EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM TERMÉSZETTUDOMÁNYI KAR BIOLÓGIA DOKTORI ISKOLA IDEGTUDOMÁNY ÉS HUMÁNBIOLÓGIA DOKTORI PROGRAM
A FÉRFI NEMZŐKÉPTELENSÉG HÁTTERÉBEN MEGHÚZÓDÓ KROMOSZÓMA ELVÁLTOZÁSOK ÉS POLIMORFIZMUSOK Készítette:
BELLOVITS ORSOLYA Doktori iskola vezetője:
Programvezető:
ERDEI ANNA
DÉTÁRI LÁSZLÓ
BODZSÁR ÉVA
tanszékvez. egyetemi tanár
tanszékvez. egyetemi tanár
tanszékvez. egyetemi tanár az MTA doktora
Témavezető:
az MTA doktora
az MTA doktora
Kutatóhely: Magyar Tudományos Akadémia „Gén és Környezete” Kutatócsoport Semmelweis Egyetem, Igazságügyi Orvostani Intézet, Humángenetika Laboratórium Külső témavezető: MÉCSNÉ BUJDOSÓ GYÖRGYI tudományos főmunkatárs az orvostudomány kandidátusa
Budapest, 2007
1
"… a világot egy végső járvány tartja markában, a terméketlenség pestisként terjed,
az
emberiség
szaporodóképességét,
25
elvesztette éve
nem
hallatszik újszülöttek sírása bolygónkon"
P. D. James: Az ember gyermeke (1992)
2
TARTALOMJEGYZÉK
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ................................................................................................................... 5 I. BEVEZETÉS .......................................................................................................................................... 6 II. TUDOMÁNYOS ELŐZMÉNYEK ..................................................................................................... 9 II.2. A NEMZŐKÉPTELENSÉG GYAKORISÁGA ............................................................................................ 9 II.3. FEJLŐDŐ ORVOSTUDOMÁNY A FÉRFI-MEDDŐSÉG KEZELÉSÉNEK SZOLGÁLATÁBAN ........................ 10 II.4. A FÉRFI NEMZŐKÉPTELENSÉG OKAI ................................................................................................ 12 II.4.1. A férfi nemzőképtelenség fiziológiai és pszichológiai okai .................................................... 14 II. 4.2. A férfi nemzőképtelenség genetikai okai ............................................................................... 18 II.4.3. Kromoszóma polimorfizmus és a csökkent nemzőképesség kapcsolata ................................. 27 II.4.4. A férfi nemzőképtelenség külső és belső okainak összegzése................................................. 27 III. CÉLKITŰZÉSEK ............................................................................................................................. 29 IV. VIZSGÁLT SZEMÉLYEK ÉS MÓDSZEREK ............................................................................. 30 IV.1. VIZSGÁLT SZEMÉLYEK .................................................................................................................. 30 IV.2.VIZSGÁLATI MÓDSZEREK............................................................................................................... 30 IV.2.1. Andrológiai vizsgálatok........................................................................................................ 31 IV.2.2. Hormonvizsgálatok............................................................................................................... 32 IV.2.3. Genetikai vizsgálatok............................................................................................................ 32 IV.2.4. Statisztikai értékelés ............................................................................................................. 37 V. VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK ....................................................................................................... 38 V.1. ESETBEMUTATÁS: KLINIKAI ADATOK ÉS CSALÁDI ANAMNÉZISEK KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉGET HORDOZÓ BETEGEKNÉL ........................................................................................ 39
V.1.1. Klinefelter szindróma és variánsai ........................................................................................ 39 V.1.2. Számfeletti Y kromoszóma, XYY szindróma ........................................................................... 49 V.1.3. Y kromoszóma mikrodeléció .................................................................................................. 53 V.1.5. Autoszomális elváltozások ..................................................................................................... 59 V.2. KROMOSZÓMA POLIMORFIZMUS VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEI ........................................................ 60 V.2.1 Y kromoszóma polimorfizmusai .............................................................................................. 60 V.2.2. Autoszómák polimorfizmusai ................................................................................................. 61 VI. AZ EREDMÉNYEK MEGVITATÁSA .......................................................................................... 65 VI.1. NEMI KROMOSZÓMA-ELVÁLTOZÁSOK .......................................................................................... 65 VI.1.1. Klinefelter szindróma ........................................................................................................... 66 VI.1.2. XYY szindróma...................................................................................................................... 70
3
VI.2. Y KROMOSZÓMA MIKRODELÉCIÓK................................................................................................ 72 VI.3. AUTOSZÓMÁLIS ELVÁLTOZÁSOK .................................................................................................. 76 VI.4. POLIMORFIZMUS VIZSGÁLATOK .................................................................................................... 80 VI.4.1. Y kromoszóma polimorfizmusai............................................................................................ 80 VI.4.2. Autoszómák C-sávos (méret és pozícióbeli) kromoszóma polimorfizmusai.......................... 82 VI.4.3. Autoszómák Q-sávos (fluoreszcencia) polimorfizmusai ....................................................... 85 VI.5. A KROMOSZÓMA ELVÁLTOZÁSOK ÉS POLIMORFIZMUSOK EGYÜTTES ELŐFORDULÁSA .................. 88 VI.6. FENOTÍPUS-GENOTÍPUS ÖSSZEFÜGGÉSEK NEMZŐKÉPTELENEKNÉL ............................................... 90 VII. VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK ÖSSZEGZÉSE ......................................................................... 94 VII.1. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK ÉS TOVÁBBI CÉLOK ................................................................. 100 VII.2. KÖVETKEZTETÉSEK ................................................................................................................... 102 VIII. ÖSSZEFOGLALÁS ..................................................................................................................... 104 VIII.1. SUMMARY ................................................................................................................................ 105 IX. RÖVIDÍTÉSEK, MAGYARÁZATOK ......................................................................................... 106 X. IRODALOMJEGYZÉK................................................................................................................... 108 XI. PUBLIKÁCIÓK .............................................................................................................................. 123
4
Köszönetnyilvánítás Értekezésemet édesanyámnak, Bellovits Józsefné született Hegyi Ágnesnek szeretném ajánlani, akinek szeretete és önfeláldozó munkája nélkül nem kaphattam volna ízelítőt a tudomány világának csodáiból. Őszinte köszönettel tartozom mindazoknak az intézményeknek, amelyek éltető közegei voltak munkámnak, így elsősorban az Eötvös Loránd Tudományegyetem Biológia Doktori Iskolájának és munkahelyemnek, a Magyar Tudományos AkadémiaSemmelweis Egyetem Igazságügyi Orvostani Intézetének. Szintén köszönet illeti a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóközpontját, valamint az andrológiai szakambulanciákat, kiemelten a Semmelweis Egyetem Urológiai Klinikáját. A dolgozat nem készülhetett volna el a „Júlia” Kezdő Orvosok és Biológusok Megsegítésére Szolgáló Alapítvány, valamint a Magyar Tudományos Akadémia Támogatott Kutatóhelyek Irodájának támogatása nélkül, amelyek fedezték a kutatással kapcsolatos költségeket. Különleges köszönettel tartozom mindenekelőtt azonban témavezetőimnek, Prof. Dr. Bodzsár Évának, aki ötleteivel és kritikáival hozzájárult a dolgozat megírásához, valamint Mécsné Dr. Bujdosó Györgyinek, akinek bölcsessége és fáradhatatlan építő kritikussága, valamint személyes gondoskodása is őszinte köszönetet érdemel. Ezúton szeretnék köszönetet mondani Prof. Dr. Sótonyi Péternek, a Semmelweis Egyetem Professzorának és a Kutatócsoport vezetőjének, hogy lehetővé tette munkacsoportjához való csatlakozásomat. Köszönet illeti Prof. Dr. Hadlaczky Gyulát, aki anyagi és laboratóriumi hátteret biztosított a fluoreszcens in situ hibridizációs technika alkalmazásához, valamint Dr. Csonka Erikát, aki a technika elsajátításában, későbbiekben a hatékony és pontos munka elvégzésében nyújtott segítséget. A molekuláris genetikai vizsgálatokért a Laborigo Molekuláris Genetikai Laboratórium munkatársainak tartozom köszönettel. Köszönöm az andrológus szakorvosoknak, különösen Dr. Rusz Andrásnak vizsgálataim során a folyamatos beteganyag biztosítását. Hálásan köszönöm Mészárosné Wehovszky Éva humángenetikai szakaszisztensnek a vizsgálati anyag technikai feldolgozásában nyújtott közreműködését. Az évek során barátaim és Gyuri szeretete és lelki támogatása is többször segített át a mélyponton. Végül, de nem utolsó sorban köszönöm azoknak a férfiaknak a segítségét, akik a vizsgálatok érdekében néhány csepp vérüket áldozták.
Bellovits Orsolya
5
I. Bevezetés
I. Bevezetés A föld globális népességének alakulása alapján az emberiséget nem fenyegeti a "kihalás" veszélye. Földünk túlnépesedett (1. ábra: http://esa.un.org), ami elsősorban a fejlődő országokban bekövetkezett népességrobbanás miatt alakult ki. Ezekben az országokban képtelenek a születésszámot a jobb orvosi és egészségügyi ellátás következtében lecsökkent halálozási rátához igazítani (Norton 2005).
Milliárd fő 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1950
1960
1970
1980
1990
2000
Évek
1. ábra: Földünk népessége
A harmadik világgal szemben a fejlett országok (Észak Amerika és Európa) demográfiai mutatói az egyre kisebb gyermekvállalási kedv és a növekvő meddőségi értékek miatt csökkenő tendenciát mutatnak. Magyarországon a 2. világháborút követően az élveszületések számában két csúcspont következett be. Az 1953-ban bevezetett művi abortusz tilalom jelentősen növelte a születések számát, melynek következményeként néhány évig magas volt a teljes termékenységi arányszám. Ezt követően a teljes termékenységi arányszám az egyszerű reprodukcióhoz szükséges 2,1 alá csökkent, ami az abortusztörvény utáni állapottal magyarázható, amikor a terhesség-megszakítások száma több mint százszorosára nőtt. Az 1973-ban hozott komplex népesedéspolitikai intézkedések, így a gyermekgondozási segély bevezetésének hatására ismét emelkedett a teljes termékenységi arányszám,
6
I. Bevezetés valamint az 1970-es évek közepén már szülőképes korba léptek az 1950-es évek elején született nagy létszámú korosztályok. Így a hetvenes évek közepén a két hatás eredőjeként a teljes termékenységi arányszám ismét meghaladta az egyszerű reprodukcióhoz szükséges 2,1-es értéket. Az alacsony fertilitás következményeként a nyolcvanas évek elején megkezdődött a népesség számának abszolút csökkenése, a kilencvenes évek végén pedig az élveszületések száma 100 ezer alá csökkent. A termékenységi mutató ekkor ismét nem érte el a kritikus értéket és az utóbbi két évtizedben egyértelműen további csökkenést mutat. Napjainkban a magyar népesség fogyása évi 40 ezer fő körül van (2. ábra).
Ezer fő
50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 1960 1970 1980 1990 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Évek
2. ábra: Természetes szaporodás és fogyás Magyarországon
Magyarországon a népesedési kérdés mindig nagyon hangsúlyos volt, mostanában pedig még inkább előtérbe került. A nemzet fogyásának okai között a társadalmi szokások megváltozása, szociális körülmények, művi abortusz állhatnak. A meddőség csak egy a sok faktor közül, viszont ez az a tényező, amit a kutatók és orvosok befolyásolni tudnak. A meddőség kezelésével természetesen nem oldódnak meg hazánk népesedési problémái, de fontos, hogy ha valaki szeretne, akkor lehessen gyermeke.
7
I. Bevezetés A meddőség egyévi rendszeres, védekezés nélküli nemi élet utáni megtermékenyítési képtelenséget jelent (Rózsahegyi 2003, Zhang és Lu 2004). Rendszeres nemi életet élő párok esetén a terhesség létrejöttének esélye kb. 20% minden hónapban. A párok 50%ánál 3 hónapon belül, két-harmaduknál fél éven belül, 90% esetén egy éven belül terhesség következik be (National Institute of Clinical Excellence 2004). Noha 10 párból 1 nem fog megtermékenyülni, ezen belül is a párok 10%-át diagnosztizálják meddőként.
