Mikrodelece chromozomu Y

V posledních letech byla zjištěna vysoká frekvence genetických změn chromozomu Y u neplodných mužů. Mikrodelece chromozomu Y byly intenzivně studovány, protože se zjistilo, že Yq má faktory důležité pro spermatogenezi: oblast faktoru azoospermie (AZF) v dlouhém raménku euchromatinu chromozomu Y. Mikrodelece chromozomu Y se vyskytují v oblasti, kde se vyskytují faktory důležité pro spermatogenezi. Mikrodelece chromozomu Y jsou klinicky důležité, protože jsou spojeny s těžkou mužskou neplodností a pravděpodobnost úspěchu léčby lze určit podle umístění delece. Mikrodelece v dlouhém raménku chromozomu Y (Yq) představují nejčastější molekulárně genetickou příčinu těžké neplodnosti, jsou detekovány u 10-15 % neobstrukčních azoospermiků a u 5-10 % těžkých oligozoospermiků . Přestože genetické cesty a mechanismy spermatogenní poruchy jsou stále z velké části neznámé, byly na Yq identifikovány tři oblasti označované jako „azoospermické faktory“ (AZFa, b a c od proximálního k distálnímu) , ale byly navrženy i různé klasifikace . V lokusech AZF se nachází 14 genů kódujících proteiny důležité pro spermatogenezi . Každá z těchto oblastí může být odstraněna samostatně nebo v kombinaci. Šest klasických forem delecí AZF a jim odpovídající fenotyp v pořadí podle klesající závažnosti zahrnuje: AZFabc (SCO), AZFa (SCO), AZFbc (SCO/zástava zrání), AZFb (zástava zrání), AZFc (těžká oligospermie až azoospermie) a částečná AZFc (normální spermatogeneze až azoospermie) . Nejčastější mikrodelece zahrnuje oblast AZFc (asi 60-70 % delecí) a způsobuje ztrátu několika genů. Mohou se vyskytovat různé stupně spermatogenetických změn, ale obecně platí, že většina pacientů s touto alterací má spermie v ejakulátu nebo ve varlatech . Oblast AZFa se rozkládá na 1100 kb a ukrývá dva geny kódující proteiny: USP9Y a DBY . Gen DBY kóduje RNA helikázu a bylo prokázáno, že hraje významnou roli ve spermatogenezi . Tyto delece jsou způsobeny intrachromozomální rekombinací mezi lemujícími opakujícími se genetickými sekvencemi nebo palindromy . Úplné delece AZFa jsou vzácné, tvoří pouze 3 % mikrodelecí Y . Jsou nositeli nejhorší prognózy s azoospermií u všech mužů. Histologicky se obvykle prokazuje SCO, přičemž dosud nebyly zaznamenány žádné zprávy o identifikaci spermií při mTESE. Byly však hlášeny částečné delece AZFa; mezi těmito případy je USP9Y deletován izolovaně. Klinické fenotypy byly azoospermie a těžká oligospermie, přičemž histologie prokazuje hypospermatogenezi . Oblast AZFb obsahuje sedm genů kódujících proteiny, u nichž bylo experimentálně prokázáno, že se podílejí na spermatogenezi. Patří mezi ně EIF1AY, RPS4Y2 a SMCY nacházející se v euchromatinu X a HSFY, XKRY, PRY a RBMY nacházející se v amplikonových oblastech. Delece v oblasti AZFb jsou velké (4,96e6,92 Mbs) , a předpokládá se, že jsou způsobeny homologní rekombinací (HR) a nehomologní rekombinací (NHR), kromě jiných mechanismů, které ještě nebyly popsány. Delece AZFb představují 15 % mikrodelecí Y . Kompletní delece mají vždy za následek azoospermii a SCO nebo histologickou zástavu časného zrání. Oblast AZFc se rozkládá na 4,5 Mb euchromatinu a obsahuje pět genů kódujících proteiny, u nichž bylo prokázáno, že se podílejí na spermatogenezi: BPY2, CDY, DAZ, CSPG4LY a GOLGAZLY . Nejvíce byla studována rodina čtyř genů DAZ. Tato rodina kóduje proteiny vázající RNA, které jsou exprimovány výhradně v zárodečných buňkách, a existuje v palindromických sekvencích DAZ1/2 a DAZ3/4. Předpokládá se, že k delecím v této oblasti dochází prostřednictvím HR nebo NHR. Nejčastěji dochází k delecím prostřednictvím HR a zahrnují amplikonové oblasti b2/b4, b1/b3, b2/b3 a gr/g, což vede k deleci několika genů, včetně genů DAZ. NHR je příčinou delecí amplikonových oblastí P3a, P3b a P3c. Delece AZFc jsou nejčastější mikrodelece Y, protože ta se skládá z amplikonů, které jsou obzvláště náchylné k delecím výše uvedenými metodami . Delece AZFc představují 60 % všech klinicky významných mikrodelecí Y . Až 70 % mužů s delecemi AZFc má v ejakulátu spermie, obvykle < 1 milion spermií na mililitr u těchto kryptospermických mužů s delecemi AZFc. U mužů s azoospermií a delecí AZFc lze pomocí mTESE získat spermie z varlete v 50-60 % případů. U některých pacientů s delecemi AZFc je tedy přítomen fertilní potenciál; mikrodelece Y se však přenášejí na mužské potomstvo. Zprávy uvádějí, že potomci s mikrodelecemi Y mají obvykle narušenou spermatogenezi, protože jejich jediným zdrojem genů spojených s chromozomem Y je částečně odstraněný chromozom Y. Zprávy uvádějí, že potomci s mikrodelecemi Y mají obvykle narušenou spermatogenezi. Dále se mohou vyskytovat kombinace delecí v různých oblastech AZF. Nejčastější jsou kombinované delece AZFb e AZFc, protože tyto dvě oblasti se překrývají a sdílejí 1,5 Mb . Tyto delece nezasahují do stejného proximálního rozsahu jako izolované delece AZFb. Konkrétně gen CDY1 se skládá ze dvou kopií; jedna kopie existuje v oblasti AZFc, zatímco druhá je v oblasti překrytí AZFb . Tato kombinace delecí představuje přibližně 13 % mikrodelecí Y. Fenotypy pacientů vykazují SCO nebo zástavu zrání; pokusy o získání spermií jsou shodně neúspěšné. Souhrnně lze říci, že mikrodelece Y se vyskytují často a jsou indikovány u pacientů s azoospermií a těžkou oligospermií. Muži s kompletními delecemi AZFa a b podle našich zkušeností neprodukují spermie a úspěšný chirurgický odběr spermií nebyl popsán. Kromě toho jsou delece AZFc spojeny s těžkou oligospermií nebo azoospermií při prezentaci. Tyto páry budou pravděpodobně vyžadovat IVF-ICSI. Delece těchto oblastí se identifikují pomocí molekulárních technik, zejména PCR, podle specifických pokynů . Analýza mikrodelecí chromozomu Y není indikována, pokud je koncentrace spermií vyšší než 5 milionů/ml . Techniky ART umožňují přenos mikrodelecí Yq, a mužští potomci mužů s touto genetickou změnou proto budou rovněž nositeli delece a budou mít poruchu spermatogeneze . Kromě toho by mikrodelece Yq mohly vést k vyššímu procentu spermií s aneuploidiemi pohlavních chromozomů . Před asistovanou reprodukcí by mělo být poskytnuto genetické poradenství, protože mikrodelece Y se bude přenášet na mužské potomstvo s různými, ale nepříznivými účinky na spermatogenezi

.