Az Y-kromoszóma mikrodeléció vizsgálat
2013.09.02 22:41
A nemzetközi irodalmi adatok szerint a párkapcsolatok mintegy 15%-ánál fordulnak elő termékenységi problémák. Az esetek 40-50%-ánál a férfinél állapítható meg a meddőséget okozó valamilyen károsodás. Az Y kromoszóma mikrodeléciói (kisebb szakaszok elvesznek a kromoszómából) a spermatogenezis (hímivarsejtek keletkezésének a folyamata) elégtelen működésének leggyakoribb genetikai okai közé tartoznak.
Mivel a citogenetikai vizsgálatok során végzett Baar-test és kariotípus analízissel csak a durva kromoszóma-rendellenességek detektálhatók, így a mikrodeléció analízis elvégzése elengedhetetlen a férfimeddőség kivizsgálása során.
Az Y kromoszóma egyike a legkisebb humán kromoszómáknak, kb. 2-3%-át képviseli a haploid genomnak. A rövid és hosszú karjának disztális végén két un. pszeudo-autoszómális régió található: PAR1 és PAR2, melyek homológok az X kromoszóma megfelelő részeivel, és ezáltal a meiózis folyamán kromoszóma-párosodás és génkicserélődés jön létre köztük. A kromoszóma többi része nem rekombinálódó. A rövid és a hosszú kar centromeron körüli része az un. eukromatikus régió, mely aktív géneket tartalmaz, a hosszú kar disztális részén pedig nagy kiterjedésű heterokromatikus rész található, mely genetikailag inert, nagyszámú ismétlődőd (repetitív) elemet tartalmaz, így klinikai következmények nélkül is igen variabilis lehet.
A pathogenetikailag jelentős deléciók, melyek a spermatogenezis zavarát okozzák, mind az Y kromoszóma hosszú karjának eukromatikus régiójába esnek, annak is egy bizonyos részére, ezért ezt a részt AZF-nek (AZoospermia Factornak) nevezték el. Ezen belül a mikrodeléciók elhelyezkedése és hatása alapján három nem átfedő szubrégiót különíthetünk el: AZFa, b és c-t. A mikrodeléciók meghatározását az egyes régiókra specifikus DNS szakaszok (STS-ek) analízisével végezzük. Eddig már több mint 200 ilyen STS-t mutattak ki, a gyakorlatban azonban ennél kevesebb is informatív. Mi a vizsgálat során 8 STS meghatározását végezzük el, melyekkel a mikrodeléciók túlnyomó többsége kimutatható.
A genotípus és a fenotípus között szoros korreláció csak a teljes deléciók esetén figyelhető meg, a parciális delécióknál azonban nem. A teljes AZFa mikrodeléciók esetén Sertoli-cell only szindróma szövettani képe jellemző, az AZFb deléciók pedig általában a spermatocyta állapotban teljes érési gátlást idéznek elő, tehát a herében spermatozoa egyik esetben sem található. A legváltozatosabb fenotípussal az AZFc deléciók járnak. Ilyenkor az SCOS mellett érési gátlást és hypospermatogenezist is meg lehet figyelni a heretubulusokban. A mikrodeléciók leggyakrabban, 60%-ban az AZFc régióba esnek, az AZFb-ben 16%-ban, az AZFa-ban 5%-ban fordulnak elő. A fennmaradó részben több régiót is érintenek a deléciók.
Az Y kromoszóma mikrodelécióinak gyakoriságát az azoo- és oligozoospermiás férfiak körében 1 és 55% között állapították meg a különböző felmérések eredményei alapján. A jelentős eltérések oka lehet többek között a betegek eltérő kiválogatási módja, valamint a nem egységes laboratóriumi körülmények is lényeges különbségekhez vezethetnek. Krausz és munkatársai három, földrajzilag különböző régióban végeztek hasonló laboratóriumi és klinikai kritériumok alkalmazásával Y kromoszóma analízist. Így az idiopathiás azoo/cryptozoospermiás betegeknél 12-17%-ban, míg a nem idiopathiás férfiak esetében 7%-ban észleltek deléciókat.