8
II. Tudományos előzmények
II. Tudományos előzmények II.2. A nemzőképtelenség gyakorisága A nemzőképtelenség gyakoriságára vonatkozó adatok csak becsült értékek lehetnek. A magyarországi nemzőképtelenség gyakoriságára többféle becslés létezik. Az American Society for Reproductive Medicine angliai, amerikai, kanadai és ausztráliai statisztikai adatok alapján adott egy becslést a világ országaiban a nemzőképtelen nők és férfiak számára, illetve arányára, a különböző országokra jellemző genetikai, kultúrális, környezeti, szociális különbségek figyelembe vétele nélkül. Becslésük szerint Magyarországon 225 ezer nemzőképtelen személy él (US Census Bureau, International Data Base, 2004), bár az extrapoláció csak általános tájékoztatást ad a régió infertilitásának gyakoriságára. A Központi Statisztikai Hivatal adatai szerint Magyarországon 100–150 ezerre becsülhető a meddő párok száma, vagyis minden 7. házaspárnak nem adatik meg, hogy gyermekük legyen, és ez a szám napjainkban is egyre növekszik. Ez megfelel a WHO európai adatainak, mely szerint a lakosság 15%-a nemzőképtelen (Foresta és mtsai 2002, Nagvenkar és mtsai 2005). A Semmelweis Egyetem ETK Nőgyógyászati Klinikáján Drávucz és munkatársai megpróbálták felmérni a magyarországi valós adatokat, és kb. 18%-os meddőségi arányt találtak. A meddő párok száma évről-évre nő, a nemzőképtelenség több mint 80 millió embert érint világszerte. Ebből kevesebb, mint 20% fordul orvoshoz, pedig ha megfelelő időben kerül a pár orvoshoz, 85–90%-ban kezelhető meddőségük. Nehéz azonban megbecsülni azoknak a számát, akik nem mennek orvoshoz, vagy nagyon hamar feladják az orvosi kezeléseket. A regisztrált meddő párok számának növekedését tehát befolyásolja az a tény, hogy míg régebben a párok inkább elfogadták a gyermektelenség tényét, semmint elismerjék meddőségüket, addig mára a nyitottabb társadalmi normák és a fejlődő orvostudomány mellett egyre többen keresik fel orvosukat problémájukkal, így növelve a statisztikát. A statisztikai adatok értékelésénél azonban fontosabb, hogy a meddő párok számának tényleges növekedésének okait megismerjük.
9
II. Tudományos előzmények
Az emberiség történetének kezdetei óta, ha egy párnak nem született gyermeke, a nőt tekintették a probléma okozójának. Sokáig fel sem merült annak lehetősége, hogy a férfi partner is lehet a gyermektelenség oka. A modern társadalmakban már jól ismert tény, hogy a férfi és a nő egyaránt lehet nemzőképtelen. A kutatások azt bizonyítják, hogy a gyermektelenségért az esetek 40%-ában a nő, 40%-ban a férfi a felelős, 20%-ban mindkét félben megtalálható valamilyen kórok (Foresta és mtsai 2001, Huynh és mtsai 2002, Rózsahegyi 2003, Zhang és Lu 2004). Az Egészség Nemzeti Intézete (National Institutes of Health) felmérése szerint például, az Amerikai Egyesült Államokban élő 2,6 millió meddő pár szintén 40%-ában felelős a férfi partner a gyermektelenségért.
II.3. Fejlődő orvostudomány a férfi-meddőség kezelésének szolgálatában A régi hiedelmek hatása, miszerint a gyermektelenség oka a nőben keresendő, még ma is érződik gondolkodásmódunkban. A férfiak nehezen ismerik be, ha nemzőképtelenek, és az esetek kis részében fordulnak csak orvoshoz, pedig az andrológiai vizsgálat éppoly fontos része a meddőségi kivizsgálásnak, mint a nőgyógyászati. Míg a férfi fogamzóképessége aránylag egyszerű módon tisztázható, addig a női partner hasonló célú vizsgálata hosszabb, bonyolultabb, a nő számára sokkal megterhelőbb és drágább. Logikusan tehát a kivizsgálásnak férfi-nő sorrendben kellene zajlania. Mindenképpen nagyon fontos azonban, hogy mielőtt a nők terápiás kezelését megkezdik, a férfit is alaposan ki kell vizsgálni. A meddő férfiak vizsgálata az andrológiai kivizsgálással kezdődik. Fiziológiai okok hiányában felmerül valamilyen genetikai rendellenesség lehetősége. A genetikai vizsgálat a férfi meddőség kezelési esélyeinek megítélésére az 1980-as évek óta alkalmazott módszer. Elsőként Tiepolo és munkatársai (1981) úttörő munkájukban számoltak be infertilis férfiak citogenetikai vizsgálatainak eredményeiről, és az Y kromoszómán lévő, spermatogenezist szabályozó faktorok létezéséről (Tiepolo és Zuffardi 1976).
10
II. Tudományos előzmények Régóta ismert, hogy bizonyos kromoszómális elváltozásokkal rendelkező személyeknek nem lehet gyermeke (például a Klinefelter szindrómásoknak), más elváltozások viszont az utódokra átörökíthetők (például számfeletti, vagy deléciós Y kromoszóma). E betegeknél az utódok genetikai kockázatára fel kell hívni a figyelmet, illetve terhesség esetén fokozott figyelmet kell fordítani a magzatra. Napjainkban a genetikai vizsgálatok jelentőségét növeli a betegség diagnosztizálása mellett az egyre elterjedtebb mesterséges megtermékenyítési programokban való sikeres részvétel esélyeinek megadása azon házaspárok számára is, akiknek valamilyen elváltozás miatt természetes úton nem születhet gyermekük (Hargreave 2000, Komori és mtsai 2002). Generációkon keresztül igen kevés eszköz állt az orvosok rendelkezésére ahhoz, hogy a meddő párokon segíthessenek. A diagnosztikus és terápiás lehetőségek jelentős fejlődésének köszönhetően azonban a férfi infertilitás napjainkban a figyelem előterébe került. A mai modern meddőségi klinikák magas szintű technikai lehetőségek széles skáláját tudják felajánlani. Még azok a legsúlyosabb állapotok is, amelyekre néhány évvel ezelőtt az egyetlen megoldás csak a donor inszemináció (AID) vagy az örökbefogadás volt, ma már sikeresen kezelhetők az új mikromanipulációs technikákkal. A sokirányú, körültekintő vizsgálatoknak, modern technikáknak köszönhetően a páciensek bizonyos csoportjai számára rendelkeznek az orvosok megfelelő kezelési eljárásokkal, és esélyt adhatnak arra, hogy akár természetes úton vagy asszisztált reprodukcióval egészséges utódokat nemzenek. A világ első mesterségesen megtermékenyített petesejt beültetését Angliában 1977. november 10-én hajtották végre, és 1978. július 25-én megszületett az első „lombikbébi”. Louise Brown 2007. januárjában életet adott első gyermekének, aki természetes módon fogant meg. 1987-ben Magyarország is csatlakozott a nemzetközi asszisztált reprodukciós programhoz, amikor a Pécsi Tudományegyetem Női Klinikáján az első mesterségesen megtermékenyített petesejt beültetéssel terhességet értek el, valamint 1989-ben ugyanezen klinikának köszönhetően megszületett az első hazai lombikbébi is (www.oviklub.hu). 2001-től hazánkban is rutinszerűen alkalmazzák a preimplantációs genetikai vizsgálatokat, 2005-ben pedig megszületett az első, fagyasztott petesejt megtermékenyítéséből származó gyermek.
11
II. Tudományos előzmények Azoknál a házaspároknál, akiknek egy év után sem születik gyermekük, a férfi partner andrológiai kivizsgálása során spermiumot nyernek az ejakulátumból. A mai modern eljárásokkal sokszor reménytelennek tűnő esetben is található megoldás, akár olyankor is, ha az ejakulátum egyáltalán nem tartalmaz spermiumokat. Ezeknél a férfiaknál a heréből – helyi érzéstelenítésben – több helyről apró szövetmintákat vesznek, melyekből megállapítható a károsodás mértéke, valamint amiből mesterséges megtermékenyítésre
alkalmas
minták
is
nyerhetők.
Amennyiben
találnak
megtermékenyítésre alkalmas spermiumot, a házaspárnál elvégezhető a mesterséges reprodukciós eljárások valamelyike. Ezek során a leszívott petesejt közül előzetes megbeszélés alapján és a lehetőségeknek megfelelően néhányat ültetnek vissza a petevezetőbe, kis mennyiségű spermával együtt (gaméta intrafallopian transzfer), vagy a petesejteket laboratóriumban termékenyítik meg a férfi partner spermiumaival, és a keletkezett embriók közül néhányat választanak ki és ültetnek vissza a méhbe (in vitro fertilizáció). Ez utóbbi végezhető mikromanipulációs technikák segítségével is, amikor lyukat vágnak a petesejt külső falába (zóna), megkönnyebbítve ezáltal a spermium bejutását és a megtermékenyítést, vagy egy spermiumot közvetlenül a petesejt külső rétege alá juttatnak, vagy legújabban az intracitoplazmatikus spermium injekció (ICSI) során az egyedülálló spermiumot közvetlenül a petesejt citoplazmájába juttatják a zónán keresztül, majd a megtermékenyített petesejteket visszaültetik a női szervezetbe. A gyermekvállalás egyre későbbi életkorra kitolódásával azonban – a termékenységnek az életkorral természetes módon való csökkenésével – a teherbeesés valószínűsége ezen eljárások esetén is csökken.
II.4. A férfi nemzőképtelenség okai A szakintézetek által végzett vizsgálatok a legtöbb esetben megadják a férfi meddőség pontos diagnózisát. A férfiak nemzőképességének jellemzésére a spermiogram használatos.
Az
ondómintából
végzett
tesztek
a
spermiumok
számának,
mozgékonyságának és alakjának rendellenességei mellett az ejakulátum egyéb paramétereinek, bakteriológiai
a
színnek,
jellemzőknek
szagnak,
viszkozitásnak,
normálistól
való
pH-nak,
eltéréseit
fedik
biokémiaifel.
Mivel
és a
megtermékenyítéshez szükséges ejakulátum jellemzői jól ismertek (1. táblázat), ezért bármilyen, a normálistól eltérő eredmény férfi nemzőképtelenségi problémára utalhat. 12
II. Tudományos előzmények Spermatogram
Jellemzők
1. aspermia
nincs ondó
2. hypospermia
túl kevés ondó (< 2 ml)
3. hyperspermia
túl sok ondó (>8ml)
4. azoospermia
teljes spermiumhiány
5. cryptozoospermia
az ondóban csak elvétve vannak spermiumok
6. oligozoospermia
alacsony spermiumszám, < 20 millió spermium/ml
7. polyzoospermia
> 250 millió spermium/ml
8. asthenozoospermia
gyenge spermium motilitás (50%-nál kevesebb mozog), alakjuk és számuk normális
9. teratozoospermia
alaki (vagy morfológiai) elégtelenségek (70%-nál több a normálistól eltérő spermium)
10. necrozoospermia csak halott spermiumok vannak az ondóban 1. táblázat: Normospermiától eltérő spermatogram eredmények
A nemzőképtelenség egyik oka a nem megfelelő mennyiségű ondó (lásd az 1. táblázat első három sora). Az ondó a spermiumok mellett a prosztata és az ondóhólyag váladékát tartalmazza, amelynek mennyisége mellett a minősége (pH-ja, fruktóz tartalma, az elfolyósodás ideje) is fontos. Nemzőképtelenség esetén a másik vizsgált paraméter a spermiumszám (1. táblázat 4-7. sora). A férfiak spermaképe világszerte romló tendenciát mutat, az elmúlt 50 évben több mint 50%-al csökkent az egészséges férfipopuláció átlagos spermaszáma. Míg 1960-ban a WHO 80 millió/ml-ben határozta meg a normál spermiogramban a spermiumszámot, addig mára ez a szám 20 millió/mlre módosult! A spermiumok megfelelő mozgékonyság hiányában (8. sor) képtelenek átjutni a méhnyakon és találkozni a petesejttel a petevezetékben, morfológiai rendellenesség esetén (9. sor) pedig a petesejt külső falán nem tudnak áthatolni. Ha az ondó „béna” spermiumokat tartalmaz, necrospermiáról beszélünk (10. sor).
13
II. Tudományos előzmények
II.4.1. A férfi nemzőképtelenség fiziológiai és pszichológiai okai A meddő férfiak többségénél irreverzibilis nemzőképtelenség tapasztalható, így nekik nem lehet természetes úton gyermekük, és csak kisebb részüknél okozza az infertilitást kezelhető egészségügyi probléma. A spermatermelés és érés problémájának oka lehet veleszületett rendellenesség, vagy kialakulhat később, valamilyen betegség kapcsán. Megfelelő számú és minőségű spermium kialakulása esetén fertilitási problémát okozhat a spermiumok transzportjának károsodása is. A 2. táblázatban a nemzőképtelenség okait foglaltuk össze az elváltozás gyakoriságától függően.
Kórok
Gyakoriság (%)
1. Varicokele 2. Idiopatikus 3. Genitális- és kiválasztó rendszer fertőzése 4. Genetikai 5. Endokrin 6. Immunológiai 7. Obstrukcionális (eltömődés) 8. Fejlődési
25-40 25 10 10-15 1-5 1-5 1-5 1-5
9. Krónikus betegségek, tumorok és kezelésük
1-5
10. Környezeti, életstílusbeli
nem ismert
2. táblázat: A férfi nemzőképtelenség okai és azok gyakorisága
A meddőség leggyakoribb okainak egyike a vénás eredetű visszérsérv, vagyis varicokele. A betegség nem minden esetben okoz nemzőképtelenséget, 10–15%-ban az egészséges férfiak esetén is megtalálható. Pathogenezise nagyrészt ismeretlen. A visszérsérv valószínűleg a vérellátási zavar, a megemelkedett hőmérséklet, vagy CO2 akkumuláció következtében okoz heresorvadást (Skakkebaek és mtsai 1994, A.D.A.M. Health Encyclopedia). Az idiopatikus, vagy nem ismert kóreredetű meddőség az orvostudomány gyors fejlődése mellett is még mindig a második leggyakoribb ok.
