Başarılı testiküler sperm elde etmede belirleyici

Erkek infertilitesinde
Genetik
Doç. Dr. Barış Altay
Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi
Üroloji Anabilim Dalı, İzmir
Normal Erkek Karyotipi
Karyotip

Spektral Karyotip
Normal erkekte 22 çift otozom ve 1 çift seks
kromozomu vardır


X
Y
İnfertiliteye yol açan genetik
nedenler

Kromozomal Defektler
Sayısal
 Sex Kromozom Defektleri
 Yapısal


İzole Testiküler Kromozomal Defektler

Gen Delesyonları veya Mutasyonları
Kromozomal bozukluklar infertil
erkeklerde sık gözlenir
Fertile Men
Series2
Infertile Men
7
6
5
4
3
2
1
0
1

Kromozomal bozukluklar infertil
erkeklerde (5.8%) normal
popülasyona göre (0.5%) daha sık
rastlanır
İnfertil erkeklerde seks
kromozom bozuklukları
Autosomal Chromosomes
Series2
Sex Chromosomes
5
4
3
2
1
0
1

Kromozom bozuklukları (yapısal veya
sayısal) daha sık seks kromozomlarını
(4.2%) ve daha az otozom
kromozomlarında (1.5%) rastlanır.
Yapısal Kromozomal Bozukluklar

Translokasyonlar

İnversiyonlar

Delesyonlar
 Otozomal genler
 Y kromozomu
Percentage of Men
Y Mikrodelesyonlarının 5000 Oligospermi ve
Azospermi tanılı erkekte dağılımı
40
30
20
10
0
SUBJECT
Y
**Fromyaklaşık
Foresta,
et al. Endocr.Rev
22: 226-239, 2001,
Fertile Males
Unselected Infertile
Males
Kromozom
Mikrodelesyonları
Unselected
8-12% Oligospermia
Azospermik ve
Idiopathic
Severe Oligospermia
mil/ml) de
6%
Oligospermik
erkekte,(<5
nadiren
Unselected Azoospermia
Fertil erkekte rastlanır
Idiopathic Azoospermia
Sertoli Cell Only
AZF

Testis belirleyici faktör geni Yp kromozomu
proksimalinde yer alan ve SRY olarak
adlandırılan bir gen tarafından kodlanmaktadır
ve spermatogenez için Y kromozomu üzerinde
ilave genlere gereksinim vardır

Bu genler Yq kromozu distal kısmında yer
almakta ve AZF olarak adlandırılmaktadır
AZF

Y kromozomu mikrodelesyonları
spermatogenetik defekte bağlı genetik nedenli
erkek infertilitesinin en sık nedenidir

Bu mikrodelesyonlar ciddi oligozospermi,
azospermi, normal fiziksel bulgular ve normal
gonadotropin düzeyleri ile ilişkilidir
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi

Çoğu laboratuvar Y kromozomu üzerindeki
spesifik bölgelerin çoğaltılması için polimeraz
zincir reaksiyonunu (PCR) reaksiyonunu tercih
etmektedir

Ardışık işaretli diziler (STS)
STS, genom üzerindeki spesifik lokalizasyonlar
için markır olarak çalışan kısa DNA
segmentleridir (Y kromozomu için >300)
Klinik Tanı:
Y Kromozom Mikrodelesyon Testi
SY143
SMCY
SY149
SY243
a
b
Kontrol kadın
SRY
SRY
SY254
SY134 SY143
SMCY
SY254
SY134
SY255
SY269
E1FAY
SY255 SY149
SY269 SY243
E1FAY
c
d
Normal erkek
e
f
İnfertil Erkek
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi

Birçok laboratuvar STS’leri kullanmaktadır,
ancak pozitif ve negatif kontrol mekanizmaları
gereklidir

AZFa için sY84, sY86
AZFb için sY127, sY134
AZFc için sY153, sY254(DAZ), sY255



İnterval kontrolü için sY14 (SRY) sıklıkla
kullanılmaktadır
Y kromozom delesyonlarının
değerlendirilmesi

Y kromozomu üzerindeki bölgelerin
çoğaltılmasından sonra DNA fragmanları jel
elektroforezi ile ayrılır

Silinmiş intervaller jel üzerindeki bir bantın
migrasyon paternindeki değişim ya da kayıp ile
saptamaktadır

AZF bölgesinin proksimalinden distaline doğru
AZFa, AZFb, AZFd ve AZFc bölgeleri yer
almaktadır

Delesyon en sık AZFc bölgesinde olmakta
(yaklaşık %60), ardından AZFb delesyonları ve
AZFb+c veya AZFa+b+c (%35) gelmektedir

AZFa bölgesi delesyonları çok nadir olarak
görülmektedir (%5)
AZFc

AZFc için en sık görülen delesyon klasik AZFc
delesyonu olarak adlandırılmakta, AZFb ve
AZFc’nin kısmi delesyonları ise ‘‘gr/gr’’ olarak
tanımlanmaktadır

