zone (recombinare) in cursul meiozei; cele doua regiuni pseudoautozomale au fost identificate prin bandare cromozomiala si denumite PAR1 si PAR2 (2.6 Mb si, respectiv, 320 kb). Totusi, mai mult de 95% din materialul genetic al cromozomului Y este specific sexului masculin si nu este implicat in procesul de recombinare X-Y – regiune non-recombinanta (non-recombining region NRY). In 2003, Skaletsky si colaboratorii sai au secventiat aceasta regiune si, deoarece au descoperit ca la acest nivel se produce un tip special de recombinare genica, au inlocuit denumirea  NRY cu regiunea specifica sexului masculin (male specific region of Y, MSY).

MSY constituie de fapt un mozaic de secvente heterocromatice si eucromatice. Heterocromatina, considerata inerta din punct de vedere genetic, cu un continut inalt de secvente repetitive, este distribuita in principal in portiunea distala a bratului lung al cromozomului Yq ; mai este intalnita in zona centromerica, dar si la nivelul unei portiuni de ~400 kb care intrerupe eucromatina din regiunea proximala Yq. Eucromatina, acea regiune care contine majoritatea genelor (~23 Mb: 8 Mb pe bratul scurt Yp si ~14.5 Mb pe bratul Yq) este alcatuita din 3 clase de secvente nucleotidice:

● regiunea X-transpusa (3.4 Mb derivate prin transpozitie din fostele gene X-linkate);

● regiunea X-degenerata (8.6 Mb derivate din autozomul ancestral);

● secventele ampliconice (10.2 Mb), Y-specifice, caracterizate prin perechi de secvente aproape identice (99.9% similitudine), organizate in palindroame masive (secvente care sunt citite la fel pe ambele catene ale ADN-ului dublu helicoidal); fiecare palindrom prezinta doua brate ce pornesc dintr-un punct central, cu o simetrie in oglinda.  Palindroamele MSY, desemnate P1-P8, sunt extrem de mari, cu lungimi ale bratului ce variaza intre 9 Kb (P7) si 1.45 Mb (P1); ca urmare a structurii lor speciale secventele ampliconice sufera un proces de recombinare denumit conversie genica – transfer non-reciproc de material genetic intre secvente duplicate din cadrul aceluiasi cromozom. Deoarece regiunea MSY nu participa la crossing-over-ul X-Y din timpul meiozei, aceasta este lipsita de mecanismul de inlocuire a mutatiilor sau a rearanjarilor structurale cu secvente normale. Se presupune ca fenomenul de conversie genica intre secventele palindromice (recombinarea Y-Y) serveste drept mecanism de refacere a secventelor normale care au devenit nefunctionale pe un brat al palindromului (vezi figura 2).

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc) - Synevo

Fig 2. Palindrom in cromozomul Y.

(Adaptare dupa Y Chromosome. http://universe-review.ca/R11-14-YChromosome.htm)16.

Pe langa mentinerea integritatii genelor aceasta structura neobisnuita poate constitui baza structurala pentru deletii sau rearanjari; se crede ca deletiile sunt rezultatul recombinarii omoloage intre secvente repetitive identice cu pierdere de material genetic1;4.

Marea majoritate a regiunilor cromozomului Y (57 din 60 Mb) are o rata redusa de recombinare si se transmite in bloc de la o generatie la alta. Markerii cromozomiali cu o rata mutagena inalta, cum ar fi regiunile microsatelite, sunt variabile in toate populatiile, iar o combinatie specifica de alele poate fi utilizata pentru a defini un haplotip. Prin utilizarea cromatografiei de lichid sub inalta presiune denaturanta (DHPLC) au fost depistate 153 haplotipuri la nivelul cromozomului Y uman. Structura cromozomului Y care se gaseste in GenBank apartine haplotipului R1. Notiunea de haplotip este importanta deoarece persoanele cu diverse haplotipuri Y pot prezenta fenotipuri diferite (de la normal pana la grade variabile de oligozoospermie) atunci cand apar microdeletii7.