14
II. Tudományos előzmények Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) véleménye szerint a genitális infekció az első számú meddőségi ok férfiak és nők esetén egyaránt. Évente körülbelül 250 millió szexuális úton közvetített megbetegedés fordul elő földünkön, s ezáltal ezek a betegségek az egyik legnagyobb egészségügyi problémát jelentik. A következmény infertilitás, méhen kívüli terhesség és az újszülöttek fertőzése lehet. A fertőzés detektálása azonban nem jelenti egyértelműen azt, hogy kapcsolatba hozható a nemzőképtelenség kialakulásával. A szexuális úton terjedő kórok, mint a Neisseria gonorrhoeae, vagy a Chlamydia trachomatis mellékhere-gyulladást (Epididymitis acuta), illetve a nemi szerveken sebet, a humán papillomavírus szemölcsöt okozva akadályozza a spermiumok útját. A Mycoplasma genitalium ugyancsak mellékheregyulladást okoz, illetve a fertőzés következtében a spermiumok mozgása sérül. A pubertás utáni mumpsz következménye az esetek 25%-ában heresorvadás (Skakkebaek és mtsai 1994). Becslések szerint a meddő férfiak 10-15%-ánál genetikai rendellenesség áll a nemzőképtelenség hátterében (Maduro és Lamb 2002, Patsalis és mtsai 2002). Ezekkel a rendellenességekkel részletesebben a II. 4. 2. fejezetben foglalkozunk. Endokrin eredetű meddőséget a hipotalamusz-hipofízis-gonád szabályozó-rendszer bármely szintjén bekövetkező rendellenesség okozhat. Hipogonadotróf hipogonadizmus (másodlagos hipogonadizmus) alakul ki a hipotalamusz vagy az agyalapi mirigy károsodása esetén, ami a GnRH, az LH és FSH csökkent termeléséhez, a spermatogenezis és a tesztoszteron szekréció hiányához vezethet. Ide tartozik a Kallmann-szindróma is (Skakkebaek és mtsai 1994, Maduro és Lamb 2002) (részletesebben az X-kromoszómához kötött elváltozásoknál). Hipergonadotróf hipogonadizmus (elsődleges hipogonadizmus) a here károsodása esetén alakul ki. Ebben az esetben az LH szint emelkedett, míg a tesztoszteron termelés csökkent. Kialakulhat például Leydig sejt tumor, vagy Klinefelter szindróma esetén (Weidner és mtsai 2002). A nemzőképtelenséget okozhatja az immunrendszer nem megfelelő működése is, ilyenkor „immunológiai meddőségről” beszélünk. Újabb vizsgálatok során kiderült, hogy a párok meglepően nagy számát érinti, amikor a női szervezet kilöki a spermiumot. Autoimmun nemzőképtelenség okozhat spermatogenezis gátlást is, ilyenkor a herékben őssejtek láthatók, de azok átalakulása elmarad. Autoimmun reakció
15
II. Tudományos előzmények indul nemzőképtelenségük miatt kezelt férfiak 5-10%-ában. Például a vasektómián átesett férfiak legtöbbjében spermium antitestek találhatók, amelyek a műtét visszafordítása után az ondófolyadékban is megtalálhatók. Mellékhere gyulladás és varicokele is kapcsolatban lehet a spermium antitestek megjelenésével (Skakkebaek és mtsai 1994). A herevezeték (vas deferens) eltömődése („obstrukcionális meddőség”) a teljes spermium hiány mellett szintén kiválthat autoimmun reakciót is a spermatozoák ellen. A fejlődési rendellenességek közé sokféle elváltozás tartozik, amelyek következtében spermiumok nem termelődnek, vagy nem tudnak akadálytalanul kijutni a húgycsövön keresztül. A következőkben néhány ilyen veleszületett rendellenességet mutatunk be: Meddőség állhat elő here leszállási zavarok (kriptorizmus) esetén, amikor a herék egyike, vagy mindkettő a hasüregben, vagy a lágyékcsatornában reked, ha gyógyszeres kezeléssel, vagy sebészeti beavatkozással nem hozzák időben helyre a rendellenességet. Egyoldali rejtett heréjűség esetén 50-70%-ban alakul ki azoospermia vagy oligozoospermia, kétoldali kriptorizmus majdnem mindig infertilitással jár. A fertilitás károsodásának mechanizmusa nem teljesen ismert, de valószínű, hogy a magasabb belső testhőmérséklet nem ad teljes magyarázatot a spermium-termelés károsodására, mivel egyoldali hereleszállási rendellenesség esetén a másik oldali, scrotumban lévő herében is károsodik a spermatogenezis. A here-leszállási zavarok általában a herecsatornácskák számának, valamint a herecsatornácskákban a spermatogoniumok számának csökkenésével, hipogonadotróf hipogonadizmussal, az ellenkező oldali here károsodásával és spermium antitestek kialakulásával járnak. A rendellenesség a spermiumok számának csekély mértékű csökkenésétől a Sertoli cell only szindróma kialakulásáig terjedhet (Skakkebaek és mtsai 1994, Weidner és mtsai 2002). Különböző szervi eltérések az ondó teljes hiányát (orgazmuskor ondó nem lövell ki) is okozhatják. Retrográd ejakuláció során az ondó nem a húgycsövön keresztül távozik, hanem a húgyhólyagba ürül, és az első vizelettel távozik. Dülmirigy túltengés, vagy prosztata hipertrófia esetén a prosztata elnyomja a here vezetékét, a ductus deferenst, amely átfúrja a prosztatát és úgy szájadzik be a húgycsőbe, ezáltal az ondó távozása gátolt. A here kivezető csatornájának hiányában heresorvadás alakul ki, amikor érett spermiumok nem találhatók a hereszövetben. A “Sertoli sejt only” szindróma körülbelül
16
II. Tudományos előzmények 6%-ban fordul elő nemzőképtelen férfiak között. A herékben ilyenkor nincsenek őssejtek (germ-cell aplasia), csak támasztó sejtek láthatók. Ezt a citológiai elváltozást sokféle rendellenesség okozhatja, így a here leszállási zavarok, citotoxikus drogok, fertőzések, sugárzás, gyógyszeres kezelések, vagy genetikai elváltozások. Sok esetben kialakulásának oka ismeretlen, esetleg magzati életben ért káros hatásokra vezethető vissza (Skakkebaek és mtsai 1994, A.D.A.M. Health Encyclopedia). A krónikus betegségek (cukorbetegség, vérnyomási problémák) ejakulációra való képtelenséget (erektilis diszfunkciót) okozhatnak. A betegségek kezelésére szolgáló gyógyszerek, vagy tumorok kemo- vagy sugárterápiás kezelése megöli az ivarsejteket, a here rosszindulatú daganata miatt pedig rendszerint kasztrációt végeznek. A férfi nemzőképtelenség okai között szerepelnek a környezeti ártalmak és az életmód is, amelyekkel a spermiumkép utóbbi évtizedekben mért általános világméretű romlását is magyarázzák. Az biztos, hogy a környezetszennyezésnek, a megnövekedett háttérsugárzásnak jelentős szerepe van. A környezeti ártalom lehet toxikus anyag, kemikália, vagy fertőzés, ami csökkenti a spermiumszámot. Hatásukat kifejthetik közvetlenül
a
here
működésére,
vagy
a
hormonrendszer
módosítása
által.
Befolyásolhatják a spermaszámot és minőséget az élelmiszereinkben, a levegőben, a vízben jelenlévő mérgező anyagok, beleértve a növényvédő-szereket és az ólmot. A környezeti tényezők spermiumokra tett károsító hatását valószínűsítik az elmúlt időszakban vezető egyetemeken és kutatóközpontokban végzett vizsgálatok is, amelyek kimutatták, hogy nem csak az embernél, hanem más fajoknál (például a békáknál) is csökken az egységnyi térfogatra jutó spermiumok száma. Az életmódnak szintén meghatározó szerepe lehet az utóbbi időben bekövetkezett nagymértékű spermiumszám csökkenésében. A kimerített talajok és a természetes, energiában gazdag ételválaszték eltűnése következtében fellépő gyatra táplálkozás, valamint a gyenge emésztés és anyagcsere, melynek oka a hideg, zsíros vagy húsételek túlzott fogyasztása, a túlsúlyosság szintén a fertilitás csökkenéséhez vezet. Ezek mellett az egyre kisebb fizikai aktivitás, mozgásszegény életmód is károsan hat a nemzőképességre (A.D.A.M. Health Encyclopedia). A kábítószerek – nemcsak a heroin vagy kokain, de a marihuána is – ideiglenesen akár felére csökkenthetik a spermaszámot, illetve morfológiai elváltozást okozhatnak. A dohányzás csökkenti a spermaszámot, gyengíti a spermiumok mozgékonyságát, növeli az alakjukban, vagy funkciójukban abnormális spermiumok arányát és csökkenti az 17
II. Tudományos előzmények élettartamukat (Hassa és mtsai 2006). (A mesterséges megtermékenyítési programba bekerültek között a sikeres megtermékenyítési arányt alacsonyabbnak találták a dohányzók körében.) A túlzott alkoholfogyasztás szintén károsan befolyásolja a spermatogenezist (A.D.A.M. Health Encyclopedia). A fizikai és mentális stressz ideiglenesen szintén csökkentheti a spermaszámot. Hormonális, anyagcsere és idegi hatások gátolhatják a GnRH képződését, így redukálják a spermium számot (Skakkebaek és mtsai 1994, A.D.A.M. Health Encyclopedia). Negatív hatása lehet ideiglenesen a spermiumképzésre a magas hőmérsékletnek – így a magas láznak, a szaunának, vagy hosszú autóvezetésnek – illetve a szűk alsóviseletnek is. Az életkor férfi infertilitásra tett hatása nem tisztázott. Egyes tanulmányok szerint a spermium szám és minőség nem romlik 64 éves korig, más felmérések a férfi 20-as és 50-es évei között is már kimutatták a számbeli és minőségbeli degradációt. A férfi 40-es éveitől a fertilizációs arány egyenletesen csökkenni látszik, a genetikai defektusok aránya pedig megnő az életkor előrehaladtával (A.D.A.M. Health Encyclopedia).
II. 4.2. A férfi nemzőképtelenség genetikai okai
A férfiak nemzőképtelenségének oka legalább 25%-ban (Singh és mtsai 2006), egyesek szerint 50%-ban (Dada és mtsai 2004, Foresta és mtsai 2001, Ali és Hasnain 2003) nem tisztázott, és még napjainkban is kevés kutatás foglalkozik a lehetséges genetikai etiológiával. Az asszisztált reprodukciós technikák, így az intracitoplazmatikus spermium injekció növekvő számával ezek a kutatások azonban előtérbe kerültek. A genetikai rendellenességeket csoportosíthatjuk Mendeli egy génes, kromoszóma és multifaktoriális
rendellenességekre
(Mak
és
Keith
1996).
Az
Egészségügyi
Minisztérium szakmai protokollja a genetikai okokat két fő kategóriára osztja, a következőkben mi is ezt követjük (3. táblázat).
18
II. Tudományos előzmények
1. KROMOSZÓMA ELTÉRÉSEK
A. Nemi kromoszómák Számbeli elváltozások Szerkezeti kromoszóma-eltérések B. Autoszómák Robertson transzlokáció Reciprok transzlokáció Inverzió Egyéb eltérések 2. GÉNMUTÁCIÓK
A. Y-hoz kötött Yq11 mikrodeléciók SRY transzlokációja vagy mutációja B. X-hez kötött Hipotalamusz-hipofízis-gonád rendszer rendellenességei: Kallmann szindróma, Dax1 gén hibája Teljes androgén inszenzitivitás szindróma C. Autoszomális CFTR mutációk Monogénesen öröklődő súlyos anyagcsere-betegségek részjelensége Gonadotropin-receptorok genetikai defektusai Egyéb
3. táblázat: Az andrológiai (férfi) eredetű meddőség lehetséges genetikai okai
A
3.
táblázatban
látható
felosztást
a
magyarázatokkal, példákkal tárgyaljuk.
