Комплексное исследование, которое позволяет определить ведущие генетические причины мужского бесплодия и выбрать соответствующую тактику лечения пациента.

В исследование включено выявление делеций в области локуса AZF , влияющих на сперматогенез, и определение количества CAG-повторов в гене AR , связанных с изменением чувствительности к андрогенам.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Подготовки не требуется.

Подробнее об исследовании

Бесплодием страдает 15-20 % пар репродуктивного возраста. В половине случаев оно связано с "мужским фактором", проявляющимся отклонениями в параметрах эякулята. Частыми причинами мужского бесплодия являются нарушения структуры и количества сперматозоидов, влияющие на их подвижность и способность к оплодотворению. Важную роль в развитии таких патологий, как олигозооспермия и азооспермия, играют отклонения в специфическом участке Y-хромосомы – AZF-локусе. Входящие в AZF-локус гены определяют нормальное протекание сперматогенеза, и при нарушении генетической структуры AZF-локуса образование мужских половых клеток может серьезно нарушиться.

Локус AZF, получивший название "фактора азооспермии", разделен на 3 участка: AZFa, AZFb и AZFc. В каждом из них идентифицированы гены, участвующие в контроле сперматогенеза. Делеции в локусе AZF могут быть полными , т.е. целиком удаляющими один из AZF-регионов или более, и частичными , когда они не полностью захватывают какой-либо из трех его регионов.

При полных AZF-делециях прослеживается довольно четкая зависимость степени нарушения сперматогенеза от размера и локализации делеций, что может иметь прогностическое значение в получении сперматозоидов, пригодных для программ экстракорпорального оплодотворения.

Отсутствие всего локуса AZF, а также делеции, целиком захватывающие регионы AZFa и/или AZFb, указывают на невозможность получения сперматозоидов.
Практически у всех пациентов с делециями AZFb или AZFb+c отмечают азооспермию вследствие тяжелых нарушений сперматогенеза (синдрома "только клетки Сертоли").
При полных делециях региона AZFc проявления варьируются от азооспермии до олигозооспермии. В среднем у 50-70 % пациентов с делецией, целиком захватывающей AZFс-регион, удается получить сперматозоиды, пригодные для искусственного оплодотворения.
При частичных AZFс-делециях проявления варьируются от азооспермии до нормозооспермии.

В генетическом контроле развития по мужскому типу особо важен ген SRY (Sex-determining Region Y). Именно в нем обнаружено наибольшее количество мутаций, связанных с дисгенезией гонад и/или инверсией пола. При отсутствии участка хромосомы, содержащего ген SRY, фенотип будет женский при мужском кариотипе 46ХУ.

В данное генетическое исследование входит анализ структуры AZF-локуса Y-хромосомы, а также определение делеции гена SRY.

Другим определяющим фактором мужского бесплодия является нарушение гормональной регуляции сперматогенеза, ключевую роль в котором играют мужские половые гормоны андрогены. Они взаимодействуют со специфическими андрогеновыми рецепторами, определяя развитие мужских половых признаков и активируя сперматогенез. Для андрогеновых рецепторов характерно наличие последовательности повторов CAG (цитозин-аденин-гуанин). Ген, кодирующий андрогеновый рецептор, находится в Х-хромосоме. Андрогеновые рецепторы содержатся в клетках семенников, простаты, кожи, клетках нервной системы и других тканей. От количества повторов в гене андрогенового рецептора зависит чувствительность рецептора к тестостерону, причем связь обратно пропорциональная: чем больше повторов, тем рецептор менее чувствительный. При увеличенном количестве CAG-повторов у мужчин возрастает риск развития олиго- и азооспермии.

Комплексное генетическое исследование помогает выявить проблемы по мужской линии при планировании беременности и максимально быстро принять решение о необходимости применения вспомогательных репродуктивных технологий.

Когда назначается исследование?

При нарушении сперматогенеза неясной этиологии.
При нарушении сперматогенеза при сохраненной эндокринной функции яичек.
При диагностике причин бесплодия у мужчин.
При определении терапевтического подхода к получению сперматозоидов для ЭКО (и прогнозировании его возможности).
При раке предстательной железы в семейном анамнезе.
В случаях нарушения репродуктивной функции по мужской линии в семейном анамнезе.