O mare parte dintre genele de pe cromozomul Y au fost identificate relativ recent, fiind clasificate in trei grupuri in functie de localizare, numarul de copii si modul lor de exprimare:

a) gene pseudoautozomale, ale caror secvente sunt identice pe cromozomii X si Y (ca de exemplu ASMTL, MIC2, IL9R) si care sunt exprimate, in marea majoritate a cazurilor, in tesuturi diverse;

b) gene localizate in regiunile NRY care sunt omoloage cromozomilor X si Y (USP9Y, DBY, UTY); aceste gene sunt exprimate ubiquitar, desi unele dintre ele prezinta produsi de transcriptie specifici testiculelor;

c) gene Y-specifice (DAZ, CDY, TSPY); aceste gene sunt prezente in copii multiple, fiind larg distribuite pe cromozomul Y sau grupate intr-o regiune mica; sunt exprimate numai la nivelul testiculelor. O exceptie de la aceasta clasificare o constituie gena SRY care determina dezvoltarea testiculelor: desi este Y-specifica, este prezenta intr-o singura copie si are un mod diferit de exprimare ce este limitat la creasta genitala, celulele Sertoli (atat la fat cat si la adult) si celulele germinale2.

Conform publicatiei autorilor L. Tiepolo si O. Zuffardi (1976), exista o zona in regiunea MSY care detine un rol important in spermatogeneza, deletia acestei regiuni fiind asociata cu azoospermia si implicit cu infertilitatea; aceasta zona a fost denumita abreviat AZF (Azoospermia Factor) cu localizare Yq11.2313.

Cu toate acestea, complexitatea genetica a locusului AZF a putut fi evidentiata doar in urma dezvoltarii tehnicilor STS-PCR (Sequence-Tagged Sites PCR) si de hibridizare Southern Blot care au permis detectarea deletiilor interstitiale submicroscopice (invizibile la nivel citogenetic – microdeletii). Studiile de mapare moleculara au complicat ipoteza initiala a locusului unic pentru spermatogeneza de pe Yq sugerand existenta a 3 regiuni ce pot suferi deletii la barbatii infertili; aceste 3 locusuri au fost denumite AZFa, AZFb si AZFc(vezi figura 3).

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc) - Synevo

Fig.3: Reprezentare schematica a cromozomului Y (Adaptare dupa www.uhmc.sunysb.edu). 

Genele Y din AZFa sunt importante in perioada de embriogeneza si cea pre-pubertara, avand rol in diferentierea spermatogoniilor; genele Y din AZFb si AZFc au rol in maturarea deplina a spermatogoniilor pana la stadiul de spermatozoizi capabili de fertilizare15. Literatura de specialitate mentioneaza faptul ca pacientii carora le lipseste complet regiunea AZFa nu au celule germinale in epiteliul testicular, diagnosticul clinic fiind „sindromul existentei doar a celulelor Sertoli” (Sertoli-Cell-Only-Syndrome SCO)11.

Alaturi de deletiile care apar in una din cele cele 3 regiuni AZFa, AZFb si AZFc, au fost descrise deletii combinate AZFbc, AZFabc, precum si  deletii partiale AZFc (denumite AZFc/gr/gr). Frecventa deletiilor, in cazul pacientilor cu azoospermie neobstructiva este diferita pentru AZFa, AZFb, AZFc, AZFbc si AZFabc: 4.9%, 15.8%, 59.6%, 13.6% si, respectiv, <1%. Se presupune ca aceste deletii ar surveni in cursul gametogenezei sau in faza timpurie preimplantare si ar implica un deficit al enzimelor responsabile de repararea ADN-ului normal7.

Genele din regiunea AZFa

Se estimeaza ca intervalul AZFa se intinde pe o lungime de 792 kb si include doua gene functionale larg exprimate: USP9Y (Y-linked Ubiquitin-Specific peptidase 9) si DDX3Y (DEAD Box polypeptyde 3 Y linked), cunoscuta anterior ca DBY. Rolul exact al genelor din regiunea AZFa nu este inca cunoscut, deoarece mutatiile spontane specifice unei singure gene sunt foarte rar intalnite. Deletia completa a regiunii AZFa este relativ rara (frecventa <2% la barbatii cu defect de spermatogeneza) dar bine documentata, fiind intotdeauna asociata cu sindromul SCO3;12. 

Gena USP9Y are o lungime de 170 kb, contine cel putin 46 exoni si codifica o proteina ce functioneaza ca o ubiquitin hidrolaza C-terminala. Desi s-a crezut ca deletia genei USP9Y este asociata cu azoospermia si oligospermia, un studiu recent a demonstrat ca USP9Y nu detine un rol esential in producerea spermatozoizilor si fertilitate (ar contribui doar la eficientizarea acestor procese)8.