19
következőkben
bővebben
kifejtve,
II. Tudományos előzmények 1. KROMOSZÓMA ELTÉRÉSEK
A világon minden 100 gyermekből egy kromoszóma-elváltozással születik, amelynek fele kromoszóma számbeli, fele szerkezeti elváltozás (Jackson 2002), de előfordulnak számbeli kromoszóma-elváltozások különféle szerkezeti aberrációkkal együtt is (Silber és Repping 2002). Mind a számbeli, mind a szerkezeti kromoszóma elváltozások gyakrabban fordulnak elő a nemzőképtelenek körében, mint az átlag populációban. A genetikai rendellenességek közül a csökkent fertilitású férfiak körében 2%, oligospermiásoknál kb. 5%, azoospermiások között akár 10-15% vezethető vissza kromoszómális okokra (Vicdan és mtsai 2004, Nagvenkar és mtsai 2005, Ferlin és mtsai 2006). Hargreave (2000) a nemzőképtelen férfiak között 5,8%-ban tudott kromoszóma rendellenességet kimutatni, az átlag populációra jellemző 0,38%-al szemben. Maduro és Lamb 2002-ben hasonló adatokat írt le. Vicdan és munkatársai felmérésükben azoospermiásoknál 4,2%-ban, oligozoospermiásoknál 2,2%-ban írt le kromoszóma elváltozást. Számbeli kromoszóma-elváltozások közül az aneuploidia az érintett kromoszómától függően az élettel összeegyeztethető lehet, általában azonban nemzőképtelenséget okoz. Számfeletti marker kromoszóma jelenlétét szintén a nemzőképtelenség egyik okának tekintik. Gyakorisága 1/1000 alatti az átlag populációban és 3/1000 feletti a különböző elváltozással rendelkező személyek körében. Szerkezeti kromoszóma-elváltozások a deléciók, duplikációk, inverziók, inzerciók és transzlokációk, amelyek egyes szerzők szerint szintén nemzőképtelenséget okozhatnak (Mark és Sigman 1999, Baccetti és mtsai 2002, Pernice és mtsai 2002, Drouineaud és mtsai 2003, Nagvenkar és mtsai 2005, Sazci és mtsai 2005, Anton és mtsai 2006), mások ezt még vitatják (Kónya és mtsai 2003). 1.A. Nemi kromoszómák rendellenességei A kromoszóma-elváltozások 80%-át a nemi kromoszómák rendellenessége teszi ki (Hargreave 2000, Visootsak és mtsai 2001, Huynh és mtsai 2002). Ezek nagy része számbeli kromoszóma elváltozás, mint a Klinefelter-szindróma és variációi, a számfeletti Y kromoszóma, a 45,X0 férfiak (szerkezeti elváltozással együtt), stb. (Powell 1999). Kisebb része szerkezeti elváltozás. Ide tartoznak az Y kromoszóma makroszkópikus szerkezeti elváltozásai, amelyek citogenetikai módszerekkel is
20
II. Tudományos előzmények észlelhetők. Az Y kromoszóma, vagy annak egy része transzlokálódhat az X kromoszómára, amikor a 46,XX kariotípus ellenére férfi fenotípus alakul ki. Ennek kialakulását 90%-ban a nemet meghatározó génszakasz (sex determination region-SRY) X kromoszómára való transzlokációjával lehet magyarázni (részletesebben a Génmutációk alfejezetben). A maradék 10%-ban a magyarázat rejtett Y kromoszóma mozaicizmus (46,XX/47,XXY), vagy még ismeretlen, X kromoszómához, vagy autoszómához kötött, here determináló útvonalban részt vevő gének mutációja lehet (Valetto és mtsai 2005). Az Y kromoszóma transzlokációja leggyakrabban autoszómákra történik (gyakorisága 1/2000), amikor 45,X0 kariotípus alakul ki. Az ilyen férfiak többségére az alacsonyabb testmagasság, abnormális, vagy késett szexuális fejlődés és sterilitás jellemző. Az Y kromoszóma sokféle autoszómára áthelyeződését leírták az irodalomban, például t(Y;6) transzlokációt találtak 1998-ban Delobel és munkatársai, illetve 2004-ben Klein és munkatársai. Leggyakrabban mégis az akrocentrikus kromoszómákra, ezek közül is a 13-as, a 21-es (Dávalos és mtsai 2002), de különösen a 15-ös és 22-es (Arnemann és mtsai 1991) kromoszómák rövid karjára transzlokál (Powell 1999). 1.B. Autoszómák rendellenességei Az autoszómák transzlokációi – a reciprok és a robertsoni egyaránt – szerepet játszhatnak a nemzőképtelenség kialakulásában. A robertsoni transzlokáció két akrocentrikus kromoszóma fúziójával jön létre, amikor a rövid karok elvesztése mellett létrejövő dicentrikus kromoszóma a két hosszú karból áll. Leggyakrabban a 13-14-es és 14-21-es kromoszómák között jön létre. Az elváltozás különböző mértékben károsíthatja a spermatogenezist a meiózis folyamatának zavara által. A robertsoni transzlokáció a leggyakoribb szerkezeti kromoszóma elváltozás, előfordulási gyakorisága a populációban 0,1%, nemzőképtelen férfiak között azonban ennél is jóval gyakoribb, 0,8% (Ferlin és mtsai 2006). A reciprok transzlokáció populációs előfordulási gyakorisága 0,09%, ennél hétszer gyakoribb a nemzőképtelen férfiak között. A transzlokáció különböző kromoszóma darabok kölcsönös cseréjével jön létre. A transzlokáció általában fenotípusos elváltozást nem okoz, de ismétlődő magzati veszteséggel jár a kiegyensúlyozatlan transzlokációs spermiumok számának magas (20-80%) előfordulási gyakorisága miatt (Ferlin és mtsai 2006). 21
II. Tudományos előzmények 2. GÉNMUTÁCIÓK
A nagyobb, citogenetikai módszerekkel is észlelhető számbeli vagy szerkezeti kromoszóma elváltozások mellett génmutációk is okozhatnak nemzőképtelenséget. A férfiak normális nemi differenciálódásához és spermatogeneziséhez sok gén együttes működése szükséges, így bármelyik hibája, mutációja infertilitáshoz vezethet. 2.A. Az Y kromoszóma elváltozásai A kromoszóma elváltozások mellett a súlyosan csökkent számú vagy teljesen hiányzó spermiummal járó nemzőképtelenség második leggyakoribb genetikai oka az Y kromoszóma mikrodeléció. Előfordulási gyakorisága 10% a nemzőképtelen és 2% a nemzőképes férfiak körében. A nemzőképtelen férfiak között a nem ismert kóreredetű azoospermiásoknál 10-20%-ban, az oligozoospermiásoknál 5-10%-ban fordul elő (Lin és mtsai 2004a, Kihaile és mtsai 2005). A deléciók leggyakrabban az Y kromoszóma férfi-specifikus régiójának (MSY) azoospermiáért felelős szakaszát (AZF) érintik (Patsalis és mtsai 2002, Silber és Repping 2002). Ez három (Bourhis és mtsai 2000, Simoni és mtsai 2004, Singh és mtsai 2005), más szerzők szerint (Maduro és Lamb 2002, Athalye és mtsai 2004) négy régióra osztható (AZFa, b, c, d), amelyek felelőssé tehetők a spermatogenezis hibáiért. Az Y kromoszóma azoospermia faktor gének kiesése mellett különös figyelmet érdemel az SRY gén (Yp11.3), amely az Y kromoszóma rövid karjának proximális, pszeudoautoszomális része mellett található (Mizuno és mtsai 2005). Az SRY gén egy erősen konzervált DNS kötő doménnal rendelkező transzkripciós faktort kódol, amely számos gén szabályozásában vesz rész, így a szteroidogén faktor 1-et (SF1) kódoló gént is szabályozza, amely további gének – elsősorban férfi nemi hormonok, vagy az antiMüller hormon – aktiválásában játszik szerepet (Strachan és Read 2004). Az SRY gén az Y kromoszómáról az X-re való transzlokációja esetén női kariotípus mellett is férfi fenotípus alakul ki. A 46 XX férfi szindróma 20000 férfiből átlagosan egyet érint (Maduro és Lamb 2002). Ezek a férfiak fenotípusosan férfiasak, normális, vagy alacsonyabb testmagasságúak, heréjük azonban kisebb, a herecsatornácskák hialinizálódtak, gynecomastia az esetek harmadában jelenik meg, az FSH szint emelkedett, a tesztoszteron szint pedig csökkent, mindegyikük infertilis. A női kariotípus ellenére férfias külső 90%-ban a nemet meghatározó génszakasz (sex determination region - SRY) X kromoszómára való transzlokációjával alakul ki
22
II. Tudományos előzmények (Zenteno-Ruiz és mtsai 2001). Ennek kialakulása valószínűleg az apában a meiózis alatt az X és az Y kromoszómák rövid kar terminális részén elhelyezkedő homológ pszeudoautoszomális régiók kicserélődésével történik (Frints és mtsai 2001, Rigola és mtsai 2002). Az SRY gén deléciója vagy mutációja a 46,XY kariogrammal rendelkező személyekben nemi megfordulást okoz gonád diszgenezissel. Ez azt jelenti, hogy a beteg kromoszómálisan férfi kariotípussal és Y kromoszómával rendelkezik, amelynek mutációja miatt fenotípusosan női alkat alakul ki. Legjellemzőbb mutációk a missense és nonsense mutációk, amelyekből több mint 50 féle ismert az SRY gén esetén. Deléciók és inzerciók ritkán fordulnak elő, de Kellermayer és munkatársai leírtak egy frame shift mutációt egy adenin kiesés miatt (2005). A mutáció valószínűleg az SRY fehérje DNS kötő képességét tette tönkre. A nemi szervek kialakulása alapján 3 típust különböztetünk meg. Komplett, vagy tiszta gonád diszgenezis, vagy Swyer szindróma esetében női fenotípus alakul ki primer amenorrheával. A betegek kétoldali diszgenetikus csík gonáddal rendelkeznek, a gonadotropin szint emelkedett. Kevert (mixed) gonád diszgenezis esetén, az egyik oldalon csík gonád, a másikon diszgenetikus vagy normálisnak tűnő here alakul ki. Részleges gonád diszgenezisről kétoldali diszgenetikus here esetén beszélünk. 2.B. Az X kromoszóma elváltozásai A
hipotalamusz-hipofízis-gonád
rendszer
rendellenességei
(a
hipogonadotróf-
hipogonadizmus, a gonadotropinok hibái, illetve a szteroidok és receptoraik hibái) komolyan károsítják a férfi fertilitást. A hipogonadotróf hipogonadizmus csökkent gonadotropin serkentő hormon (GnRH) szinttel, alacsony follikulusz stimuláló hormon (FSH) és luteinizáló hormon (LH) szinttel jár, így károsodik az androgén szekréció és a spermatogenezis. Hipogonadotróf hipogonadizmushoz vezet a Kallmann szindróma (gonadotropin deficiencia),
amelynek
gyakorisága
1/10000-60000.
A
hipotalamusz
GnRH
szekréciójának deficienciáját leggyakrabban az X kromoszóma rövid karjának disztális részén (Xp22.3) elhelyezkedő KALIG-1 (vagy KAL1) (sejt adhéziós molekulát kódoló) gén mutációja okozza (Hargreave 2000, Foresta és mtsai 2002). A gén által kódolt anosmin molekula sérülésekor többek között a GnRH neuronok normális szinapszis képzése is elmarad, amely a Kallmann szindróma kialakulásához vezet (Layman 2002).
23
II. Tudományos előzmények A szindróma jellemzője a késői kamaszkorban a pubertás elindításának hibája, magas termet, kis, nem funkcionáló here és kis pénisz, kriptorizmus, esetleg az arc és a koponya aszimmetriája, szájpadhasadék, színvakság, süketség, vese rendellenességek. Az AHC (veleszületett vese hipoplázia) gén szintén az X kromoszómán található, és a DAX1 fehérjét (dózis érzékeny AHC gén az X kromoszómán) kódolja. A DAX1 a hipotalamusz, hipofízis, vese és gonád fejlődésében fontos szerepet játszó árva (nem ismert ligandú) hormon receptor. Hibája szintén hipogonadotróf hipogonadizmushoz vezet (Layman 2002). A szteroidok és receptoraik hibája közé tartozik a tesztikuláris feminizáció, vagy Morris szindróma, amely a férfi pszeudohermafroditizmusok (génállománya és gonádjai alapján az egyik, külső nemi szervei alapján pedig a másik nemhez tartozik) leggyakoribb formája (Schuler 1977, Detre és Bujdosó 1984). Ritka kórkép, gyakorisága Boehmer és munkatársai szerint 1/40800 és 1/99000 közé tehető. Xu és munkatársai (2003) 1/65000-nek, Mak és Keith 1/60000-nek becsülték előfordulását. Patomechanizmusának alapját az androgén receptor különböző defektusai képezik, ennek hatására az androgénfüggő szövetek, célszervek androgén rezisztenciája – a szövetek androgén hormonokkal szembeni érzéketlensége – alakul ki (Brinkmann 2001, Foresta és mtsai 2002, Xu és mtsai 2003, Pitteloud és mtsai 2004). Ennek ismeretében az utóbbi időben az androgén inszenzitivitás szindróma elnevezés terjedt el. Az androgén receptor gén az X kromoszómán található az Xq11 és Xq12 lókuszok között, és több mint 300 féle mutációját írták le. Az egyes mutációk az androgén receptor fehérjék különböző mértékű funkcionális elégtelenségét okozzák, ennek megfelelően a tüneti megjelenés is széles spektrumot alkot. Enyhe formájára (MAIS) a döntően férfi fenotípus jellemző, esetenként infertilitással, részleges típusára (PAIS) átmeneti fenotípus jellemző (Reifenstein szindróma). Súlyos formájára, amely lehet inkomplett (IAIS), vagy komplett (CAIS) a döntően női fenotípus a jellemző. A tesztikuláris feminizáció a perifériás érzéketlenségnek a teljes formája (Sólyom és mtsai 2001). A betegség az X kromoszómához kötötten recesszíven öröklődik, gyakran mutat családi halmozódást (Fogu és mtsai 2004).