Что означают результаты?

Делеция AZFa: sY84, sY86 – негативный прогноз в отношении получения сперматозоидов с помощью биопсии яичка.

Делеция AZFb: sY127, sY134 – негативный прогноз в отношении получения сперматозоидов с помощью биопсии яичка.

Делеция AZFc: sY254, sY255 – высокая вероятность получения сперматозоидов, пригодных для искусственного оплодотворения.

Делеция SRY – нарушение дифференцировки гонад по мужскому типу, женский фенотип.

Количество повторов гена AR . Верхней границей нормы для определения риска генетической предрасположенности к гормонозависимому нарушению сперматогенеза является 23 CAG-повтора. По некоторым источникам, диапазон 20-26 повторов считается относительной нормой.

Важные замечания

Если обнаружены микроделеции AZFa или AZFb Y-хромосомы, не рекомендуется выполнение процедуры по выделению сперматозоидов, так как шанс их обнаружения чрезвычайно низок.
Cледует помнить, что выявленные нарушения не будут передаваться по женской линии и в случае успешного использования вспомогательных репродуктивных технологий все дети мужского пола унаследуют от отца изменения в Y-хромосоме.
Мальчики, рождённые после применения ИКСИ у отцов с микроделециями в Y-хромосоме, подлежат диспансерному наблюдению для оценки их фертильного статуса.
Для оценки характера происхождения Y-микроделеций (мутация de novo или унаследованная) необходимо молекулярно-генетическое обследование отца, братьев и других мужчин семьи пробанда.
При уменьшенном количестве CAG-повторов (
Увеличение числа CAG-повторов до 38-62 приводит к спинобульбарной мышечной атрофии, тип Кеннеди.

Генетические маркеры

Согласно статистическим данным приблизительно 10-15% семей страдают от бесплодия, в 50-60% случаев причина кроется в нарушениях репродуктивной функции у мужчин. При азооспермии сперматозоиды полностью утрачивают свою основную функцию – подвижность, что приводит к невозможности оплодотворения яйцеклетки. Анализ микроделеций Y-хромосом позволяет выявить возможные проблемы, определить АЗФ-фактор и подобрать наиболее оптимальную схему лечения.

Носителями данной патологии являются только мужчины, и передаётся она по мужской линии со 100-процентной вероятностью. Пройдя исследование в МЖЦ перед проведением ЭКО или ИКСИ, вы сможете решить, есть ли риск рождения ребёнка с плохой наследственностью.

Стоимость исследования на фактор азооспермии*

3 000 Р Анализ микроделеций Y-хромосомы при азооспермии (AZF-фактор)

Показания к проведению анализа микроделеций Y-хромосомы:

Мужское бесплодие.
Олигозооспермия.
Обследование мужчин, планирующих зачатие ребенка.

Анализ микроделеций локуса AZF Y-хромосомы в определенных случаях позволяет определить следующее:

при проведении дифференциальной диагностики мужского бесплодия определить генетическую предрасположенность к нарушениям в сперматогенезе;
необходимость коррекции терапевтического лечения;
прогнозировать возможность наследования ребенком мужского пола репродуктивных патологий отца;
получение сперматозоидов при проведении тестикулярной биопсии.

Анализ микроделеций локуса AZF – это современное исследование, которое помогает правильно поставить диагноз при мужском бесплодии и подобрать действенные терапевтические методы лечения. Фактор азооспермии является следствием выпадения некоторых участков Y хромосомы (Yg11). В данном локусе расположены важнейшие гены, отвечающие за процесс сперматогенеза.

Цель исследования на AZF-фактор

При выявлении определенных микроделеций AZF-фактора разрабатывается соответствующая лечебная схема, при которой возможно зачатие ребенка. Анализ AZF фактор для многих супружеских пар является едва ли не единственной возможностью стать родителями. Исследование рекомендуется проводить перед процедурой криосохранения мужской семенной жидкости.