DDX3Y ar putea reprezenta gena majora a spermatogenezei in aceasta regiune, este mai frecvent implicata in deletii decat USP9Y, prezentand produsi de transcriptie specifici tesutului testicular alaturi de cei ubiquitari. Gena include 17 exoni si codifica o ARN-helicaza ATP dependenta, insa rolul sau in dezvoltarea celulelor germinale maculine nu este complet definit2.

Genele din regiunea AZFb

Regiunea AZFb cuprinde genele EIF1AY (translation-initiation factor 1A, Y isoform) si RBMY (RNA binding motif on Y). Rolul genei EIF1AY in spermatogeneza este pana acum necunoscut, nefiind raportata nici o deletie specifica a acesteia. Deletiile partiale care includ si locusul RBMY, au fost asociate conform studiilor de specialitate cu hipospermatogeneza, iar deletia completa a AZFb este o cauza frecventa de oprire a maturatiei spermatocitelor, ceea ce sugereaza ca familia de gene RBMY are un rol important in spermatogeneza, fiind exprimata numai la nivelul tesutului testicular14 

Genele din regiunea AZFc

AZFc este regiunea de 3.5 Mb a carei deletie este cel mai frecvent intalnita la barbatii cu azoospermie si oligozoospermie; contine mai multe familii de gene implicate in spermatogeneza, candidatul principal in microdeletii fiind DAZ (“deleted in azoospermia”)11;14. DAZ are o lungime de 48 kb, este alcatuita din cel putin 16 exoni si este exprimata specific in tesutul testicular.

Un complex de trei palindroame, cel mai mare avand o lungime de 3 Mb si 99.97% identitate intre bratele sale cuprinde si regiunea AZFc care sufera frecvent deletie. Cu o lungime totala de 4.5 Mb, acesta contine sase familii distincte de unitati repetitive aproape identice (ampliconi). Ampliconii b, g, u, r si t au 4, 3, 3, 4 si, respectiv, 2 secvente repetitive in cadrul haplotipului R1. Aceste secvente reprezinta repetitii directe, repetitii inversate si palindroame. AZFc contine 12 familii de unitati de transcriptie, toate fiind exprimate in tesutul testicular ca BPY2, DAZ, CDY1, CSPG4LY, GOLGA2LY, TTTY3, TTTY4 etc.

Microdeletiile de la nivelul AZFc pot fi grupate in mai multe subtipuri: deletie completa b2/b4 si  deletii partiale g1/g2, r1/r2 si r2/r47 (vezi figura 4).

Microdeleții braț lung cromozom Y (AZFa, AZFb, AZFc) - Synevo

 

Date recente indica faptul ca deletiile partiale AZFc se produc relativ frecvent; in timp ce unele modificari pot avea relevanta clinica contributia acestora la infertilitatea masculina nu a fost complet analizata12.

Recomandari pentru determinarea microdeletiilor cromozomului Y – evaluarea barbatilor cu azoospermie, oligozoospermie sau infertilitate de cauza neprecizata, pentru stabilirea prognosticului si a optiunilor terapeutice10;12.

Specimen recoltat – sange venos6.

Recipient de recoltare – vacutainer ce contine EDTA ca anticoagulant6.

Cantitate recoltata – 5 mL sange6.

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant6.

Stabilitate proba7 zile la 2-8ºC6.

Metoda analiza prin metoda multiplex PCR a regiunilor AZFa, AZFb, AZFc; prin acest test pot fi detectate >95% din deletiile celor 3 regiuni AZF; sunt folositi primeri specifici: sY84 si sY86 pentru regiunea AZFa, sY127 si sY134 pentru regiunea AZFb si SY254 si SY255 pentru AZFc6.

Interpretarea rezultatelor

Microdeletiile Y pot constitui cauza defectului de spermatogeneza. Deoarece fertilitatea este compatibila cu microdeletiile Y (in functie de statusul fertilitatii feminine, fertilizarea naturala se poate produce si in prezenta unui numar redus de spermatozoizi) este mai adecvat sa se considere microdeletiile Y ca fiind cauza oligo-, azoospermiei decat cauza infertilitatii masculine12.

Datele din literatura arata ca deletiile Y relevante sunt asociate de obicei cu un numar de spermatozoizi < 1×106/mL10.

Deletia intregii regiuni AZFa conduce invariabil la sindromul SCO si la imposibilitatea recoltarii de spermatozoizi maturi din epiteliul testicular in vederea injectiei intracitoplasmatice de sperma.