24
II. Tudományos előzmények 2.C. Autoszómák elváltozásai A GnRH receptor G fehérje kapcsolt receptor. Mutációja hipogonadotróf hipogonadizmushoz vezet. A betegeknél a mutáció típusától függően a reprodukció károsodásának széles spektruma alakulhat ki, a részleges pubertális defektusoktól a teljes hipogonadizmusig. A gonadotropinok (LH, FSH) dimér molekulák. Egy single gén által kódolt α alegységből, amelynek mutációja letális, valamint egy β alegységből áll. A β alegység hibája férfiakban alacsonyabb ösztradiol szintet, kisebb heréket és oligospermiát vagy azoospermiát okoz. Az LH mutációját főleg nemzőképtelen, az FSH mutációját csökkent nemzőképességű férfiakban mutatták ki, mivel az LH a herék tesztoszteron hormon termelését szabályozza, az FSH pedig a spermiumtermelést serkenti. A cisztás fibrózis (mucoviscidosis) a legáltalánosabb autoszomális recesszív öröklődésmenetű kór, előfordulási gyakorisága az átlag populációban 1/2500 (LewisJones és mtsai 2000). A kór oka a sejtmembrán kloridcsatornáit szabályozó CFTR fehérje működésképtelensége. A CFTR fehérje hibás működése a hasnyálmirigyben, a belekben, a tüdőben, az epehólyag, illetve a mellékherékben a legszembetűnőbb, ahol a besűrűsödött nyák elzárja a külső elválasztású mirigyek kivezetőcsöveit. A CFTR-gén, amely a 7-es kromoszóma hosszú kar 31.2 szakaszán található, különböző mutációi különböző fenotípusos tünetet okoznak (Németi és Papp 1995, Németh és mtsai 1996). A CF-es férfiak 97-98%-a terméketlen a veleszületett kétoldali ondóvezeték hiány, vagy átjárhatatlanság miatt, ami akadályozza az érett spermiumok útját, ezért az ejakulátumban nincsenek spermiumok (Congenitalis bilateralis vas defferens hiány, CBAVD) (Foresta és mtsai 2002, Maduro és Lamb 2002). A CBAVD hátterében a CFTR génjének “enyhe” hibája áll: az egyik kromoszómán például lehet egy súlyosabb mutáció a CFTR-génben, a másikon pedig egy kevésbé hatékony variáns. Ilyenkor a tüdőben még elegendő CFTR fehérje képződik, de a reproduktív szervekben a normál fehérje nem éri el a tünetmentességhez elegendő szintet. 2-3%-ban termékeny férfiakban is kimutatták, ez más genetikai vagy környezeti tényezők kompenzáló hatása miatt alakulhat ki (Klein és Váradi 2000). Mivel az ondóvezeték hiányának ellenére a spermiumképzés
normális,
ezért
mesterséges
megtermékenyítési
módszerekkel
lehetséges az utódnemzés. Azoospermia esetén tehát az andrológusoknak a vas defferens meglétéről vagy hiányáról is véleményt kell adniuk. Amennyiben az
25
II. Tudományos előzmények andrológiai eredetű meddőség hátterében CFTR mutáció igazolódott, indokolt az asszisztált reprodukciós kezelés megkezdése előtt a partner vizsgálata is, mivel ha a pár mindkét tagja hordozza a génhibát, utódjuk 25%-os eséllyel cisztás fibrózisban fog szenvedni. A házaspárt ilyen esetben genetikai tanácsadásban kell részesíteni, és magzati diagnosztikát ajánlani (Hargreave 2000, Drouineaud és mtsai 2003, Egészségügyi Minisztérium szakmai protokollja). Szintén genetikai elváltozás okozza az igen ritkán előforduló (1/40000-1/120000) Kartagener szindrómát, amelyre béna ondósejtek /necrospermia/ a jellemzőek. Ennek oka, hogy a csillóval rendelkező sejtek, így a spermiumok is, csökevényes, nem mozgó csillókkal alakulnak ki, a motor apparátus (axonéma) hibája miatt. A sperma produkció hibáját okozza a Noonan szindróma is, amelynek gyakorisága 1/1000 és 1/2500 között van. A szindrómát férfi Turner szindrómának is nevezik a hasonló fenotípusos megjelenés miatt (az arc diszmorfiája, trapéz alakú nyak, alacsony termet, stb.) (Noonan 2002). A betegeknél a spermatogenezis hibája mutatható ki kriptorizmussal és magas FSH szinttel kombinálva. A szindróma hátterében több gén hibája állhat (Lee és mtsai 2000). Legáltalánosabb a 12-es kromoszóma hosszú karján lévő PTPN-11 gén defektusa, amely egy intracelluláris transzdukciós fehérjét kódol, ez utóbbi számos fejlődési folyamatért felelős (Lee és mtsai 2000, Limal és mtsai 2005). A policisztás vese-kór - amelynek során nagy ciszták alakulnak ki a vesében és más szervekben - szintén okozhat nemzőképtelenséget, ha ciszták alakulnak ki a reproduktív szervekben is. A Prader-Willi szindróma obezitással, enyhe, vagy közepes mentális retardációval, infantilizmussal és általában hipogonadotróf hipogonadizmussal jár. Az apai 15-ös kromoszóma egy specifikus lókuszának (15q12) hibája vagy kiesése, illetve anyai uniparentalis diszómia esetén alakul ki. Gyakorisága 1/16000-1/25000. A Bardet-Biedl szindróma egy autoszomális recesszív elváltozás, amit a 16-os kromoszóma hosszú karján lévő gén (16q21) hibája okoz. A szindrómában szenvedő betegeket a hipotalamikus eredetű hipogonadizmus, obezitás, mentális retardáció, retinitis pigmentosa, polidaktília jellemzi.
26
II. Tudományos előzmények
II.4.3. Kromoszóma polimorfizmus és a csökkent nemzőképesség kapcsolata
A humán kromoszómák variációi, polimorfizmusai mai tudásunk szerint fenotípusos elváltozással általában nem járnak. Biológiai jelentőségük még nem ismert, de genetikai markerként alkalmazhatóak a klinikai diagnosztikában, a származás-megállapításban, valamint a populációgenetikai vizsgálatokban. Erre azért van lehetőség, mert a polimorfizmusok stabilak és Mendel-i szabályok szerint öröklődnek. Kromoszóma polimorfizmusok közé soroljuk az Y kromoszóma teljes hosszának méretbeli és heterokromatikus régiójának festődés intenzitásbeli variációit, az 1, 9 és 16-os kromoszómák pericentrikus hosszú kar heterokromatin méretének és pozíciójának variációit, a 3-as és 4-es kromoszómák centromérikus régiójának, valamint az akrocentrikus kromoszómák rövid kar és centromérikus régiójának fluoreszcens festékkel való festődés intenzitásbeli különbségeit. A nemzetközi irodalomban felvetődött ezek megléte és a nemzőképtelenség közötti kapcsolat (Penna Videau és mtsai 2001, Cortés-Gutiérrez és mtsai 2004, Bhasin 2005).
II.4.4. A férfi nemzőképtelenség külső és belső okainak összegzése Az azoospermia és súlyos oligospermia kialakulásának okát 3 fő alapvető problémára vezethetjük vissza (3. ábra). - a spermiumok keletkezése valami miatt gátolt, ennek oka lehet fiziológiai, genetikai, vagy környezeti - életstílusbeli eredetű is. - a spermiumok útja van valamiképpen akadályozva. Ez lehet veleszületett eltömődése, vagy hiánya a herevezetéknek, vagy művi úton való elkötése, de kialakulhat sérülés hatására is. - erekciós zavarokkal kapcsolatos problémák. Visszavezethető veleszületett fiziológiai elváltozásra, mint például a retrográd ejakuláció, vagy kialakulhat valamilyen betegség, esetleg ezek gyógyszeres kezelése kapcsán, illetve mentális stressz következtében.
27
II. Tudományos előzmények
3. ábra: A férfi nemzőképtelenség főbb okai
28
III. Célkitűzések
III. Célkitűzések Az értekezés elkészítésének célja volt hozzájárulni ahhoz a világszerte folytatott kutatómunkához, amely a férfi nemzőképtelenség genetikai hátterét kívánja feltérképezni. E cél elérését részleteiben a következő célkitűzések segítik: — Reprodukciós elégtelenségben szenvedő férfiak kromoszóma elváltozásainak összehasonlító elemzése a nemzőképtelenek körében végzett hazai és nemzetközi irodalmi adatokkal, valamint a kontrollcsoporttal, feltételezve, hogy bár válogatott mintáról van szó, ennek figyelembevételével a magyarországi minta nem különbözik a nemzetközi irodalomban találtaktól. — A vizsgálatra került nemzőképtelen férfiak körében leírt normál kromoszóma polimorfizmusnak tekintett variációk és ezek gyakoriságának összehasonlítása a fertilis
férfiaknál
tapasztaltakkal,
a
polimorfizmusok
és
a
csökkent
nemzőképesség esetleges kapcsolatának megismerése érdekében. — Az egyes polimorfizmusok együttes, illetve kromoszómális elváltozásokkal való előfordulási gyakorisága kapcsán az interkromoszómális hatások vizsgálata. — A genotípus ismeretében a fenotípusos jegyek vizsgálata, a kromoszómális elváltozások külső jegyek alapján történő azonosítása és különböző típusokba sorolása, valamint a kromoszóma variánsok és fenotípus közötti esetleges összefüggések feltárása.
29
IV. Vizsgált személyek és módszerek
IV. Vizsgált személyek és módszerek
IV.1. Vizsgált személyek A vizsgálati személyek 2003. és 2006. között nagyrészt a Semmelweis Egyetem Urológiai Klinikájának Andrológiai szakambulanciáján, illetve más kórházakban, szakrendelőkben, valamint magánorvosoknál meddőségi kivizsgálásra jelentkező 2790 férfi közül kerültek ki. Az andrológiai kivizsgáláson résztvevő személyek közül azok a férfiak kerültek a vizsgálati mintába, akik az Egészségügyi Minisztérium reprodukciós elégtelenség genetikai kivizsgálására megfogalmazott szakmai protokolljában lévőknek eleget tettek (Klinikai Genetikai Szakmai Kollégium 2006). Ezek szerint: „Genetikai kivizsgálás elsősorban a primer sterilitás, valamint az ismételt vetélés azon eseteiben indokolt, amelyek hátterében nem deríthető ki a hagyományos meddőségi kivizsgálás során egyértelműen nem genetikai eredetű nőgyógyászati, vagy andrológiai tényező.” A szakmai protokollnak megfelelően tehát olyan házaspárok férfi tagjait vontuk be a vizsgálatokba,
akik
azoospermiások,
vagy
súlyos
oligozoospermiások,
és
meddőségüknek nincs fiziológiai magyarázata, illetve akik feleségének kórtörténetében többször spontán abortált magzat szerepelt. E férfiak csak egy része jelentkezett mesterséges megtermékenyítési eljárásra, és vállalta a genetikai vizsgálatokon való részvételt. A fentiek figyelembevételével a vizsgálati periódusban 60 férfi vizsgálatára került sor, akiknek az átlagos életkora 34 (±8) év volt. A vizsgálatok a következőkben bemutatott protokoll szerint történtek.
IV.2.Vizsgálati módszerek A gyermekre váró házaspárok férfi tagjainál az andrológiai szakambulanciákon andrológus szakorvosok kivizsgálás céljából rutin andrológiai vizsgálatokat végeztek, amelyek
két
ondóvizsgálatot,
a
herezacskó
ultrahangos
vizsgálatát
és
hormonvizsgálatokat foglaltak magukba. A citogenetikai vizsgálatokat a Semmelweis Egyetem Igazságügyi Orvostani Intézetének Humángenetikai Laboratóriumában végeztük el, a nemzőképtelenség hátterében meghúzódó esetleges kromoszómális okok tisztázása érdekében. A molekuláris citogenetikai vizsgálatok a Szegedi Biológiai 30
IV. Vizsgált személyek és módszerek Kutató Központ Genetikai Intézetében készültek. Molekuláris genetikai vizsgálatokra a würzburgi Orvosi Laboratóriumban (Laboratory of Medicine), valamint a budapesti Laborigo Molekuláris Genetikai Laboratóriumban került sor. A Semmelweis Egyetem Igazságügyi Orvostani Intézetében folyó származásmegállapítási-vizsgálatok jó alkalmat kínáltak arra, hogy a meddő férfiak vizsgálati eredményeit összehasonlíthassuk fertilis társaikéval. 568 apaságvizsgálaton megjelent férfi kromoszóma vizsgálati eredményét használtuk kontrollként.
IV.2.1. Andrológiai vizsgálatok Spermavizsgálat Az ondó vizsgálata során fontos paraméterek az ejakulátum mennyisége, színe, pH-ja. Meghatározzák a spermiumok számát, mobilitását és a spermiumok morfológiáját. Vizsgálandó biokémiai paraméterek az ondó fruktóz- és citráttartalma. Fontos az ondóban a fehérvérsejtek, esetleg baktériumok, mycoplasma jelenléte is. Speciális vizsgálatok: a spermium behatolásának vizsgálata a méhnyakváladékba, genetikai és immunológiai vizsgálatok. A spermavizsgálat eredményeit a WHO 1999-es referenciaértékei alapján értékelik. Normális értékek: Térfogat: 1,5 - 5 ml pH: 7,2 vagy több Sperma koncentráció: 20 millió/ml vagy több Teljes spermiumszám: 40 millió vagy több / ejakulátum Motilitás: 50% vagy több mozgó alak Morfológia: 15% vagy több normális forma Életképesség: 75% vagy több élő alak Fehérvérsejt denzitás: kevesebb, mint 1 millió/ml
31
IV. Vizsgált személyek és módszerek Herebiopszia Műtéti eljárások során mintát vesznek olyan férfiak hereszövetéből, akiknek az ondóváladékában nincs egyetlen élő spermium sem, majd a mintában lévő ősivarsejtekből spermiumokat tenyésztenek ki (Lellei és mtsai 2000). A mintavétel elsődleges célja terápiás, tehát mesterséges megtermékenyítésre alkalmas spermiumok keresése és mélyfagyasztása, másodsorban pedig diagnosztikus, a herék intraoperatív megítélése és a minták hagyományos szövettani vizsgálatának elvégzése. A mesterséges megtermékenyítési eljárás lépései a herebiopszia (tesztikuláris spermiumnyerés, TESE), az embriológiai diagnosztika és a mélyfagyasztás, a kryoprezerváció (KRYO), majd a testen kívüli mesterséges megtermékenyítés, az intracitoplazmatikus spermium-injektálás (ICSI) elvégzése, a gyakorlatban használt rövidítéssel KRYO-TESE-ICSI.