Впоследствии размороженные сперматозоиды могут быть использованы для проведения ЭКО. Стоимость проверки на AZF-фактор несколько выше по сравнению с другими лабораторными исследованиями (3 000 рублей), но он дает шанс многим парам зачать собственного ребенка.

Маркер гена SRY связан с изменениями в дифференцировке гонад.

Локус AZF исследуется для выявления форм мужского бесплодия (азооспермия, олигоспермия, аспермия).

Название гена, локуса – SRY, AZF

OMIM -*480000 ген SRY

Локализация гена SRY на хромосоме – Yp11.31

Функция гена

Ген SRY кодирует белок – транскрипционный фактор (TDF/Tdf) развития семенников, регулирующий экспрессию генов, отвечающих за фертильность мужчины.

Ассоциация маркера с заболеваниями

Аспермия
Азооспермия
Олигоспермия

Описание

Частыми причинами мужского бесплодия являются нарушения структуры и количества сперматозоидов, влияющие на их подвижность и способность к оплодотворению.

Центральное место в генетическом контроле развития организма по мужскому типу принадлежит SRY (Sex-determining Region Y) – гену мужского пола, который регулирует экспрессию других генов. Он кодирует транскрипционный фактор (TDF/Tdf) развития семенников, стимулирующий превращение зачатка гонады в семенники, исходно одинаковой у зародышей обоих полов. Именно в этом гене обнаружено наибольшее количество мутаций, связанных с дисгенезией гонад и/или инверсией пола. При отсутствии участка хромосомы, содержащего ген SRY , развитие эмбриона нарушается на стадии дифференцировки гонад – фенотип будет женский при мужском кариотипе 46, ХУ.

До 30 % необструктивной азооспермии и тяжелой олигозооспермии вызваны микроделециями в локусе AZF, расположенном в Y-хромосоме.

Структура AZF-области Y-хромосомы (локусы sY84, sY86, sY127, sY134, sY254, sY255 и ген SRY ) определяет физиологическое протекание сперматогенеза. Делеции (утрата генетической информации) участков ДНК в AZF-области могут влиять на сперматогенез, являясь генетически детерминированной причиной азооспермии, олигоспермии, аспермии.

Микроделеции длинного плеча Y-хромосомы встречаются с частотой примерно 1 на 1000-1500 мужчин и являются одной из наиболее частых генетических причин тяжелых форм нарушения сперматогенеза.

Локус AZF разделен на 3 участка – AZFa, AZFb и AZFc, – и в каждом из них были идентифицированы гены, участвующие в контроле сперматогенеза. AZF-делеции обнаруживают в среднем у 10-12 % мужчин с азооспермией и у 8-9 % мужчин с олигозооспермией тяжелой степени.

Делеции в локусе AZF могут быть полными, т. е. целиком удаляющими один AZF-регион или более, и частичными, когда они не полностью захватывают какой-либо из трех его регионов. Практически во всех случаях полные AZF-делеции являются мутациями de novo (вновь возникшими, а не унаследованными) и приводят к азооспермии или олигозооспермии тяжелой степени.

Наиболее частым типом полных (классических) AZF-делеций являются AZFc-делеции, доля которых составляет 65-70 % от всех полных AZF-делеций.

Второе место по частоте встречаемости (15-20 %) занимают делеции, захватывающие регионы AZFc и/или AZFb (AZFb c- и AZFb-делеции).

Реже всего (5-10 %) выявляют делеции AZFa-области, и обычно они ассоциированы с синдромом «только клетки Сертоли», при котором в семенных канальцах отсутствуют предшественники сперматозоидов и присутствуют только клетки Сертоли.

Для AZF-делеций прослеживается довольно четкая зависимость степени нарушения сперматогенеза от размера и локализации делеций, что может иметь прогностическое значение в плане возможности получения сперматозоидов, пригодных для программ экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

Отсутствие всего локуса AZF, а также делеции, целиком захватывающие регионы AZFa и/или AZFb, указывают на невозможность получения сперматозоидов.

Практически у всех пациентов с делециями AZFb или AZFb c отмечают азооспермию вследствие тяжелых нарушений сперматогенеза.