Deletia izolata a genelor USPY9 sau DBY a fost asociata cu fenotipuri testiculare variabile ce nu au fost confirmate de alte grupuri de studiu.

Deletiile complete AZFb si AZFbc se caracterizeaza prin tabloul histologic al SCO sau oprirea maturatiei spermatogoniilor, conditii ce conduc la azoospermie. La fel ca si in cazul deletiei complete AZFa nu se recomanda pacientilor tehnica de reproducere asistata prin ICSI12. Acestia vor fi consiliati de medicul specialist, putand fi luate in considerare optiuni alternative ICSI (de exemplu, donatori de sperma)10.

Deletiile regiunii AZFc (b2/b4) sunt asociate cu un fenotip clinic si histologic variabil si sunt in general compatibile cu spermatogeneza reziduala. Deletiile AZFc pot fi intalnite la barbati cu azoospermie sau oligoazoospermie severa si, in cazuri rare, pot fi transmise descendentilor de sex masculin. De asemenea pacientii cu deletii AZFc pot beneficia de ICSI; copiii lor de sex masculin vor prezenta microdeletii AZFc12.

Limite si interferente

Acest test nu detecteaza toate cauzele de azoospermie sau infertilitate masculina, de aceea un rezultat negativ nu exclude prezenta unui factor genetic sau non-genetic care ar determina tabloul clinic.

Rezultatele testului trebuie interpretate intotdeauna in contextul clinic al pacientului, istoricului familial si al altor date de laborator.

In cazuri rare pot fi detectate polimorfisme care pot conduce la rezultate fals-pozitive sau fals-negative.

Un transplant medular alogenic in antecedente va interfera cu testarea10.

 

Bibliografie

1. Eberhard Passarge. Genomic Structure of X and Y Chromosomes. In Color Atlas of Genetics, Georg Thieme Verlag KG, 3rd Edition, 2007, 256-257.

2. Foresta C, Moro E,, Ferlin A. Y chromosome Microdeletions and alterations of Spermatogenesis. In Endocrine Reviews, 2001, 22 (2): 226-239.

3. Genetics Home Reference. Chromosome Y. Reference Type: Internet Communication.

4. Helen Skaletskzy et al. The Male-Specific Region of Human Chromosome Y is a mosaic of discrete sequence classes. In Nature 423, 825-836 (19 June 2003).

5. Huntington F. Willard Genome biology: Tales of the Y chromosome. In Nature 423, 810-813 (19 June 2003).

6. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate. 2010. Ref Type: Catalog.

7. Li Z, Haines C, Han Y. “Micro-deletions” of the human Y chromosome and their relationship with male infertility. In J Genet. Genomics, 2008, 35: 193-199.

8. Luddi A, Margollicci M, Gambera L, Serafini F, Cioni M, De Leo V, Balestri P, Piomboni P. Spermatogenesis in a man with complete deletion of USP9Y. In N Engl J Med. 2009 Feb 26;360(9):881-5.

9. Male Infertility. www.genecare.com. Reference Type: Internet Communication.

10. Mayo Clinic, Mayo Medical Laboratories. Reference Laboratory Services for Health Care Organizations. Y Chromosome Microdeletions, Molecular Detection. www.mayomedicallaboratories.com. 2010. Ref Type: Internet Communication.

11. Navarro-Costa P, Goncalves, Plancha CE. The AZFc region of the Y chromosome: at the crossroads between genetic diversity and male infertility. In Hum. Reprod. Update, 2010, March, 1-18.

12. Simoni M, Bakker E, Krausz C. EAA/EMQN best practice guidelines for molecular diagnosis of y- chromosomal microdeletions. State of the art 2004. In Int J Androl 2004;27: 240-9.

13. Tiepolo L, Zuffardi O. Localisation of factors controlling spermatogenesis in the nonfluorescent portion of the human Y chromosome long arm. In Hum. Genet. 1976, 34:119-124.

14. Vogt HP. Azoospermia factor (AZF) in Yq11: towards a molecular understanding of its function for human male fertility and spermatogenesis. In RMB Online, 2005, 10 (1): 81-93.

15. www.klinikum.uni-heidelberg.de/AZ. Deletionen-und-maennliche-Infertilitaet. Reference Type: Internet Communication.

16.Y Chromosome. http://universe-review.ca/R11-14-YChromosome.htm. Reference Type: Internet Communication.

< inapoi la lista

Pret 2440.00 MDL