Bu delesyon tipi ana AZFc aday geninin (DAZ)
iki kopyasını içerecek şekilde, AZFc geninin
yarısını ortadan kaldırmaktadır

b2/b3 olarak adlandırılan başka bir delesyon
AZFc geninin benzer bir kısmını ortadan
kaldırmakta ve ancak infertilite üzerine etkisi
bulunmamaktadır
Her AZF bölgesinin
spermatogenez sürecinde farklı
bir rolü vardır

AZFa delesyonları germ hücrelerinin tam olarak
yokluğu ve Sertoli hücrelerinin varlığı ile
karakterizedir (Sertoli-cell only sendromu)

AZFb delesyonları germ hücrelerinin pakiten
safhasında gelişimsel duraklaması ile ilişkilidir

AZFa-b delesyonları ile yetersiz spermatogenez
sıklıkla bildirilmektedir
AZFd

AZFd bölgesi, AZFb ve AZFc arasında yer alır ve
SY153 bu lokalizasyonla ilgili bildirilen en sık
delesyondur

AZFd delesyonu olan hastalarda sıklıkla ılımlı
düzeyde oligozospermi ve/veya teratozospermi
ile birlikte infertilite gözlenmektedir

Bununla birlikte bazen testiküler spermin
olduğu/olmadığı azospermi ile de ilişkili
olabilmektedir

AZFc delesyonları germ hücrelerinin
spermatid aşamasında maturasyon
duraklaması ve bazen hipospermatogenez
ile ilişkilidir
Çocuklarda Kromozom Delesyonu veya artışı
(Aneuploid) Defektif Spermatogenezise bağlı
gelişir



Spermatogenezis
sırasında, mayoz
bölünme haploid germ
hücrelerinin gelişimini
sağlar
Kromozomların kaybı
veya fazla kromozom
varlığı ise:
 Down
Sendromu(Trisomy
21)
 Klinefelter (XXY)
 Turner Sendromu
(Monosomy X)
 Edwards
Sendromu(Trisomy
18)
 Patu Sendromu
(Trisomy 13)
Fetal kayıplar
AZF delesyonlarının klinik önemi

Gereksiz diğer medikal veya cerrahi
tedavilerden kaçınmayı sağlar (ör: varikosel
tedavisi)

AZFa ve AZFb delesyonları testiküler sperm
eldesi açısından negatif prognostik değer
taşımakla birlikte AZFc ve parsiyel AZFb
delesyonu olan hastalarda %50 oranında
testiküler sperm eldesi şansı vardır
AZF delesyonlarının klinik önemi

AZF delesyonları olan oligozospermik
hastalarda sperm dansitesinin belirgin şekilde
azalma riski vardır, bu yüzden TESE yerine
sperm kriyoprezervasyonu fertilite için noninvaziv bir tercih olacaktır
Sayısal Seks Kromozom
Bozuklukları

Klinefelter Sendromu (XXY-XXXXY)
 14% Azospermi
 ICSI bu hasta grubunda kullanılmaktadır
 XYY

Miks Gonadal Disgenezis
 45X/46XY (~66%)
 Normal karyotip (~33%)

X0 Turner Sendromu
Klinefelter sendromu

Klinefelter sendromu (KF) en sık rastlanan seks
kromozom anomalisidir

Azospermik erkeklerde %11 oranında tanı
konulmaktadır
Klinefelter sendromu

Çoğu olguda genotipik anormallik 47,XXY
olmakla birlikte KF’li %10 oranında hasta
47XXY ve 46XY mozaiktir ya da diğer mozaik
varyantlar görülebilir (48XXYY-48XXXY)

Genel görüş; mozaik olmayan KF’li erkeklerin
steril olduğu şeklindedir
KF’de klinik bulgular




Hipergonadotropik hipogonadizm (küçük sert
testisler)
Jinekomasti
Azospermi
Androjen yetmezliğinin başlangıcı ve süresine
göre klinik bulgularda büyük bir çeşitlilik vardır
KF için prediktif faktörler

Hasta yaşı, testis volümü, FSH, FSH/LH oranı,
testosteron düzeyi testiküler sperm varlığı için
klinik olarak anlamlı göstergeler değildir

En iyi gösterge testiküler histolojide sperm
saptanmasıdır
KF’li hastalarda başarı

Non-mozaik KF’li azospermik hastaların %5070’inde testiküler sperm bulunabilmektedir

47 XXY spermatogonia mayoza gidebilmekte ve
spermatogenez sürecini tamamlayabilmektedir

Non-mozaik KF’li hastalarda testiküler histolojide
geniş alanlarda Leydig hücreleri ve sklerotik
tübüller ile çok küçük alanlarda spermatogenez
izlenmektedir
TESE ne zaman planlanmalı?