При полных делециях области AZFc проявления варьируются от азооспермии до олигозооспермии. В среднем у 50-70 % пациентов с делецией, целиком захватывающей AZFс-область, удается получить сперматозоиды, пригодные для искусственного оплодотворения. При частичных AZFс-делециях проявления варьируются от азооспермии до нормозооспермии.

Исследование поможет выявить причины тестикулярного нарушения сперматогенеза и принять решение о необходимости вспомогательных репродуктивных технологий при планировании семьи.

Интерпретация результатов

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Литература

Vogt PH. Et al., AZF deletions and Y chromosomal haplogroups: history and update based on sequence, Hum Reprod Update. 2005.
Krausz C. et al., The Y chromosome and male fertility and infertility, Int J Androl. 2003.
В. Б. Черных. AZF делеции – частая генетическая причина бесплодия у мужчин: современное состояние исследований.

Согласно статистическим данным проблемы с зачатием наблюдаются у 15% супружеских пар, причем у половины из них они из-за мужского бесплодия.

Обычно бесплодие у мужчин связано с изменением количественных или качественных показателей спермы. Азооспермия (у таких пациентов, половые клетки в эякуляте не выявлены), криптозооспермия и олигоспермия (количество спермиев в эякуляте снижено) тяжелой степени представляют собой тяжелую форму бесплодия у мужчин.

Причиной азооспермии может быть обструкция семявыводящих протоков или же сбои в процессе образования спермиев, или же оба эти фактора одновременно.

Самой распространенной причиной является генетическое заболевание синдром Кляйнфельтера и делеция AZF Y хромосомы.

Делеция - это хромосомная перестройка, в результате которой происходит потеря части гена. Сперматогенез процесс сложный, протекающий в несколько этапов, который завершается созреванием сперматозоидов - мужских гамет. Регулируется сперматогенез генами, локализованными в разных хромосомах, но особенно в половой Y-хромосоме.

Какие-либо нарушения в этих генах могут спровоцировать разные изменения в нормативах спермы: от понижения активности до полного отсутствия половых гамет. На гоносомах имеется область. Она называется AZF или фактор азооспермии AZF , который содержит 3 региона: AZFa, AZFb, AZFc, каждый из них представлен конкретными генами, отвечающими за процесс образования спермиев. При делеции AZF регионов возможна азооспермия (диагностируется у 15 %) или тяжелая степень олигоспермии (встречается у 10 % больных), в результате чего у мужчины может наблюдаться бесплодие.

Делеция AZF Y хромосомы может быть двух типов:

Полной, у таких пациентов все 3 региона утрачены и мужчина не способен к оплодотворению.
Частичной, в этом случае утрачивается только какой-либо один регион, чаще всего наблюдается потеря AZFc.

При потере различных регионов наблюдается разные степени нарушения сперматогенеза, например, при утрате AZFa, или AZFb или при одновременном выпадение AZFb и AZFс, прогноз неблагоприятный, так как у таких пациентов почти невозможно получить половые клетки для оплодотворения, при делеции только AZFс шансы на зачатие гораздо выше. В случае частичной делеции AZFс у пациента проявления могут быть различными от азооспермии до нормозооспермии.

Исследования фактора репродуктивности AZF является самым главным видом обследования, с помощью которого удается обнаружить возможные проблемы в образование сперматозоидов.

Когда назначают исследования?

Анализ назначают в следующих случаях:

Для выявления генетической причины, которые провоцируют нарушения процесса образования сперматозоидов.
В случае если у пациента сперматозоидов обнаружено в 1 мл менее 5 млн.
Для выявления возможных причин бесплодия у мужчин.
Если мужчина получает препараты для улучшения сперматогенеза, то исследования помогает контролировать процесс терапии, и дает возможность подобрать оптимальную дозировку.
Перед проведением ЭКО и ИКСИ, для прогнозирования возможности получения достаточного количества спермиев для проведения репродуктивных процедур.
Для составления прогноза по поводу наследования данной патологии и вероятности ее передачи по мужской линии.
При онкологии простаты в семейном анамнезе.

Как проходят исследования?