IV.2.2. Hormonvizsgálatok Férfi nemzőképességi vizsgálatok során perifériás vérből meghatározzák a follikulusz stimuláló hormon (FSH), a luteinizáló, vagy sárgatest hormon (LH), a tesztoszteron (T) és esetenként a prolaktin (PRL) hormonok szintjét. Az andrológiai vizsgálatok során mért hormonok normális értékei: — FSH: 1-18 IU/l — LH: 1,3-10 IU/l — tesztoszteron: 2,7-11 ng/ml — prolaktin: < 20 ng/ml
IV.2.3. Genetikai vizsgálatok Kromoszómák tenyésztése, preparátumok készítése A heparinnal alvadásgátolt perifériás vért 2 óra állás után táptalajra ültetjük. Ennek során steril körülmények között 50ml-es tenyésztőflaskába 10 ml RPMI-1640 táptalajt, 1ml vérsavót, 0,5 ml fehérvérsejtet (az üledék tetejéről szedve) és 60 μl bactophytohemagglutinin-P-t mérünk be. Ez utóbbit a mitózis serkentésére használjuk. A kromoszómák tenyésztése 37 ˚C-os termosztátban történik. 72 órás tenyésztési idő után 32
IV. Vizsgált személyek és módszerek a sejtosztódást metafázisban colchicinnel gátoljuk. 1-1,5 órás hatóidő után a hipotóniás kezeléshez 0,075n KCl oldatot használunk. A minta tisztítása és végül tárgylemezhez rögzítése
metanol-ecetsav
3:1
arányú
elegyével
történik.
A
preparátumokat
szobahőmérsékleten szárítjuk, majd 1-2 hét öregítés után a megfelelő sávozási technikával
festjük,
fénymikroszkópban
halogénlámpával
vagy
fluoreszcens
megvilágításban vizsgáljuk Olympus BH-2 mikroszkóp segítségével. Az értékelés mikrofotó felvételek alapján történik.
GTG-sáv G-sáv tripszinnel és Giemsával A G-sáv technika a kromoszómák jellegzetes differenciális festődését eredményezi, amely a különböző kromoszómák szerkezeti különbözőségével magyarázható. A Giemsa festék bázikus akridinből (összetevői metilénkék és azúrkék festékek) és savas eozinból áll. Az akridin a DNS lánc foszfát részéhez kötődik, míg az eozin a hisztonokhoz kapcsolódik. Az intenzíven festődő sávok tehát foszfát-csoportokban és proteinben gazdag régiók, és korrelációban vannak a DNS lánc adenin és timin tartalmával is. A világosan festődött sávok G-C bázispárban gazdagok, amelyek szoros kapcsolódást téve lehetővé nem engedik az akridin kapcsolódását a DNS-hez. A preparátum korától függően a tárgylemezt néhány másodpercre fiziológiás (0,9 tömeg%-os NaCl) sóoldatban oldott 0,1%-os tripszinbe mártjuk, majd a C-sávhoz hasonlóan Giemsa festékkel festjük, halogén megvilágításban fénymikroszkóppal vizsgáljuk.
CBG-sáv C-sáv bárium-hidroxiddal és Giemsával (Sumner és mtsai 1971). A C-sávozás a legalkalmasabb technika az 1-es, 9-es, 16-os és az Y kromoszóma hosszú kar heterokromatikus régiójának polimorfizmus vizsgálatára. Más kromoszómák centrikus heterokromatinja is variábilis, az azonosításuk azonban C-sávval nem lehetséges. Az 1-es, 9-es és 16-os kromoszóma heterokromatin méretének jellemzésére 5 szintet különböztethetünk meg:
33
IV. Vizsgált személyek és módszerek — nagyon kicsi (very small=vs) — kicsi (small=s) — közepes (intermediate=m) — nagy (large=l) — nagyon nagy (very large=vl). A gyakorlatban az angol nevezéktan használata terjedt el. Standardként leggyakrabban a vizsgált sejt 16-os kromoszómájának rövid karját használják Lubs és munkatársai (1977) javaslata alapján, amely kevéssé polimorf, ezért alkalmas összehasonlításra (very small=0,5*16p alatt, small=0,5-1,0*16p, intermediate=1,0-1,5*16p, large=1,5-2*16p, very large=2,0*16p felett). Mi magunk nem mértük a heterokromatikus régió nagyságát a 16p szakaszhoz képest, hanem az adott kromoszóma teljes hosszához viszonyítva adtuk meg a centromérikus régió méretét (Bujdosó 1985). Az Y kromoszóma méret polimorfizmus vizsgálatára az Y/F indexet használhatjuk, amely lehetővé teszi, hogy a különböző sejtekből, vagy különböző személyektől származó Y kromoszómák összevethetőek legyenek (Méhes 1977). Bhasin (2005) felosztásában három szintet különít el, rövidnek tekinti az Y kromoszómát, ha az Y/F index kisebb, mint 0,7, közepesnek, ha 0,7 és 1,0 közötti, nagynak pedig akkor, ha nagyobb, mint 1,0. Magunk, az autoszómákhoz hasonlóan, 5 kategóriát különböztettünk meg az Y kromoszóma méretének jellemzésére: — nagyon kicsi (vs: Y/F<0,7) — kicsi (s: Y/F=0,7-0,8) — közepes (m: Y/F=0,8-0,9) — nagy (l: Y/F=0,9-1,0) — nagyon nagy (vl: Y/F>1,0). Az inverzió heteromorfizmusának jellemzésére szintén 5 szintet használhatunk: — nincs inverzió (a heterokromatikus régió a hosszú karon helyezkedik el) — minor parciális inverzió (a heterokromatikus régió kevesebb, mint a fele jelenik meg a rövid karon) — fél inverzió (a heterokromatikus régió fele jelenik meg a rövid karon) — major parciális inverzió (a heterokromatikus régió több mint a fele jelenik meg a rövid karon) — teljes, vagy totál inverzió (a heterokromatikus régió a hosszú karról a rövid karra helyeződik át).
34
IV. Vizsgált személyek és módszerek Vizsgálataink során nem bontottuk a parciális inverziót további alcsoportokra, csak a teljes és részleges inverziót különböztettük meg. A C-sáv technika első lépése a hisztonok eltávolítása 0,125n-os, szobahőmérsékletű HCl oldattal (40 perc). A DNS denaturálására 5 tömeg%-os Ba(OH)2 oldatot használunk., a renaturálás 0,3M NaCl és 0,03M Na-citrát 1:1 arányú keverékéből készített 50˚C-os SSC oldattal történik. Az eljárás utolsó lépéseként a Giemsával való festés következik, amelyhez 7,5ml 0,15M Na2HPO4 és 7,5ml 0,15M KH2PO4 oldatokat, valamint 2,5ml szűrt Giemsa festéket használunk, amely az előkezelés hatására differenciálisan a centromérikus heterokromatinhoz és a szatellita DNS-hez kötődik. Így a heterokromatin erőteljesen, az eukromatin pedig csak gyengén festődik.
QFQ-sáv Q-sáv fluoreszcens megvilágítással és quinacrinnal (Casperson és mtsai 1970). A Q-sáv technika segítségével lehetőség van a 3-as és 4-es kromoszóma hosszú karjának centroméra közeli heterokromatin régió (q11), a D és G csoportbeli akrocentrikus kromoszómák rövid kar (p11 és p13), valamint az Y kromoszóma hosszú kar heterokromatin régió fluoreszcenciájának intenzitásbeli polimorfizmusának vizsgálatára. 5 festődés intenzitásbeli szintet különböztethetünk meg: — negatív (=nincs fluoreszcencia) — gyenge (pale) fluoreszcencia (=mint az 1-es kromoszóma rövid karja) — közepes (medium) fluoreszcencia (=mint a 9-es kromoszóma hosszú karjának fő sávja) — kifejezett (intense) fluoreszcencia (=mint a 13-as kromoszóma hosszú karjának disztális része) — ragyogó (brilliant) fluoreszcencia (=mint az Y hosszúkar disztális része). A metodika során a preparátumot 0,625%-os fluoreszcens festékkel (quinacrin vagy atebrin) 20 percig festjük, majd UV megvilágításban vizsgáljuk. A sávok elhelyezkedése megegyezik a G-sáv festésnél tapasztaltakkal.
35
IV. Vizsgált személyek és módszerek NOR Nucleolus organizáló régió festése ezüst-nitráttal (Bloom és Goodpasture 1976). Az N-sáv vagy NOR festés a szatelliták pontos diagnosztizálására alkalmas metodika, ugyanis az ezüst szelektíven csak az akrocentrikus kromoszómák rövid karjához kötődik. A lemezeket 50%-os AgNO3-oldatban áztatva (az elpárolgó folyadékot folyamatosan pótolni kell), 3-4 órán keresztül megvilágítva, 50-60 °C-on exponáljuk az ezüstöt.
FISH Az in situ hibridizációt specifikus DNS vagy RNS szekvenciák szövettani metszetekben történő kimutatására használhatjuk. Egyaránt végezhető metafázisos kromoszómákon és interfázisos sejteken. Alkalmas kromoszóma számbeli eltérések kimutatására, transzlokációk feltérképezésére, vagy akár gének lokalizálására (Bauman 1980). Az analízis folyamán specifikus DNS próbákat alkalmazunk, amelyek lehetnek direkt módon fluoreszcens festékkel jelölve, illetve nem fluoreszcens molekulákkal, hapténnel jelölve, amikor indirekt módon fluoreszcens antitestekkel detektálunk. A próba specifikusan kötődik a kromoszóma adott régióihoz. A próba nagyságától, specifikusságától függően több típust különböztethetünk meg. A festő (painting) próbák sok különálló régió-specifikus próbákból állnak, amelyek egy adott kromoszómához kötődnek, ezáltal azt az illúziót keltve, mintha a teljes kromoszómát festettük volna meg. A cosmid próbák kis szegmentekhez kötődnek, amelyeket általában mikrodeléciók detektálására használunk. Az alpha-szatellit próbák repetitív szekvenciákhoz kötődnek, amelyek a centromérikus régiókhoz közel találhatók meg és kromoszóma specifikusak. Általában aneuploidia és marker kromoszómák detektálására használjuk. A
folyamat
során
a
mitózisban
blokkolt,
hipotonizált
sejteket
fixálóval
(metanol:ecetsav=3:1) tisztított tárgylemezhez rögzítjük. Az RNS és a fixáló eltávolítására a lemezeket előmelegített, 37°C-os 2xSSC-ben oldott 100µg/ml Ribonukleáz A-ban 1 órán át (vízfürdőben) inkubáljuk. A dehidrálás felszálló alkoholsorral történik. A metszetek denaturálására formamid (70ml), 20xSSC (3ml) és tridesztillált víz (27ml) elegyét használjuk. Újabb dehidrálás után a lemezekre mérjük a próbákat (Qbiogene, X és Y painting teljes kromoszóma festőpróba, Biotin vagy Digoxigen fluorokrómokkal jelölve), és 12-16 órán keresztül 37°C-os termosztátban
36
IV. Vizsgált személyek és módszerek hibridizáljuk. A lemezek mosására 50%-os formamid-2xSSC elegyét, 2xSSC-t, majd 4xSSC-0,05%-os Triton X 100 elegyét használjuk. A lemezek immunodetektálását az alkalmazott próbáknak megfelelően FITC-Avidinnal vagy Monoklón anti-Dig-gel végezzük. 4xSSC-ben való mosás után újabb immunodetektálás következik Biotinilált anti-Avidinnel vagy Anti-mouse Ig-DIG-gel. Ismételt mosás után FITC-Avidinnel és Anti-DIG Rhodaminnal detektálunk. Mosás és PBS-el való öblítés után VectaShielddel hígított DAPI-val festjük a kromoszómákat. A tárgylemezeket fedőlemezzel lefedjük, majd a festődést mikroszkóppal vizsgáljuk.
Molekuláris genetikai vizsgálatok Az Y kromoszóma mikrodelécióinak pontos meghatározása érdekében az AZFa, AZFb és AZFc régiókra kiterjedő multiplex PCR reakciókat végzünk, több független, ismert szekvenciájú génhely (STS-Sequence Tagged Site) amplifikálásával. A PCR (polimeráz láncreakció) termékek elválasztása agaróz gél-elektroforézissel történik (Jeffrey 1985, Simoni és mtsai 2004).
