AZOSPERMİK ERKEKTE GENETİK TESTLERDE YENİLİKLER. Dr. TALAT YURDAKUL SELÇUK ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ, ÜROLOJİ A.B.D.

Transkript

1 AZOSPERMİK ERKEKTE GENETİK TESTLERDE YENİLİKLER Dr. TALAT YURDAKUL SELÇUK ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ, ÜROLOJİ A.B.D

2 (%) Kromozom Anomalileri Sex kromozom Otozomal kromozom İnfertil Erkek N: çalışma Yeni doğan Erkek N: ICSI uygulanan N:

3 Klinefelter Sendromu Azosperminin en sık görülen genetik nedenidir. Fenotipik olarak erkek doğanların binde 7 sinde görülür. ( 66/94465) Van Assche Batılı Azospermik erkeklerin %10 unda bulunur. Japonlarda %7.5 De Braekeleer ve Dao 1991,Okada 1999

4

5

6 Erişkin erkeklerde küçük sert testisler (5-8 ml) vardır. Bu testislerde germ hücresi hiç yoktur veya çok az bulunur. Fenotip normal virilizasyonu olan erkekten kadın saç şekline sahip vücut kılları az olan erkeğe kadar değişir. Klasik olarak boyları uzundur. Epifizlerin geç kapanmasına bağlıdır. Düşük entellektüel seviye, obesite Ekstragonadal germ hücre tümörü, meme kanseri ve lösemi gelişimi için artmış olasılık

7

8 Klinefelter sendromlu erkeklerin Leydig hücre fonksiyonları sıklıkla bozuktur. Testesteron seviyesi normal veya düşük, estradiol seviyesi normal veya yüksek FSH, LH seviyesi yüksektir. Düşük testosteron seviyesine rağmen libidonun normal olması şaşırtıcıdır. Fakat yaşlandıkça androjen replasmanına ihtiyaç duyarlar. İnfertilite problemi nedeniyle çözüm aramanın yanında bu olguları hormonal nedenlerle uzun dönem izlemek gerekir. TESE den sonra kalır. uzun dönem testosteronları düşük Okada H. Ferti Steril 2004

9 Testislerinde matür sperm saptanabilir(%27-45) Denschlag D Fertil Steril 2004 Testiste sperm varlığını gösterecek bir faktör yoktur Elde edilen spermlerin % ü normal haploid seks kromozom komponenti içerir. Anöploid germ hücreleri mayozda arreste uğrar, ileri aşamalara geçemez. TESE spermi ile yapılan ICSI ile Klinefelterli çocuk doğma nadir de olsa ihtimali vardır. Bazı merkezlerce PGD önerilmektedir.

10 47 XYYsendromu Bin canlı doğumda bir görülür. Normalden uzun,entelektüel seviyesi düşük,yüksek lösemi riski,antisosyal kişilik, İleri oligo veya azospermi, normal LH ve testosteron. Yüksek FSH Testis biopsisi maturasyon arresti veya SCO. Ekstra Y kromozomu bulunan germ hücreleri mayozu geçemediği için matür spermler arasında cinsiyet kromozomu dizomisi bulunma oranı >%1 Walsh TJ Seminars in Reproductive Medicine 2009

11 XX Erkek sendromu 1/ Canlı doğum Y kromozomundaki SRY geninin X kromozomuna translokasyonu ile olur. AZF bölgesi translokasyonu olmadığı için medikal veya cerrahi olarak sperm bulmak mümkün değildir. Hormon profili Klinefelter ile aynıdır. Pubertede jinekomasti veya infertilite nedeniyle başvururlar İç ve dış genitaller normaldir. Van der Auwera, Human Genetics 1992

12

13

14

15 Mixt gonadal disgenezi 46 XYveya 45X/46 XY olabilir Kadın ya da erkek fenotipinde olabilir Bir gonad testis diğer gonad çubuk (Streak gonad)şeklindedir.(gonadoblastom, disgerminom) Ambigious genitalya. İntra abdominal testis Testis patolojisi normal leydig hücresi ve SCO SRY gen mutasyonu yoktur.%80 SRY (+) Şüpheli genler DAX1, Wilm s tümörü supresör geni(wt1) ve Testatin(20p11.2)