Биоматериалом для анализа может быть кровь или соскоб со слизистой оболочки щеки. Для получения соскоба ватной палочкой проводят по внутренней поверхности щеки, и полученный материал отправляют в лабораторию для исследования.

Как подготовиться к исследованию?

Если для анализа берется венозная кровь, то исследования проводят строго на голодный желудок. После еды должно пройти минимум 8 часов, а лучше 12 часов.

Запрещается пить сок, кофеиносодержащие напитки, употреблять сахар.

Питьевая вода на результаты анализа не влияет.

При взятии буккального (защечного) эпителия подготовка не требуется.

Важные замечания

Все младенцы мужского пола, появившиеся на свет у отцов с делециями в гоносомах после процедуры ИКСИ, должны находиться под диспансерным наблюдением для оценки их репродуктивного статуса.

Что оценить унаследована делеция AZF или она возникла в результате мутации нужно провести молекулярно-генетическое обследования родственников мужского пола семьи пробанда.

В случае выявления делеции AZF, нужно помнить эти изменения не передаются по женской линии и если провести вспомогательную репродуктивную процедуру с использованием донорских сперматозоидов, то новорожденный мужского пола унаследует генетический материал донора и у него не будет утрачен участок гена.

Мужчина-партнер может быть проверен на бесплодие или субфертильность (пониженную плодовитость) с помощью целого ряда клинических методов, а также с использованием лабораторного исследования спермы ("Руководство ВОЗ для лабораторного исследования и обработки человеческой спермы", 2010 г.).

AZF - фактор азооспермии

Микроделеции локуса AZF Y хромосомы (Azoospermia Factor, фактор азооспермии)

Специалисты нашего Центра первыми в Беларуси использовали определение данного вида мутации для диагностики причин мужского бесплодия.

Микроделеция Y хромосомы - это выпадение определенных участков Y хромосомы - AZF локуса (фактора азооспермии). AZF локус находится в длинном плече Y-хромосомы (Yq11). Гены, расположенные в этом локусе, играют важную роль в процессе сперматогенеза.

Исследование микроделеции локуса AZF Y хромосомы в ряде случаев позволяет:

установить генетическую причину нарушений сперматогенеза;
проводить дифференциальную диагностику бесплодия у мужчин;
корректировать терапевтические подходы, избегая «лишнего» лечения, а также;
прогнозировать возможность получения сперматозоидов для ИКСИ или ЭКО;
прогнозировать возможность получения сперматозоидов при тестикулярной биопсии;
прогнозировать для потомства мужского пола возможность наследования репродуктивных проблем отца;
рекомендовать использование предимплантационной диагностики для исключения наследования репродуктивных проблем отца.

Бесплодием страдают около 25% супружеских пар, при этом примерно в 60% случаев оно обусловлено нарушением репродуктивной функции со стороны мужчин. Бесплодие у мужчин в 40-50% случаев может быть связано с нарушениями количественных и/или качественных показателей эякулята. Примерно у 31,7% мужчин причину бесплодия установить не удается (идиопатическое бесплодие). Предполагается, что оно обусловлено генетическими или иммунологическими факторами.

Сперматогенез представляет собой сложный многоэтапный процесс, завершающийся образованием зрелых мужских половых клеток - сперматозоидов. Данный процесс контролируется большим количеством генов, расположенных как на аутосомах, так и на гоносомах (половых хромосомах), в особенности на Y-хромосоме. Мутации генов, контролирующих этапы сперматогенеза, могут приводить к нарушению подвижности, морфологических и фертильных свойств сперматозоидов, блоку сперматогенеза, проявляясь в диапазоне от легкого снижения сперматогенной активности до полного отсутствия половых клеток в семенных канальцах (синдром «только клетки Сертоли»).

Механизм возникновения Y-микроделеций еще не совсем понятен. Однако ясно, что основной причиной высокой частоты микроделеций Y-хромосомы является ее нестабильность и склонность к потере генетического материала. Это может быть обусловлено наличием большого числа различных повторов (Alu-повторов и др.), действием мобильных генетических элементов (эндогенных вирусов и др.), а также потерей генетического материала в случаях аберрантной рекомбинации между гомологичными областями X- и Y-хромосом или несбалансированными обменами между сестринскими хроматидами Y-хромосомы. Исследования ДНК Y-хромосомы показали ее высокую полиморфность. Вероятно, некоторые субъекты в большей мере, чем другие, склонны к возникновению Y-микроделеций вследствие особенностей структуры Y-хромосомы у них, носительством полиморфизмов ДНК, предрасполагающих к таким потерям.