IV.2.4. Statisztikai értékelés A nemzőképtelen férfiak körében végzett vizsgálataink statisztikai értékelése során a kromoszóma rendellenességek és polimorfizmusok abszolút és relatív előfordulási gyakoriságait elemeztük a kontroll csoporttal összehasonlítva. Az előfordulási gyakoriságok eloszlását χ2 próbával vizsgáltuk. Szignifikánsnak tekintettük az eltérést, ha a véletlen 5%-nál ritkábban okozta a vizsgált eltérést, vagyis p≤0,05 szignifikancia szintet használtuk. A statisztikai elemzéseket az SPSS 14.0 programcsomag segítségével végeztük (Juvancz és Paksy 1982).
37
V. Vizsgálati eredmények
V. VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK Andrológiai szakambulanciákon és szakrendelőkben gyermektelenség miatt kivizsgálás céljából megjelent 2790 férfi többségénél (1694 személy) normozoospermiát találtak. 306 főnél azoospermiát, illetve 790 esetben az azoospermia kvantitatív variánsának tekinthető igen súlyos fokú oligozoospermiát diagnosztizáltak. Közülük genetikai vizsgálaton átesett 60 férfi esetén a következő elváltozásokra derült fény: — Számbeli elváltozások közül autoszómát érintő elváltozást nem találtunk, hiszen ezen elváltozások fenotípusos jegyeik alapján születéskor (vagy még praenatalisan) felismerhetők. A nemi kromoszómák számbeli elváltozásait találtuk – várakozásainknak megfelelően – a leggyakoribb rendellenességnek. Klinefelter szindrómát és annak variánsait összesen öt férfinél mutattunk ki, négy esetben 47,XXY, egy férfinél 47,XXY/49,XXXXY mozaik formát. Két férfinél számfeletti Y kromoszómát írtunk le az
összes
mitotikus
metafázisban
értékelt
kromoszóma-csoportban
(47,XYY
szindróma). Egy vizsgálati személynél a számbeli eltérés mellett (45,X0 – 90%-ban) az Y kromoszóma szerkezeti elváltozása (46,XderY – 10%-ban) is kimutatható volt. — A szerkezeti elváltozások közül a teljes genomot érintő testi kromoszómák delécióját, duplikációját, transzlokációt, vagy marker kromoszómát nem találtunk. Egy férfinál előfordult egyetlen sejt esetében fellelhető, 1-es kromoszóma majdnem teljes hosszát érintő inverzió, illetve egy másik vizsgálati személynél szintén egy csoportban részleges poliploidiát észleltünk. A nemi kromoszómák szerkezeti elváltozásait két vizsgálati személynél tudtuk kimutatni. Az egyik, a számbeli elváltozásoknál már említett, mozaik 45,X0/46,XderY kariotípusú férfi. Egy másik férfinél minden megvizsgált sejtben Y kromoszóma mikrodeléciót azonosítottunk. — Az általunk vizsgált kromoszóma polimorfizmusok (heterokromatin méret és pozíció, fluoreszcencia és szatelliták száma) közül a nemzőképtelenek körében a következők esetén találtunk jelentősen nagyobb gyakoriságot a kontroll csoporthoz képest: az Y kromoszóma heterokromatin jelentős méretbeli (Yqh+) növekedését tapasztaltuk négy személynél (6,7%), a heterokromatin méretének jelentős csökkenését pedig egy személynél (1,7%). Az autoszómák közül a 9-es kromoszóma heterokromatin teljes pericentrikus inverzióját 3 személynél (5,0%), a szatelliták számának módosulását 15 férfinél (25,0%) írtuk le.
38
V. Vizsgálati eredmények
V.1. Esetbemutatás: Klinikai adatok és családi anamnézisek kromoszóma rendellenességet hordozó betegeknél Az
alábbiakban
azon
személyek
részletesebb
bemutatása
következik,
ahol
kromoszómális elváltozást találtunk a kivizsgálás során. Az esetek az elváltozás típusa szerint csoportosítva, a férfiak a vizsgálati sorszámukkal azonosítva szerepelnek. Azon férfiaknál, ahol erre lehetőség van, fényképet is bemutatunk.
V.1.1. Klinefelter szindróma és variánsai vsz. 9. Kor: 31 év Testalkat: 185 cm, sovány, de izmos testalkatú. Előzményi adatok: 18 évesen bárányhimlője volt, 30 évesen nehéz teher emelése után lágyék-fájdalom. Családi kórtörténet: apai nagynénjének csak hormonkezelés után született gyermeke, súlyos hormonproblémák az apai ági unokatestvérénél. Hormonvizsgálat: emelkedett FSH szint. Andrológiai vizsgálatok: kisebb, hipopláziás heréket (6-8 ml), az ejakulátumban spermiumok nem voltak. Szövettan: „Sertoli cell only” szindróma, spermium nem volt a herebioptátumban. Kromoszóma-vizsgálat: Klinefelter szindróma (2n=47,XXY) valamennyi vizsgált metafázisban (4-6. ábra). 4. ábra: 9. vizsgálati személy Gsávos kromoszóma csoportja A képen az X és Y kromoszómákat felirattal jelöltük.
39
V. Vizsgálati eredmények
5. ábra: 9. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
6. ábra: 9. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az X kromoszómák teljes X kromoszóma festőpróbával jelölve láthatóak (piros), ami az Y kromoszóma rövid kart is festette az azonos szekvenciák miatt. Az Y kromoszómát Y teljes kromoszóma festőpróbával jelöltük (zöld).
40
V. Vizsgálati eredmények vsz. 24. Kor: 29 év Testalkat: 178 cm, 84 kg, gynecomastia és nőies csípő (7. ábra). Előzményi adatok: egészségesnek érzi magát. Családi kórtörténet: negatív. Hormonvizsgálatok: LH (13,95IU/l) és FSH (32,72IU/l) koncentrációja magas, tesztoszteron szintje (2,05ng/ml) a normálisnál alacsonyabb. Andrológiai vélemény: hipopláziás, babnyi tömött herék, az ejakulátumban spermium nem volt. Kromoszóma-vizsgálatok: nem-mozaikos 47,XXY szindróma (8-11. ábra). 7. ábra: 24. vizsgálati személy
8. ábra: 24. vizsgálati személy G-sávos kromoszóma csoportja
41
V. Vizsgálati eredmények 9. ábra: 24. vizsgálati személy C-sávos kromoszóma csoportja
10. ábra: 24. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
11. ábra: 24. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve A két X kromoszómát piros színnel detektáltuk X kromoszóma teljes festőpróba segítségével, amely az Y kromoszóma rövid karját is festette.
42
V. Vizsgálati eredmények vsz. 48. Kor: 31 év Testalkat: 182 cm, 112 kg, gynecomastia (12. ábra). Előzményi adatok: két visszérműtét, egy lágyéksérvműtét Hormonvizsgálatok: emelkedett FSH (25,9IU/l) és LH (13,8IU/l) és normális tesztoszteron (3,54 ng/ml). Andrológiai vélemény: 3-4 cm3 térfogatú herék, kis mennyiségű ejakulátum, spermiumok teljes hiánya. Kromoszóma-vizsgálatok: nem-mozaikos 47,XXY szindróma (13-15. ábra).
12. ábra: 48. vizsgálati személy
13. ábra: 48. vizsgálati személy Gsávos kromoszóma csoportja
43
V. Vizsgálati eredmények
14. ábra: 48. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
15. ábra: 48. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az X kromoszómákat ebben az esetben biotinilált (zöld) teljes kromoszóma festőpróbával, az Y kromoszómát digoxigenilált festőpróbával (piros) jelöltük.
44
V. Vizsgálati eredmények
vsz. 57. Kor: 30 év Testalkat: 172 cm, 96 kg, gyermeki arcvonások, kismértékű gynecomastia (16. ábra). Előzményi adatok: többszöri öngyilkossági kísérlet. Hormonvizsgálatok: eredménye nem ismert. Andrológiai vélemény: hipopláziás, csökkent turgorú herék. Kromoszóma-vizsgálatok: nem-mozaikos 47,XXY szindróma (17-20. ábra).
16. ábra: 57. vizsgálati személy
17. ábra: 57. vizsgálati személy Gsávos kromoszóma csoportja
45
V. Vizsgálati eredmények
18. ábra: 57. vizsgálati személy Csávos kromoszóma csoportja A 47,XXY szindróma mellett a 9-es kromoszóma teljes pericentrikus inverziója igazolódott.
19. ábra: 57. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
20. ábra: 57. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az X kromoszómákat X kromoszóma teljes festőpróbával zöldre detektáltuk. Az Y kromoszóma eukromatikus részét pirosra festettük, amellyel homológ részek az X kromoszóma rövid kar disztális végén, valamint egy kisebb szakasz a hosszú karon, a centroméra alatt is találhatók, ezeket a próba halványan szintén pirosan jelölte.
46
V. Vizsgálati eredmények vsz. 15. Kor: 32 év Testalkat: 189 cm, 110 kg, izmos testfelépítés. Hormonvizsgálatok: FSH szint (16,51 IU/l) emelkedett, az LH (8,75 IU/l) és tesztoszteron szint (3,93 ng/ml) a normális értékhatárokon belül. Andrológiai kivizsgálás: átlagosnál kisebb herék (8-10ml) (kriptorizmusát 10 évesen megműtötték), pyospermiára jellemző gennyes ejakulátum, valószínűleg infekció miatt, spermium sem az ejakulátumban, sem a herebiopsziával nyert mintában nem volt. Szövettan: „Sertoli cell only” szindróma. Kromoszóma-vizsgálatok: 47,XXY kariotípus a mitotikus metafázisok többségében, két esetben azonban 49,XXXXY kariotípust találtunk. 2n=47,XXY(98%)/49,XXXXY(2%) (21-25. ábra). 21. ábra: 15. vizsgálati személy Gsávos kromoszóma csoportja
22. ábra: 15. vizsgálati személy Csávos kromoszóma csoportja
47
V. Vizsgálati eredmények
23. ábra: 15. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
24. ábra: 15. vizsgálati személy 47,XXY kariotípusú kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az X kromoszómákat teljes painting festőpróbával jelöltük (piros). A metafázisos és interfázisos sejtmagban is jól látható a számfeletti X kromoszóma megléte, valamint halványan az Y kromoszóma homológ részei is felfedezhetők.
25. ábra: 15. vizsgálati személy 49,XXXXY kariotípusú kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az X kromoszómák piros festőpróbával festve láthatóak, amely az Y kromoszóma rövid kart is festi az azonos szekvenciák miatt. A metafázisos csoport mellett lévő interfázisos sejtmagban is jól látható az X kromoszómák által elfoglalt terület arányából, hogy több X kromoszómáról van szó.
48
V. Vizsgálati eredmények
V.1.2. Számfeletti Y kromoszóma, XYY szindróma vsz. 17. Kor: 28 év Testalkat: 190 cm, 80 kg. Előzményi adatok: Gyermekkorában lágyéksérve volt. 2000-ben azoospermiát diagnosztizáltak nála. Ugyanabban az évben baloldali herevisszér sérvét megműtötték. 2002-ben asszisztált reprodukcióval kislánya született. A vizsgálat idejében főiskolai hallgató volt. Hormonvizsgálatok: FSH=16,51IU/l, LH=6,57IU/l, tesztoszteron=3,53ng/ml. Andrológiai vizsgálat: a bal here normális térfogatú, varicokele nem volt tapintható, a jobb here kisebb, atrófiás. Spermiumok mind az ejakulátumban, mind a hereszövetben fellelhetők voltak, súlyos fokú oligozoospermia (0-1 millió spermium/ml) igazolódott. Kromoszóma vizsgálatok: számfeletti Y kromoszóma valamennyi vizsgált metafázisban, 2n=47,XYY szindróma (26-29. ábra).
26. ábra: 17. vizsgálati személy G-sávos kromoszóma csoportja
49
V. Vizsgálati eredmények
27. ábra: 17. vizsgálati személy C-sávos kromoszóma csoportja
28. ábra: 17. vizsgálati személy Qsávos kromoszóma csoportja
29. ábra: 17. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve A képen a teljes X kromoszóma festőpróba (piros) festette az Y kromoszómák rövid karjait is.
50
V. Vizsgálati eredmények vsz. 36. Kor: 42 év Testalkat: 185 cm, 92 kg, férfias megjelenés (30. ábra). Hormonvizsgálatok: normális FSH (12,03IU/l), LH(9,11IU/l) és tesztoszteron (7,5ng/ml). Andrológiai vizsgálatok: mindkét oldalon petyhüdt herék, baloldalon varicokele. Here szövettani vizsgálata: heresorvadás, spermatogenezis súlyos károsodása, kis számban spermatogóniumok, érett spermiumok elvétve,
felszaporodott
számú
Sertoli
sejt,
citoplazmájuk
vakuolizált, a tubulus fala hialinizálódott. Az interstitiumban Leydig sejt-csoportok fellelhetők voltak, a kapillárisok és kiserek fala hialinos megvastagodást mutatott. A germinális hám részleges sorvadása mindkét oldali mintában, de kifejezettebb mértékben a bal oldali bioptátumban, ami a varicokelevel összeegyeztethető. Kromoszóma-vizsgálat: 47,XYY kariotípus, valamint a 9-es kromoszóma teljes pericentrikus inverziója igazolódott (31-34. ábra). 30. ábra: 36. vizsgálati személy
31. ábra: 36. vizsgálati személy G-sávos kromoszóma csoportja
51
V. Vizsgálati eredmények
32. ábra: 36. vizsgálati személy C-sávos kromoszóma csoportja A két Y kromoszóma mellett a parciális és teljes pericentrikus inverzióval rendelkező 9-es kromoszómákat is megjelöltük.