16 Kromozomal translokasyonlar/inversiyonlar 1: canlı doğumda görülür. Dengeli resiprokal translokasyonu olan insanlar fenotipik olarak normaldir fakat ürettikleri oositler veya spermler ekstra veya kayıp genetik materyale sahip olabilir. Fötusun dengeli olmayan translokasyonu ile sonuçlanabilir. Fenotipi normal azo ve oligo infertil erkekler olabilir. Van Assche E Human Reprod 1996

17 13,14,15,21ve 22 kromozomlar arasında olan resiprokal ve robertsonian translokasyonlarda infertilite şansı en az sekiz kat fazladır. Erkekler fenotipik olarak normaldir Azo veya oligo Gebelik oluşsa bile düşük olasılığı çok yüksektir. Doğan çocuklarda doğumsal defektler ve mental retardasyon riski vardır Kromozom 9 un otozomal inversiyonunda infertilite şansı normal erkeklere göre sekiz kat daha fazladır.

18

19

20 X kromozom Anomalileri X kromozomu cinsiyet belirlemenin yanında erkek fertilitesi ile ilgili genler de içerir. Mouse spermatogoniasından bazı genlerin ekprese edildiğini gösterdiler. cdna substraksiyonu yolu ile 25 gen gösterdiler bunların üçü Y kromozomda, 12 si otozomlarda, 10 u (9 u yeni)x kromozomda lokalize idi. Bu bulgu memeli spermatogenezinin pre-mayotik safhasında X kromozomunun anahtar rol oynadığını gösterdi. Y kromozomunda olduğu gibi X kromozom mutasyonları da insan spermatogenetik yetmezliğinin nedeni olabilir. Ciddi infertilite - azospermi ile sonuçlanabilir Gelecekte erkek infertilitesinin aydınlatılmasında araştırmalarının önemli bir yeri olduğuna inanılmaktadır. X kromozom Wang PJ Nat Genet 2001

21 Walsh TJ Seminars in Reproductive Medicine 2009

22 Tek Gen Mutasyonları Kallmann Sendromu:1/ canlı doğumda Santral hipogonadizm, anosmi, renal agenezi, bimanuel sinkinezi, yarık dudak, dental agenezi Anosmi yok ise IHH Testis patolojisi SCO veya fokal spermatogenetik odaklar Gonadotropin tedavisi ile ayda %80 olguda ejakulat spermi(+) Olguların üçte birinde kalıtsaldır. X bağlı otozomal geçiş KAL1 genindeki silinmeler embryonik yaşamda LHRH nın preoptik alana taşınmasına, mutasyonlar ise apulsatil salınımına neden olur.

24 CFTR (cystic fibrosis transmembrane regulator gene) gen mutasyonları Beyaz ırkta en sık görülen otozomal resesif hastalıktır 1:20 taşıyıcı 1:2500 canlı doğumda hastalık görülür. Cystic fibrosis transmembrane regulator gene ( 7q31.2)

25 Kistik Fibrozis Kronik pulmoner obstrüksiyon-enfeksiyon Pankreas Yetmezliği Mekonyum İleusu İnfertilite

26 Etkilenen erkeklerin %95 inde Wolf kanalı anomalileri vardır. En sıklıkla iki taraflı vaz deferens agenezisi (CBAVD)görülür. Aşikar akciğer, pankreas, barsak bulguları yoktur. Sweat klor test ile değerlendirilmelidir. Spermatogenez olguların %90 ında normaldir. Son yıllarda CFTR mutasyonlarının spermatogenezi ve fertilite kapasitesini de etkilediği gösterilmiştir

27 Tek taraflı vaz agenezisi olan olgularda da CFTR gen mutasyonu vardır. Kliniği iki taraflı olanlara benzer Tek vaz deferens ele geliyor olmasına rağmen olguların çoğu azospermiktir. Palpe edilen tarafta obstrüksiyon nedeni wolfian anomalilerdir. Ejakülat spermi olan olgularda CFTR gen mutasyonu yoktur.