Так, микроделеции локуса AZF (Azoospermia Factor, фактор азооспермии) хромосомы Y обнаруживаются в среднем в 10-15% случаев азооспермии и в 5-10% случаев олигозооспермии тяжелой степени и обусловливают нарушения сперматогенеза и бесплодие у мужчин. AZF-локус содержит три неперекрывающихся субрегиона: AZFa, AZFb и AZFc . Каждый из них содержит ряд генов, мутации которых приводят к азооспермии или олигозооспермии тяжелой степени.

Делеции AZFa- и AZFb-субрегионов ассоциированы с невозможностью получения зрелых половых клеток, а у пациентов с AZFс-делециями примерно в 71% случаев удается получить зрелые сперматозоиды. Так как, у пациентов с AZF-микроделециями часто отмечается прогрессирование нарушений сперматогенеза от олигозооспермии до азооспермии, таким пациентам необходима криоконсервация полученных сперматозоидов.

Обобщение многочисленных данных показывает, что AZF-микроделеции обнаруживаются у 7,3% мужчин с бесплодием. Большая часть (66%) микроделеций найдена у пациентов с азооспермией, в 28% случаев - у пациентов с олигозооспермией тяжелой степени.

Выбор пациентов для проведения микроделеционного анализа

Так как, чаще всего, микроделеции обнаруживаются у мужчин с идиопатическим бесплодием (бесплодием неясного генеза), то им в первую очередь показано обследование AZF-локуса на наличие микроделеций.
Данное исследование необходимо проводить всем мужчинам перед планируемым ИКСИ из-за высокого риска передачи Y-микроделеций сыновьям.
Кроме того, исследование AZF-локуса на наличие микроделеций должно выполняться у мужчин с показателем количества сперматозоидов менее 5 млн/мл, т.е. с азооспермией или олигозооспермией тяжелой степени.

Репродуктивные технологии и AZF-микроделеции

Применение репродуктивных технологий (ВРТ), и, в частности, такого метода, как ИКСИ, позволяет части пациентов с микроделециями AZF-локуса иметь потомство, однако плоды мужского пола имеют высокий риск наследования Y-микроделеций, соответственно, репродуктивных проблем отца.
Пациентам с AZF- микроделецией Y хромосомы возможно рекомендовать использование предимплантационной диагностики пола эмбриона при применении ЭКО с целью переноса эмбрионов женского пола, которым невозможна передача наследования данного вида бесплодия.
Пациенты должны быть информированы для принятия решения о применении ВРТ.
Поэтому перед планируемым ЭКО в рамках обследования супружеской пары мужчинам с количеством сперматозоидов в эякуляте менее 5 млн/мл необходимо провести микроделеционный анализ Y-хромосомы (при азооспермии и олигозооспермии тяжелой степени).
Делеции AZFa- и AZFb-субрегионов ассоциированы с невозможностью получения зрелых половых клеток, таким образом, при проведении диагностической биопсии у данных пациентов получить сперматозоиды невозможно. Следовательно, данным пациентам необходимо рекомендовать иные пути решения репродуктивных проблем: донорские программы или усыновление.
У пациентов с AZF с-делециями примерно в 71% случаев удается получить зрелые сперматозоиды.
Наличие AZF- микроделеций обусловливает неэффективность консервативного лечения, направленного на повышение сперматогенеза (увеличение количества сперматозоидов), однако при AZF с - делеции при подготовке к ВРТ необходима терапия, направленная на коррекцию гормонального и метаболического статуса мужчины для получения морфологически качественных сперматозоидов.
Так как, у пациентов с AZF-микроделециями часто отмечается прогрессирование нарушений сперматогенеза от олигозооспермии до азооспермии, таким пациентам необходима криоконсервация полученных единичных сперматозоидов.