Erkek infertilitesinde Genetik

1
Erkek infertilitesinde Genetik

• Doç. Dr. Baris Altay
• Ege Üniversitesi Tip Fakültesi
• Üroloji Anabilim Dali, Izmir

2
Normal Erkek Karyotipi
Karyotip
Spektral Karyotip

• Normal erkekte 22 çift otozom ve 1 çift seks
  kromozomu vardir
• X
• Y

3
(No Transcript)
4
Infertiliteye yol açan genetik nedenler

• Kromozomal Defektler
• Sayisal
• Sex Kromozom Defektleri
• Yapisal
• Izole Testiküler Kromozomal Defektler
• Gen Delesyonlari veya Mutasyonlari

5
Kromozomal bozukluklar infertil erkeklerde sik
gözlenir

• Kromozomal bozukluklar infertil erkeklerde (5.8)
  normal popülasyona göre (0.5) daha sik rastlanir

6
Infertil erkeklerde seks kromozom bozukluklari

• Kromozom bozukluklari (yapisal veya sayisal) daha
  sik seks kromozomlarini (4.2) ve daha az otozom
  kromozomlarinda (1.5) rastlanir.

7
Yapisal Kromozomal Bozukluklar

• Translokasyonlar
• Inversiyonlar
• Delesyonlar
• Otozomal genler
• Y kromozomu

8
Y Mikrodelesyonlarinin 5000 Oligospermi ve
Azospermi tanili erkekte dagilimi
Y Kromozom Mikrodelesyonlari 8-12 Azospermik
ve yaklasik 6 Oligospermik erkekte, nadiren de
Fertil erkekte rastlanir
From Foresta, et al. Endocr.Rev 22 226-239,
2001,
9
AZF

• Testis belirleyici faktör geni Yp kromozomu
  proksimalinde yer alan ve SRY olarak adlandirilan
  bir gen tarafindan kodlanmaktadir ve
  spermatogenez için Y kromozomu üzerinde ilave
  genlere gereksinim vardir
• Bu genler Yq kromozu distal kisminda yer almakta
  ve AZF olarak adlandirilmaktadir

10
AZF

• Y kromozomu mikrodelesyonlari spermatogenetik
  defekte bagli genetik nedenli erkek
  infertilitesinin en sik nedenidir
• Bu mikrodelesyonlar ciddi oligozospermi,
  azospermi, normal fiziksel bulgular ve normal
  gonadotropin düzeyleri ile iliskilidir

11
Y kromozom delesyonlarinin degerlendirilmesi

• Çogu laboratuvar Y kromozomu üzerindeki spesifik
  bölgelerin çogaltilmasi için polimeraz zincir
  reaksiyonunu (PCR) reaksiyonunu tercih etmektedir
  
• Ardisik isaretli diziler (STS)
• STS, genom üzerindeki spesifik lokalizasyonlar
  için markir olarak çalisan kisa DNA
  segmentleridir (Y kromozomu için gt300)

12
Klinik Tani Y Kromozom Mikrodelesyon Testi
SRY
SRY
SY254
SY254
SY143 SMCY
SY143 SMCY
SY134
SY134
SY255 SY269 E1FAY
SY149 SY243
SY255 SY269 E1FAY
SY149 SY243
c
d
e
f
a
b
Infertil Erkek
Kontrol kadin
Normal erkek
13
Y kromozom delesyonlarinin degerlendirilmesi

• Birçok laboratuvar STSleri kullanmaktadir, ancak
  pozitif ve negatif kontrol mekanizmalari
  gereklidir
• AZFa için sY84, sY86
• AZFb için sY127, sY134
• AZFc için sY153, sY254(DAZ), sY255
• Interval kontrolü için sY14 (SRY) siklikla
  kullanilmaktadir

14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
Y kromozom delesyonlarinin degerlendirilmesi

• Y kromozomu üzerindeki bölgelerin
  çogaltilmasindan sonra DNA fragmanlari jel
  elektroforezi ile ayrilir
• Silinmis intervaller jel üzerindeki bir bantin
  migrasyon paternindeki degisim ya da kayip ile
  saptamaktadir

17
(No Transcript)
18

• AZF bölgesinin proksimalinden distaline dogru
  AZFa, AZFb, AZFd ve AZFc bölgeleri yer almaktadir
• Delesyon en sik AZFc bölgesinde olmakta (yaklasik
  60), ardindan AZFb delesyonlari ve AZFbc veya
  AZFabc (35) gelmektedir
• AZFa bölgesi delesyonlari çok nadir olarak
  görülmektedir (5)

19
AZFc

• AZFc için en sik görülen delesyon klasik AZFc
  delesyonu olarak adlandirilmakta, AZFb ve
  AZFcnin kismi delesyonlari ise gr/gr olarak
  tanimlanmaktadir
• Bu delesyon tipi ana AZFc aday geninin (DAZ) iki
  kopyasini içerecek sekilde, AZFc geninin yarisini
  ortadan kaldirmaktadir
• b2/b3 olarak adlandirilan baska bir delesyon AZFc
  geninin benzer bir kismini ortadan kaldirmakta ve
  ancak infertilite üzerine etkisi bulunmamaktadir