Az Y kromoszómás deléciók előfordulásának relatív nagy gyakorisága a kromoszóma szerkezeti sajátosságából adódik, ugyanis nagyszámú ismétlődő elemet tartalmaz, melyek csoportokba rendeződve a kromoszóma teljes hosszán megtalálhatók. A deléciók adódhatnak homológ vagy hasonló szekvenciájú részek ekombinációjából az X és Y kromoszóma között, vagy az Y kromoszómán belül egyenlőtlen testvérkromatid-kicserélődés révén.
A vizsgálati módszert az Európai Andrológiai Akadémia ajánlásai szerint végezzük. A mikrodeléció analízis első lépése a DNS izolálás, majd a ZFY és SRY génekre, valamint 6 STS-re multiplex PCR-t végzünk. Az SRY és ZFY gének a három AZF régión kívül találhatók, ezeket belső DNS kontrollként alkalmazzuk. Pozitív külső kontrollnak egy fertilis férfi DNS-ét analizáljuk, negatív kontrollként pedig egy nő DNS-ét, illetve egy DNS nélküli mintát használunk. A PCR termékeket agaróz gélen elektroforézissel szeparáljuk. Egy minta akkor tekinthető pozitívnak egy adott STS-re nézve, ha a PCR termék jelen van az agaróz gélen a rá jellemző méretnek megfelelő helyen.
A mikrodeléció vizsgálatának előnye, hogy pozitív eredmény esetén fölöslegessé válnak a további vizsgálatok, tekintve, hogy ez esetben a genetikai diagnózis egyértelműen magyarázza a kóros spermaképet. Fölöslegessé teszi a különböző kezeléseket, beavatkozásokat, mivel ezek ebben az esetben hatástalanok, nem javítják a termékenységet. Az egyetlen hatékony kezelés az ICSI (intracytoplasmic sperm injection), illetve a TESE (testicular sperm extraction), de ezek a beavatkozások sem járnak mindig eredménnyel. A deléció típusa prognosztikai értékkel is bír, mivel a teljes AZFa és b deléciók esetén elvileg nincs esély arra, hogy érett hímivarsejteket találjanak a testis biopszia során. Azoknál az oligozoospermiás betegeknél, akik AZF deléciót hordoznak, ondófagyasztás javasolt a spermatozoák számának progresszív csökkenése miatt.
Dr. Nagy Zsolt
genetikai szakértő
Az Y-kromoszóma mikrodeléció vizsgálat
Mivel a citogenetikai vizsgálatok során végzett Baar-test és kariotípus analízissel csak a durva kromoszóma-rendellenességek detektálhatók, így a mikrodeléció analízis elvégzése elengedhetetlen a férfimeddőség kivizsgálása során.
Az Y kromoszóma egyike a legkisebb humán kromoszómáknak, kb. 2-3%-át képviseli a haploid genomnak. A rövid és hosszú karjának disztális végén két un. pszeudo-autoszómális régió található: PAR1 és PAR2, melyek homológok az X kromoszóma megfelelő részeivel, és ezáltal a meiózis folyamán kromoszóma-párosodás és génkicserélődés jön létre köztük. A kromoszóma többi része nem rekombinálódó. A rövid és a hosszú kar centromeron körüli része az un. eukromatikus régió, mely aktív géneket tartalmaz, a hosszú kar disztális részén pedig nagy kiterjedésű heterokromatikus rész található, mely genetikailag inert, nagyszámú ismétlődőd (repetitív) elemet tartalmaz, így klinikai következmények nélkül is igen variabilis lehet.