28 CBAVD(+) CFTR mut(-) olgular (%10) Aynı taraf böbrek hipoplazisi veya yokluğu ile birliktedir. İki taraflı ele gelen vazı olan idiopatik obstrüktif azospermisi olan olguların %50 sinde CFTR gen mutasyonu vardır. CBAVD, CUAVD veya idiopatik obstrüksiyonu olan tüm olgularda CFTR gen mutasyonları araştırılmalıdır. Renal US yapılmalıdır. Bayan partnere de CFTR gen mutasyonu araştırması yapılmalıdır.

29

30 SRY gen defektleri Erkek cinsiyeti belirler Sex determining region Y (SRY) gene defektleri nadirdir. Y kromozomun kısa kolundadır(yq11.3) 46 XX SRY(+) erkek 46 XY SRY(-) kadın SRY mutasyonları her zaman 46 XY fenotipi kadın olanlarda rastlanmaz. SRY dışında ve Y kromozomu dışında var olan genler de erkek gonadal diferansiyasyonunda önemlidir.

31 Dosage sensitive sex reversal (DSS) lokusu Xp21 üzerinde gösterilmiştir ve erkek diferansiasyonunu baskılayan Wolffian inhibitory gen bu bölgededir. Bu lokusun içerisinde anti testis gen olarak bilinen DAX1(Xp21.3-p21.1) nükleer hormon reseptör ailesinin bir üyesidir. İnsanın gelişimi sırasında SRY aktivitesini testis diferansiasyonu ile ilgili genleri baskılayarak değiştirir. DAX1 overexpressyonu bazı X e bağlı hastalıklarda hesaba katılmalıdır. 46 XY kadın fenotipinde SRY aktivitesinin direkt baskılanması SOX9 geninin veya Anti Müllerian Hormon geninin upregulasyonu söz konusu olabilir. Yu RN Nat Genetics 1998

32 Androjen reseptör gen mutasyonları doğumda görülür Testosteron ve DHT hedef genleri aktive edemez.iç ve dış genitallerin gelişimi yoktur ya da çok yetersizdir. Reseptörlerin hipofiz ve hipotalamustaki durumuna bağlı olarak serum testosteron düzeyi normal düşük ya da yüksek olabilir

33 AR defektlerinin ciddiyetindeki değişikliklere bağlı olarak infertilite tablosu değişkendir (Reifenstein,Lub ve Rosewater sendromları) Fenotipi kadın- testisleri var / komplet androjen insensitivitesinden fenotipi tamamen erkek ve infertile kadar Androjen reseptörü X kromozom üzerindedir(xq11- q12) 300 den fazla mutasyonu tanımlanmıştır. Azo veya oligospermi erkeklerin %40 ında altta yatan neden olarak hafif androjen reseptör anomalilerinin olduğu iddia edilmiştir. Bunların androjen maniplasyonları ile tedavi edilip edilemeyecekleri açık değildir.

34

35 DNA onarım bozukluğu DNA mismatch repair Klasik olarak kolon kanseri, retinoblastom, melanom ile ilgilidir.mide, meme ve over kanserlerindeki olası rolünden şüphelenilmektedir. Farelerdeki veriler DNA onarımı için için gerekli genlerdeki (PMS2, Mlh1) mutasyonlar mayotik arrest nedeniyle azospermiye neden olurlar DNA onarım bozukluğu nedeniyle infertil olduğu bilinen erkekler ve onların çocukları kanser riski açısından ileri tetkik ve araştırmaları hakederler. Maduro MR Mol Hum Reprod 2003

36 Spermatogenezde kromozomal rekombinasyon Kromozomların sinaps, cross over ve mayozda bilgi değişimleridir. Genetik çeşitliliğin tanıtımı ve mayoz sırasında kromozom ayrılmasını gerektirir.bu işlemler sırasında hata oluşma riski yüksektir Bu erkeklerde anormal sinaptolemal (SC) oluşumu ve azalmış rekombinasyon sıklığı vardır Defektif rekombinasyon maturasyon arresti ile seyreden azospermi nedenidir..