20
Her AZF bölgesinin spermatogenez sürecinde
farkli bir rolü vardir

• AZFa delesyonlari germ hücrelerinin tam olarak
  yoklugu ve Sertoli hücrelerinin varligi ile
  karakterizedir (Sertoli-cell only sendromu)

21

• AZFb delesyonlari germ hücrelerinin pakiten
  safhasinda gelisimsel duraklamasi ile iliskilidir
• AZFa-b delesyonlari ile yetersiz spermatogenez
  siklikla bildirilmektedir

22
(No Transcript)
23
AZFd

• AZFd bölgesi, AZFb ve AZFc arasinda yer alir ve
  SY153 bu lokalizasyonla ilgili bildirilen en sik
  delesyondur
• AZFd delesyonu olan hastalarda siklikla ilimli
  düzeyde oligozospermi ve/veya teratozospermi ile
  birlikte infertilite gözlenmektedir
• Bununla birlikte bazen testiküler spermin
  oldugu/olmadigi azospermi ile de iliskili
  olabilmektedir

24

• AZFc delesyonlari germ hücrelerinin spermatid
  asamasinda maturasyon duraklamasi ve bazen
  hipospermatogenez ile iliskilidir

25
Çocuklarda Kromozom Delesyonu veya artisi
(Aneuploid) Defektif Spermatogenezise bagli
gelisir

• Spermatogenezis sirasinda, mayoz bölünme haploid
  germ hücrelerinin gelisimini saglar
• Kromozomlarin kaybi veya fazla kromozom varligi
  ise
• Down Sendromu(Trisomy 21)
• Klinefelter (XXY)
• Turner Sendromu (Monosomy X)
• Edwards Sendromu(Trisomy 18)
• Patu Sendromu (Trisomy 13)
• Fetal kayiplar

26
AZF delesyonlarinin klinik önemi

• Gereksiz diger medikal veya cerrahi tedavilerden
  kaçinmayi saglar (ör varikosel tedavisi)
• AZFa ve AZFb delesyonlari testiküler sperm eldesi
  açisindan negatif prognostik deger tasimakla
  birlikte AZFc ve parsiyel AZFb delesyonu olan
  hastalarda 50 oraninda testiküler sperm eldesi
  sansi vardir

27
AZF delesyonlarinin klinik önemi

• AZF delesyonlari olan oligozospermik hastalarda
  sperm dansitesinin belirgin sekilde azalma riski
  vardir, bu yüzden TESE yerine sperm
  kriyoprezervasyonu fertilite için non-invaziv bir
  tercih olacaktir

28
Sayisal Seks Kromozom Bozukluklari

• Klinefelter Sendromu (XXY-XXXXY)
• 14 Azospermi
• ICSI bu hasta grubunda kullanilmaktadir
• XYY
• Miks Gonadal Disgenezis
• 45X/46XY (66)
• Normal karyotip (33)
• X0 Turner Sendromu

29
Klinefelter sendromu

• Klinefelter sendromu (KF) en sik rastlanan seks
  kromozom anomalisidir
• Azospermik erkeklerde 11 oraninda tani
  konulmaktadir

30
Klinefelter sendromu

• Çogu olguda genotipik anormallik 47,XXY olmakla
  birlikte KFli 10 oraninda hasta 47XXY ve 46XY
  mozaiktir ya da diger mozaik varyantlar
  görülebilir (48XXYY-48XXXY)
• Genel görüs mozaik olmayan KFli erkeklerin
  steril oldugu seklindedir

31
(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
KFde klinik bulgular

• Hipergonadotropik hipogonadizm (küçük sert
  testisler)
• Jinekomasti
• Azospermi
• Androjen yetmezliginin baslangici ve süresine
  göre klinik bulgularda büyük bir çesitlilik vardir

34
(No Transcript)
35
KF için prediktif faktörler

• Hasta yasi, testis volümü, FSH, FSH/LH orani,
  testosteron düzeyi testiküler sperm varligi için
  klinik olarak anlamli göstergeler degildir
• En iyi gösterge testiküler histolojide sperm
  saptanmasidir

36
KFli hastalarda basari

• Non-mozaik KFli azospermik hastalarin
  50-70inde testiküler sperm bulunabilmektedir
• 47 XXY spermatogonia mayoza gidebilmekte ve
  spermatogenez sürecini tamamlayabilmektedir
• Non-mozaik KFli hastalarda testiküler
  histolojide genis alanlarda Leydig hücreleri ve
  sklerotik tübüller ile çok küçük alanlarda
  spermatogenez izlenmektedir

37
TESE ne zaman planlanmali?

• TESE erken yaslarda planlandigi takdirde daha
  genç hastalarda basarili sonuçlar alindigini,
  çünkü pubertenin baslangicindan sonra testislerin
  küçüldügü ve sertlestigi bildirilmistir
• Spermatogenezdeki progresif bozulma nedeniyle bu
  hastalara kriyoprezervasyon önerilmelidir