A pathogenetikailag jelentős deléciók, melyek a spermatogenezis zavarát okozzák, mind az Y kromoszóma hosszú karjának eukromatikus régiójába esnek, annak is egy bizonyos részére, ezért ezt a részt AZF-nek (AZoospermia Factornak) nevezték el. Ezen belül a mikrodeléciók elhelyezkedése és hatása alapján három nem átfedő szubrégiót különíthetünk el: AZFa, b és c-t. A mikrodeléciók meghatározását az egyes régiókra specifikus DNS szakaszok (STS-ek) analízisével végezzük. Eddig már több mint 200 ilyen STS-t mutattak ki, a gyakorlatban azonban ennél kevesebb is informatív. Mi a vizsgálat során 8 STS meghatározását végezzük el, melyekkel a mikrodeléciók túlnyomó többsége kimutatható.
A genotípus és a fenotípus között szoros korreláció csak a teljes deléciók esetén figyelhető meg, a parciális delécióknál azonban nem. A teljes AZFa mikrodeléciók esetén Sertoli-cell only szindróma szövettani képe jellemző, az AZFb deléciók pedig általában a spermatocyta állapotban teljes érési gátlást idéznek elő, tehát a herében spermatozoa egyik esetben sem található. A legváltozatosabb fenotípussal az AZFc deléciók járnak. Ilyenkor az SCOS mellett érési gátlást és hypospermatogenezist is meg lehet figyelni a heretubulusokban. A mikrodeléciók leggyakrabban, 60%-ban az AZFc régióba esnek, az AZFb-ben 16%-ban, az AZFa-ban 5%-ban fordulnak elő. A fennmaradó részben több régiót is érintenek a deléciók.
Az Y kromoszómás deléciók előfordulásának relatív nagy gyakorisága a kromoszóma szerkezeti sajátosságából adódik, ugyanis nagyszámú ismétlődő elemet tartalmaz, melyek csoportokba rendeződve a kromoszóma teljes hosszán megtalálhatók. A deléciók adódhatnak homológ vagy hasonló szekvenciájú részek ekombinációjából az X és Y kromoszóma között, vagy az Y kromoszómán belül egyenlőtlen testvérkromatid-kicserélődés révén.
A vizsgálati módszert az Európai Andrológiai Akadémia ajánlásai szerint végezzük. A mikrodeléció analízis első lépése a DNS izolálás, majd a ZFY és SRY génekre, valamint 6 STS-re multiplex PCR-t végzünk. Az SRY és ZFY gének a három AZF régión kívül találhatók, ezeket belső DNS kontrollként alkalmazzuk. Pozitív külső kontrollnak egy fertilis férfi DNS-ét analizáljuk, negatív kontrollként pedig egy nő DNS-ét, illetve egy DNS nélküli mintát használunk. A PCR termékeket agaróz gélen elektroforézissel szeparáljuk. Egy minta akkor tekinthető pozitívnak egy adott STS-re nézve, ha a PCR termék jelen van az agaróz gélen a rá jellemző méretnek megfelelő helyen.
A mikrodeléció vizsgálatának előnye, hogy pozitív eredmény esetén fölöslegessé válnak a további vizsgálatok, tekintve, hogy ez esetben a genetikai diagnózis egyértelműen magyarázza a kóros spermaképet. Fölöslegessé teszi a különböző kezeléseket, beavatkozásokat, mivel ezek ebben az esetben hatástalanok, nem javítják a termékenységet. Az egyetlen hatékony kezelés az ICSI (intracytoplasmic sperm injection), illetve a TESE (testicular sperm extraction), de ezek a beavatkozások sem járnak mindig eredménnyel. A deléció típusa prognosztikai értékkel is bír, mivel a teljes AZFa és b deléciók esetén elvileg nincs esély arra, hogy érett hímivarsejteket találjanak a testis biopszia során. Azoknál az oligozoospermiás betegeknél, akik AZF deléciót hordoznak, ondófagyasztás javasolt a spermatozoák számának progresszív csökkenése miatt.
Dr. Nagy Zsolt
genetikai szakértő