TESE erken yaşlarda planlandığı takdirde daha
genç hastalarda başarılı sonuçlar alındığını,
çünkü pubertenin başlangıcından sonra
testislerin küçüldüğü ve sertleştiği bildirilmiştir

Spermatogenezdeki progresif bozulma
nedeniyle bu hastalara kriyoprezervasyon
önerilmelidir
TESE ne zaman planlanmalı?

Schiff ve ark. yaşın gösterge bir faktör
olmadığını, uzun dönem testosteron tedavisinin
ise hipotalamo-hipofizer aksını baskılayarak
TESE sonuçlarının başarısını azaltabileceğini
belirtmişlerdir. Bu hastalarda spermatogenezin
geri gönüş sürecinin beklenmesi yararlı olabilir
J Clin Endocrinol Metab 2005

Anormal testosteron/östrojen oranına sahip
hastalarda, aromataz inhibisyonu
spermatogenezin restorasyonunda iyi bir
alternatif olabilmektedir
ICSI başarı oranı

Non-mozaik KF’li hastalarda taze ya da
dondurulmuş spermlerle elde edilen ICSI
sonuçları karşılaştırılabilir olmasına karşın,
dondurma-çözünme sonrası azalmış sperm
sayısı başarıyı azaltabilir
KF ve Y kromozom delesyonları
Görülme sıklığı hakkında çelişkili görüşler:

Tateno ve ark. DAZ veya Y kromozomu RNA
motif genlerini (YRRM) gösterememişlerdir
Fertil Steril 1999

Oates ve Peterlin, 16 farklı ardışık işaretli dizin
(STS) ile düşük oranda Y kromozomu delesyonu
saptamışlardır
Clin Endocrinol 2003
Miks gonadal disgenezi



Fenotipik olarak kadın, erkek veya ambigus genitale
olabilir
45X/46XY mozayik karyotip
Y kromozomuna ait spesifik gen (SRY), ya da
fragmanların bulunması ile gonad yapısı testis yönünde
farklılaşmış olabilir.

Aynı gonadda her iki gonada (testis ve over) ait
dokuların bulunabileceği gibi, bir tarafta testis, karşı
tarafta over dokusu ile dış genital yapının daha çok
erkek yönünde geliştiği görülebilir

Testis skrotumda ise Leydig ve Sertoli hücreleri vardır
ancak germ hücreleri yoktur
Sex reversal sendrom (46 XX)

Paternal mayotik bölünme sırasında seks
kromozonu kısa kolunda eşit olmayan değişime
bağlı X kromozonu üzerinde Y kromozonuna ait
fragmanların bulunmasıyla karakterizedir.

Klinefelter sendromuna benzer klinik tablo
(atrofik sert testis, jinekomasti, azospermi)

1/20.000 erkekte bir gözlenir

SRY gen %80 + olarak saptanır
Konjenital bilateral vaz deferens
agenezisi

CBAVD infertile erkeklerde %1 oranında
saptanmakta ve genetik analizler CBAVD’nin
kistik fibrosis (KF) ile sıkı bir şekilde ilişkili
olduğunu göstermektedir

CBAVD, KF’nin fenotipik spektrumunun bir
parçasıdır, otozomal resesif geçişlidir.

KF, kistik fibrozis transmembran regulator
genindeki (CFTR) mutasyona bağlı olarak ortaya
çıkmaktadır
CFTR büyük ve kompleks bir
gendir
http://www.hosppract.com/genetics/9706gen.htm
CFTR

CFTR büyük bir gendir ve >1300 mutasyon
tanımlanmıştır

Tüm gen incelenebilmekle birlikte genelde çoğu
laboratuvarda 30 mutasyon düzenli olarak
araştırılmaktadır. Yine 5 T allel mutasyon testi
sık kullanılmaktadır.

Bu nedenle mutasyon saptanmamış olması KF’li
bir bebek doğmayacağını garanti etmez
CFTR

CFTR varlığı CBAVD’li hastalarda fertilizasyon
ve gebelik oranlarına etki etmez

Yine CFTR varlığı ICSI işlemi sırasında sperm
fonksiyonlarını etkilemez
CBAVD’nin klinik bulguları

Vaz deferenslerin yokluğu

Seminal veziküllerin hipoplazisi

Epididimal anomaliler (sadece kaput kısmı
mevcuttur)

Düşük ejakülat volümü ve asidik pH

Spermatogenez etkilenmemiştir
CBAVD

Genellikle CBAVD’li hastalarda sperm üretiminin
normal olduğu ve beraberinde obstrüktif
azospermi olduğu kabul edilse de TESE ile
anormal spermatogenez saptanabilmektedir

Bazı CBAVD’li olgularda varikosel veya AZF
delesyonu gibi genetik durumlara bağlı olarak
testiküler azospermi riski olduğu akılda
tutulmalıdır
Kistik fibrozis mutasyonları

Bir erkekte CBAVD saptandığında kendisi ve eşi
KF mutasyonları için araştırılmalıdır

Eşi taşıyıcı olan heterozigot erkeklerde %25,
homozigot erkeklerde %50 oranında KF’li bebek
doğma şansı vardır