Y-kromosommikrodeletioner

Under de senaste åren har en hög frekvens av genetiska förändringar av Y-kromosomen hittats hos manliga infertila patienter. Y-kromosom-mikrodeletioner har studerats ingående på grund av erkännandet att Yq har faktorer som är viktiga för spermatogenesen: AZF-regionen (azoospermia factor) i Y-kromosomens euchromatins långa arm. Y-kromosom-mikrodeletioner är kliniskt viktiga eftersom de är förknippade med allvarlig manlig infertilitet, och sannolikheten för behandlingsframgång kan avgöras av platsen för deletionen. Mikrodeletioner i Y-kromosomens långa arm (Yq) är den vanligaste molekylärgenetiska orsaken till allvarlig infertilitet och upptäcks hos 10-15 % av ickeobstruktiva azoospermatiska patienter och hos 5-10 % av allvarligt oligozoospermatiska patienter . Även om de genetiska vägarna och mekanismerna för spermatogena störningar fortfarande till stor del är okända har tre regioner, som kallas ”azoospermiska faktorer” (AZFa, b och c från proximalt till distalt), identifierats på Yq , men olika klassificeringar har också föreslagits . AZF-lokalerna hyser 14 proteinkodande gener som är kritiska för spermatogenesen . Var och en av dessa regioner kan raderas oberoende av varandra eller i kombination. De sex klassiska formerna av AZF-deletioner och deras motsvarande fenotyp, i fallande svårighetsgrad, omfattar följande: AZFabc (SCO), AZFa (SCO), AZFbc (SCO/mognadsstopp), AZFb (mognadsstopp), AZFc (svår oligospermi till azoospermi) och partiell AZFc (normal spermatogenes till azoospermi) . Den vanligaste mikrodeletionen omfattar AZFc-regionen (ca 60-70 % av deletionerna) och leder till förlust av flera gener. Olika grader av spermatogenetiska förändringar kan förekomma, men i allmänhet har de flesta patienter med denna förändring spermier i ejakulatet eller i testiklarna . AZFa-regionen sträcker sig över 1100 kb och hyser två proteinkodande gener: USP9Y och DBY . DBY-genen kodar för RNA-helikas och har visat sig spela en viktig roll i spermatogenesen . Dessa deletioner beror på intrakromosomal rekombination mellan flankerande repetitiva genetiska sekvenser eller palindromer . Kompletta deletioner av AZFa är sällsynta och utgör endast 3 % av Y-mikrodeletionerna. De har den sämsta prognosen med azoospermi hos alla män. Histologin visar vanligen på SCO, och inga tidigare rapporter har identifierat spermier med mTESE. Partiella AZFa-deletioner har dock rapporterats; i dessa fall är USP9Y isolerat borttagen. De kliniska fenotyperna var azoospermi och svår oligospermi, med histologi som visar hypospermatogenes. AZFb-regionen innehåller sju proteinkodande gener som experimentellt visats vara involverade i spermatogenesen. Dessa inkluderar EIF1AY, RPS4Y2 och SMCY som ligger i det X-degenererade euchromatinet och HSFY, XKRY, PRY och RBMY som ligger i de ampliconiska regionerna. Deletioner i AZFb-regionen är stora (4,96e6,92 Mbs) och tros bero på homolog rekombination (HR) och icke-homolog rekombination (NHR) bland andra mekanismer som ännu inte har beskrivits . AZFb-deletioner utgör 15 % av Y-mikrodeletionerna. Kompletta deletioner leder alltid till azoospermi och SCO- eller tidig mognadshistoria. AZFc-regionen omfattar 4,5 Mb euchromatin och innehåller fem proteinkodande gener som visat sig vara involverade i spermatogenesen: BPY2, CDY, DAZ, CSPG4LY och GOLGAZLY . DAZ-familjen med fyra gener har studerats flitigast. Denna familj kodar för RNA-bindande proteiner som uteslutande uttrycks i könsceller och finns i palindromiska sekvenser DAZ1/2 och DAZ3/4. Deletioner i denna region tros ske genom HR eller NHR. Oftast sker deletioner genom HR och omfattar de amplika regionerna b2/b4, b1/b3, b2/b3 och gr/g, vilket resulterar i deletion av flera gener, inklusive DAZ-gener. NHR står för deletioner av de ampliconiska regionerna P3a, P3b och P3c. AZFc-deletioner är de vanligaste Y-mikrodeletionerna eftersom de består av amplikoner, som är särskilt känsliga för deletioner med ovanstående metoder . AZFc-deletioner står för 60 % av alla kliniskt relevanta Y-mikrodeletioner . Upp till 70 % av männen med AZFc-deletioner har spermier i ejakulatet, vanligtvis < 1 miljon spermier per milliliter för dessa kryptospermatiska män med AZFc-deletioner. Hos män med azoospermi och AZFc-deletioner kan mTESE användas för att skörda spermier från testikeln i 50-60 % av fallen. Fertilitetspotential finns alltså hos vissa patienter med AZFc-deletioner, men Y-mikrodeletioner överförs till manlig avkomma. Rapporter visar att avkommor med Y-mikrodeletioner vanligtvis har nedsatt spermatogenes eftersom deras enda källa till Y-kromosomassocierade gener kommer från den delvis borttagna Y-kromosomen. Dessutom kan kombinationer av deletioner i olika AZF-regioner förekomma. Kombinerade AZFb- och AZFc-deletioner är vanligast eftersom de två regionerna överlappar varandra och delar 1,5 Mb . Dessa deletioner sträcker sig inte till samma proximala utsträckning som isolerade AZFb-deletioner. CDY1-genen består av två kopior; den ena kopian finns i AZFc-regionen medan den andra finns i området med AZFb-överlappning . Denna kombination av deletioner står för cirka 13 % av Y-mikrodeletionerna. Patienternas fenotyper visar på SCO eller mognadsstopp. Försök att hämta spermier misslyckas konsekvent. Sammanfattningsvis kan man säga att Y-mikrodeletioner förekommer ofta och är indicerade bland patienter med azoospermi och svår oligospermi. Män med fullständiga AZFa och b-deletioner producerar inte spermier enligt vår erfarenhet, och framgångsrik kirurgisk spermautvinning har inte beskrivits. Dessutom är AZFc-deletioner förknippade med svår oligospermi eller azoospermi vid presentationen. Dessa par kommer sannolikt att behöva IVF-ICSI. Deletioner i dessa regioner identifieras med molekylära tekniker, särskilt PCR, enligt särskilda riktlinjer . Analys av mikrodeletion av Y-kromosomen är inte indicerad när spermiekoncentrationen är över 5 miljoner/mL . ART-tekniker möjliggör överföring av Yq-mikrodeletioner, och manlig avkomma till män med denna genetiska förändring kommer därför också att bära deletionen och kommer att ha en försämrad spermatogenes . Dessutom kan Yq-mikrodeletioner ge upphov till en högre andel spermier med könskromosomala aneuploidier . Genetisk rådgivning bör tillhandahållas före assisterad reproduktion eftersom Y-mikrodeletionen kommer att överföras till den manliga avkomman, med varierande men negativa effekter på spermatogenesen.