38
TESE ne zaman planlanmali?

• Schiff ve ark. yasin gösterge bir faktör
  olmadigini, uzun dönem testosteron tedavisinin
  ise hipotalamo-hipofizer aksini baskilayarak TESE
  sonuçlarinin basarisini azaltabilecegini
  belirtmislerdir. Bu hastalarda spermatogenezin
  geri gönüs sürecinin beklenmesi yararli olabilir
• J Clin Endocrinol Metab 2005
• Anormal testosteron/östrojen oranina sahip
  hastalarda, aromataz inhibisyonu spermatogenezin
  restorasyonunda iyi bir alternatif olabilmektedir
  

39
ICSI basari orani

• Non-mozaik KFli hastalarda taze ya da
  dondurulmus spermlerle elde edilen ICSI sonuçlari
  karsilastirilabilir olmasina karsin,
  dondurma-çözünme sonrasi azalmis sperm sayisi
  basariyi azaltabilir

40
KF ve Y kromozom delesyonlari

• Görülme sikligi hakkinda çeliskili görüsler
• Tateno ve ark. DAZ veya Y kromozomu RNA motif
  genlerini (YRRM) gösterememislerdir
• Fertil Steril 1999
• Oates ve Peterlin, 16 farkli ardisik isaretli
  dizin (STS) ile düsük oranda Y kromozomu
  delesyonu saptamislardir
• Clin Endocrinol 2003

41
Miks gonadal disgenezi

• Fenotipik olarak kadin, erkek veya ambigus
  genitale olabilir
• 45X/46XY mozayik karyotip
• Y kromozomuna ait spesifik gen (SRY), ya da
  fragmanlarin bulunmasi ile gonad yapisi testis
  yönünde farklilasmis olabilir.
• Ayni gonadda her iki gonada (testis ve over) ait
  dokularin bulunabilecegi gibi, bir tarafta
  testis, karsi tarafta over dokusu ile dis genital
  yapinin daha çok erkek yönünde gelistigi
  görülebilir
• Testis skrotumda ise Leydig ve Sertoli hücreleri
  vardir ancak germ hücreleri yoktur

42
Sex reversal sendrom (46 XX)

• Paternal mayotik bölünme sirasinda seks kromozonu
  kisa kolunda esit olmayan degisime bagli X
  kromozonu üzerinde Y kromozonuna ait fragmanlarin
  bulunmasiyla karakterizedir.
• Klinefelter sendromuna benzer klinik tablo
  (atrofik sert testis, jinekomasti, azospermi)
• 1/20.000 erkekte bir gözlenir
• SRY gen 80 olarak saptanir

43
Konjenital bilateral vaz deferens agenezisi

• CBAVD infertile erkeklerde 1 oraninda
  saptanmakta ve genetik analizler CBAVDnin kistik
  fibrosis (KF) ile siki bir sekilde iliskili
  oldugunu göstermektedir
• CBAVD, KFnin fenotipik spektrumunun bir
  parçasidir, otozomal resesif geçislidir.
• KF, kistik fibrozis transmembran regulator
  genindeki (CFTR) mutasyona bagli olarak ortaya
  çikmaktadir

44
CFTR büyük ve kompleks bir gendir
http//www.hosppract.com/genetics/9706gen.htm
45
CFTR

• CFTR büyük bir gendir ve gt1300 mutasyon
  tanimlanmistir
• Tüm gen incelenebilmekle birlikte genelde çogu
  laboratuvarda 30 mutasyon düzenli olarak
  arastirilmaktadir. Yine 5 T allel mutasyon testi
  sik kullanilmaktadir.
• Bu nedenle mutasyon saptanmamis olmasi KFli bir
  bebek dogmayacagini garanti etmez

46
CFTR

• CFTR varligi CBAVDli hastalarda fertilizasyon ve
  gebelik oranlarina etki etmez
• Yine CFTR varligi ICSI islemi sirasinda sperm
  fonksiyonlarini etkilemez

47
CBAVDnin klinik bulgulari

• Vaz deferenslerin yoklugu
• Seminal veziküllerin hipoplazisi
• Epididimal anomaliler (sadece kaput kismi
  mevcuttur)
• Düsük ejakülat volümü ve asidik pH
• Spermatogenez etkilenmemistir

48
(No Transcript)
49
CBAVD

• Genellikle CBAVDli hastalarda sperm üretiminin
  normal oldugu ve beraberinde obstrüktif azospermi
  oldugu kabul edilse de TESE ile anormal
  spermatogenez saptanabilmektedir
• Bazi CBAVDli olgularda varikosel veya AZF
  delesyonu gibi genetik durumlara bagli olarak
  testiküler azospermi riski oldugu akilda
  tutulmalidir

50
Kistik fibrozis mutasyonlari

• Bir erkekte CBAVD saptandiginda kendisi ve esi KF
  mutasyonlari için arastirilmalidir
• Esi tasiyici olan heterozigot erkeklerde 25,
  homozigot erkeklerde 50 oraninda KFli bebek
  dogma sansi vardir

51
(No Transcript)