37 İnfertil erkeklerin %10 unda spermatogenetik arresti olanların %50 sinde rekombinasyon kusuru vardır. Normal spermatogenezi olan erkeklerde hiç rekombinasyon kusuru bulunamadı. Pakiten spermatosit başına MLH1 lokusu sayısı azalmasının yanında kromozomun çiftlenmesinde de hatalar oluşur.(inkomplet sinaps vs.) Azospermi yanında oligospermi nedeni de olabilir. Açıklanamayan infertilitesi olan olgularda çalışmalar devam etmektedir. Gonsalves J. Hum Mol Gen 2004

38 Pakiten spermatosit başına MLH1 lokusu Normal Obstrüktif Azospermi ( ) (42-50) NOA ( ) Gonsalves J. Hum Mol Gen 2004

39 Y KROMOZOM MİKRODELESYONLARI 1976 yılında Tiepolo ve Zuffardininy altı azospermik olguday kromozomun uzun kolundaki (Yq12)interval 6 yı kesen ve genetik materyal kaybına neden olan delesyonu göstermesi nedeniyle araştırmalar devam etmekte idi. Karyotip analizi normal 3 azospermik olguda moleküler problar ile Y kromozomun uzun kolunda mikrosilinmeler bildirdiler Vogt P, Hum Gen 1992

40

41

42 Günümüze kadar birçok çalışmada erkek gametin gelişimi ile ilgili değişik mikrodelesyonlar gösterilmiştir. Kabaca bu delesyonlar adlandırılır AZF (azospermik faktör) olarak Yıllar içerisinde AZF bölgesinin nin Yq11 deki varlığı doğrulandı. Geniş olanlarından tek bir geni ilgilendirene kadar birçok mikrosilinme gösterildi. Birçoğu lökosit karyotipinde görülemez PCR ile tanıyı gerektirir.

43 Y kromozom mikrosilinmeleri normal populasyonda da gösterilebilir fakat infertil populasyonda daha sıktır. Bu silinmeler fenotipik değişikliklere yol açmaz İleri oligospermide % 6-8 İdiopatik NOA da % 3-15

44 AZFa Sertoli cell only spermatogonia yoktur. Hiçbir maturasyonal aktivite yoktur.puberteden önceyi ilgilendirir. AZFb- Değişik seviyelerde Maturasyonal arrest- puberte civarını ilgilendirir. AZFc- Azospermik ya da oligospermik olabilir. Histolojide değişik seviyelerde maturasyonal arrest ve birkaç tübülide matür sperm bulunabilir. AZFd- Oligospermik veya normal sayıda yoğun teratospermi

45 Delesyonların büyük kısmı AZFc delesyonlarıdır. AZFc delesyonlarında ve parsiyel b delesyonarında TESE de sperm bulunma oranı %50-60 TESE ile aynı seansta ICSI programlanabilir A ve b delesyonlarında TESE de sperm bulunma olasılığı sıfıra yakındır. Oligospermik c delesyonlu olgular azospermik hale gelebilir, kriyoprezervasyon

46 78 AZF delesyonu 3 AZF a Azo testiküler sperm (-) 11 AZF b Azo testiküler sperm (-) 16 AZF a+b Azo testiküler sperm (-) 42 AZF c 26 (%62) azo (%56 sperm +) 16 (%38)ileri oligo 16 AZF b+c Azo testiküler sperm (-) 6 Yq Azo testiküler sperm (-) Hopps CV, Hum Reprod. 2003

47

48 Y kromozom delesyonu olanlarda testiküler spermlerle yapılan IVF/ICSI de fertilizasyon ve gebelik oranlarının delesyon olmayanlara göre farklı olduğu ile ilgili tartışmalar vardır. ICSI bebekleri fenotipik olarak normaldir. Delesyonlar erkek çocuklara geçer. Batılı ülkelerde Genetik danışma verilen çiftlerin %75-80 i testiküler sperm ile ICSI yi kabul eder.

49

50 Lack of significant association between chromosome Y microdeletion and varicocele in Turkish patient Acar H, Kılınç M, Yurdakul T, Güven S Genet Couns 2006

52