33. ábra: 36. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportja
34. ábra: 36. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve Az Y kromoszómák eukromatikus részét festette a próba (piros), valamint az X kromoszómán is láthatóak halványan pirosra festődött Y-al homológ részek. A 9-es kromoszómák egyikének teljes pericentrikus inverziója is felismerhető a képen.
52
V. Vizsgálati eredmények
V.1.3. Y kromoszóma mikrodeléció
vsz. 40. Kor: 29 év Testalkat: 180 cm, 82 kg, izmos testalkatú (35. ábra). Hormonvizsgálatok: magas FSH (28,59IU/l), normális LH (8,19IU/l) és tesztoszteron (3,54ng/ml) szint. Andrológiai vizsgálatok: normális volumenű és turgorú herék, az ejakulátumban spermium nem volt. Kromoszóma-vizsgálatok:
citogenetikai
módszerekkel
elváltozás nem volt észlelhető (36-39. ábra). Molekuláris genetikai vizsgálatok: az Y kromoszóma AZFc régiójának mikrodeléciója igazolódott (4. táblázat). 35. ábra: 40. vizsgálati személy
36. ábra: 40. vizsgálati személy G-sávos kromoszóma csoportja Elváltozás nem volt látható a különböző technikákkal megfestett Y kromoszómákon.
53
V. Vizsgálati eredmények
37. ábra: 40. vizsgálati személy C-sávos kromoszóma csoportja
38. ábra: 40. vizsgálati személy Qsávos kromoszóma csoportja
39. ábra: 40. vizsgálati személy kromoszóma csoportja FISH analízissel értékelve FISH analízissel sem volt észlelhető az Y kromoszómán mikrodeléció. Az X kromoszóma zölddel, az Y pirossal jelölve látható, az Y festőpróba festette az X kromoszóma azonos szekvenciáit is.
54
V. Vizsgálati eredmények
STS (sequence tagged site) / régió jelen van+, hiányzik-
sY84/AZFa
+
sY86/AZFa
+
sY114/AZFb
+
sY127/AZFb
+
sY134/AZFb
+
sY143/AZFb
+
sY152/AZFc
-
sY157/AZFc
-
sY158/AZFc
-
sY254/AZFc
-
sY255/AZFc
-
4. táblázat: 40. vizsgálati személy Y kromoszóma molekuláris genetikai analízise A vizsgálati személy Y kromoszóma molekuláris analízise az AZFa és AZFb régió meglétét, valamint az AZFc régió hiányát mutatta.
55
V. Vizsgálati eredmények vsz. 10. Kor: 35 év Testalkat: 160 cm, 58 kg, izmos testalkatú (40. ábra). Családi anamnézis: édesapja 170 cm, édesanyja 160 cm magas. Hormonvizsgálatok: magasabb FSH (27,38IU/l), normális LH (7,04IU/l) és tesztoszteron (5,32ng/ml) szint. Andrológiai vizsgálatok: normális térfogatú és turgorú herék. Szövettani vizsgálatok: gátolt érés, „Sertoli cell only” szindróma. Kromoszóma
vizsgálatok:
kétféle
kariotípus:
az
egyik
2n=45,X0-nak mutatkozott a leszámolt mitotikus metafázisok több mint 90%-ában. A sejtek kevesebb, mint 10%-a egy kicsi, nem fluoreszkáló, heterokromatikus részét elvesztett, deléciós Y kromoszómát hordozott ( 41-44. ábra). Molekuláris genetikai vizsgálat: az Y kromoszóma AZFb és AZFc régiója hiányzik (5. táblázat). 40. ábra: 10. vizsgálati személy
41. ábra 10. vizsgálati személy G-sávos kromoszóma csoportjai A.: 46 kromoszómát tartalmazó csoport, az Y kromoszóma q karjának disztális részé hiányzik B.: 45,X0 kariotípusú csoport
56
V. Vizsgálati eredmények
42. ábra: 10. vizsgálati személy 45,X0 kariotípusú C-sávos kromoszóma csoportja
43. ábra: 10. vizsgálati személy Q-sávos kromoszóma csoportjai A.: 46,XderY B.: 45,X0
57
V. Vizsgálati eredmények
44. ábra: 10. vizsgálati személy kromoszóma csoportjai FISH analízissel értékelve A.:46,XderY kariotípus. A metafázisok kevesebb, mint 10%-ában látható derivált Y kromoszóma főként a kromoszóma rövid karjából és a centromérából áll, a q kar legnagyobb része hiányzik, amelyet teljes kromoszóma festőpróbával festettünk (zöld). Ebben a kromoszóma csoportban az X kromoszóma rövidkarjának egy része letörött (piros). B: 45,X0 kariotípus. A csoportok 90%-ában az X kromoszóma teljes festőpróba (piros) csupán egyetlen X kromoszómát mutatott, Y kromoszóma nem volt látható. STS (sequence tagged site) / régió jelen van+, hiányzik-
sY84/AZFa
+
sY86/AZFa
+
sY114/AZFb
-
sY127/AZFb
-
sY134/AZFb
-
sY143/AZFb
-
sY152/AZFc
-
sY157/AZFc
-
sY158/AZFc
-
sY254/AZFc
-
sY255/AZFc
-
5. táblázat: 10. vizsgálati személy Y kromoszóma molekuláris genetikai analízise A molekuláris genetikai vizsgálatok az Y kromoszóma AZFb és AZFc régiójának teljes hiányát igazolták. Az AZFa régió jelen volt, így a törés az sY86 és 114 szakaszok között következhetett be.
58
V. Vizsgálati eredmények
V.1.5. Autoszomális elváltozások
Számbeli elváltozások Részleges triploidiát találtunk a 13-as számmal jelzett vizsgálati személy egy G-sávval festett mitotikus csoportjában. (45. ábra)
45. ábra: 1,7,8,9,10,11,12,14,19,21 és 22-es kromoszómák esetében triszómiát találtunk, valamint két X és egy Y kromoszómát a férfi egyik sejtjében. (Az egyik 2-es és 16-os kromoszóma valószínűleg technikai hiba miatt hiányzik a csoportból.)
Szerkezeti elváltozások Inverziót több esetben találtunk, amikor csak a heterokromatikus régiót érintette a teljes vagy
részleges
pericentrikus
inverzió.
Ezek
tárgyalására
a
kromoszóma
polimorfizmusoknál kerül sort, mivel normális variánsoknak tekintik őket. A heterokromatikus régión kívül nagyobb kromoszóma szakaszra kiterjedő inverziót egy vizsgálati személynél tudtunk leírni, ahol az egyik 1-es kromoszóma inverzióját (46. ábra) csupán egyetlen metafázisban találtuk meg. Ez azonban a mozaikos sejtek alacsony száma miatt nem lehetett a nemzőképtelenség okozója. 59
V. Vizsgálati eredmények
46. ábra: 41. vizsgálati személy egy C-sávos metafázisos csoportja A férfinél egy sejtben az egyik 1-es kromoszóma majdnem teljes hosszát érintő inverzió látható.
V.2. Kromoszóma polimorfizmus vizsgálatok eredményei
V.2.1 Y kromoszóma polimorfizmusai
Az Y kromoszóma méret heteromorfizmusának vizsgálatakor leggyakoribbnak a nagy Y kromoszómát találtuk, a betegek 45,0%-ában. Ennél ritkábban, 25,0%-ban tudtuk leírni a közepes és nagyon-nagyY kromoszómát. Legritkábban kicsi és nagyonkicsi Y kromoszómát találtunk, két, illetve egy esetben (6. táblázat).
méret
n
%
nagyon-kicsi kicsi közepes nagy nagyon-nagy
1 2 15 27 15
1,67 3,33 25,00
összesen
60
100,00
45,00 25,00
6. táblázat: Az Y kromoszóma méret polimorfizmus gyakoriságai
60
V. Vizsgálati eredmények A Q sávos Y kromoszóma fluoreszcencia polimorfizmus vizsgálata során leggyakrabban (38,3%) erősen fluoreszkáló (kifejezett) heterokromatikus résszel találkozhattunk. Közepes fluoreszcenciájú Y kromoszómát 33,3%-ban találtunk. Gyenge fluoreszcenciát 11 személynél, vagyis 18,3%-nál, ragyogó fluoreszcenciát 5 férfinél, 8,3%-nál mutattunk ki. Egy esetben nem fluoreszkáló Y volt látható a metafázisos csoportokban (7. táblázat). fluoreszcencia
n
%
nincs gyenge közepes kifejezett ragyogó
1 11 20 23 5
1,67 18,33 33,33
összesen
60
100,00
38,33 8,33
7. táblázat: Az Y kromoszóma fluoreszcencia polimorfizmus gyakoriságai
V.2.2. Autoszómák polimorfizmusai Az
1-es
kromoszóma
centromérikus
heterokromatin
régiójának
méret
polimorfizmus vizsgálata során leggyakrabban a kicsi (42,2%) centromérikus régiót figyelhettük meg. Ennél kicsivel kevesebbszer (38,2%) tudtuk leírni a közepes méretű centromérát. A nagy centoméra ritkábban (16,7%) volt megfigyelhető. Nagyon-kicsi és nagyon-nagy heterokromatint csupán két, illetve egy esetben láttunk az 1-es kromoszóma esetén (8. táblázat). 1
méret
n 2 43 39 17 1 102
nagyon kicsi (vs) kicsi (s) közepes (m) nagy (l) nagyon nagy (vl) összesen*
% 1,96 42,16 38,24 16,67 0,98 100,00
8. táblázat: 1-es kromoszóma centromérikus heterokromatin méret polimorfizmus gyakoriságai
61
V. Vizsgálati eredmények A
9-es
kromoszóma
centromérikus
heterokromatin
régiójának
méret
polimorfizmusa Gauss-eloszlást mutatott. Leggyakoribb a közepes méret volt (53,9%), ennél ritkább a kicsi (26,5%), illetve a nagy centroméra (17,7%), míg nagyon-kicsi, illetve nagyon-nagy heterokromatint egy-egy esetben (1,0%) írtunk le (9. táblázat). 9
méret
n 1 27 55 18 1 102
nagyon kicsi (vs) kicsi (s) közepes (m) nagy (l) nagyon nagy (vl) összesen*
% 0,98 26,47 53,92 17,65 0,98 100,00
9. táblázat: 9-es kromoszóma centromérikus heterokromatin méret polimorfizmus gyakoriságai
A
16-os
kromoszóma
centromérikus
heterokromatin
régiójának
méret
polimorfizmusa a 9-es kromoszómához nagyon hasonló eloszlást mutatott. Itt is leggyakoribb a közepes méret volt (53,9%), ennél ritkább a kicsi (33,3%), illetve a nagy centroméra (11,8%), míg nagyon-kicsi heterokromatint egy esetben (1,0%) írtunk le, nagyon-nagy centromérát pedig nem találtunk (10. táblázat). 16
méret
n 1 34 55 12 0 102
nagyon kicsi (vs) kicsi (s) közepes (m) nagy (l) nagyon nagy (vl) összesen*
% 0,98 33,33 53,92 11,76 0,00 100,00
10. táblázat: 16-os kromoszóma centromérikus heterokromatin méret polimorfizmus gyakoriságai *nem minden páciens esetében végeztük el az összes festési technikát, ezért a vizsgált kromoszómák száma (102) nem egyezik meg a vizsgált személyek számának (60) kétszeresével.
Az 1-es, 9-es és 16-os kromoszómák centromérikus heterokromatin régiójának pozícióbeli polimorfizmusa az esetleges inverziók meglétét jelenti. Jelen vizsgálat során teljes pericentrikus inverziót három esetben tudtunk megfigyelni a 9-es
62
V. Vizsgálati eredmények kromoszómánál, ezek közül kettőt egy 47,XXY, illetve egy 47,XYY szindrómás betegben. Az 1-es és 16-os kromoszómánál teljes pericentrikus inverzióra nem volt példa. Parciális pericentrikus inverziót 17 esetben az 1-es, 20 esetben a 9-es kromoszómánál írtunk le, vagyis e kromoszómák 16,7, illetve 19,6%-ánál (17/102 illetve 20/102). A 16-os kromoszómánál, egy személynél írtunk le parciális pericentrikus inverziót (1,0%). A fluoreszcencia polimorfizmus az Y kromoszóma mellett egyes autoszómákra is jellemző, így a 3-as, 4-es és akrocentrikus kromoszómák esetében is személyenként változó a festődés intenzitása. A nemzőképtelen férfiak körében azt találtuk, hogy leggyakrabban gyengén és közepesen fluoreszkáló kromoszómákkal rendelkeztek, a nem fluoreszkáló és kifejezetten fluoreszkáló kromoszómákból jóval kevesebbet tudtunk leírni. Kivételt képez a 13-as kromoszóma rövid kar 11-es régiója, ahol a kifejezett fluoreszcencia 33%-ban fordult elő, valamint a 4-es kromoszóma, ahol az esetek több mint felében nem fluoreszkáló centromérát találtunk. A vizsgált autoszómák esetén ragyogó fluoreszcenciát csak néhány esetben láttunk (11. táblázat). nincs n %
gyenge n %
közepes n %
3q11 4q11 13p11 13p13 14p11 14p13 15p11 15p13 21p11 21p13 22p11 22p13
10
8,47
51
43,22
33
27,97
24
20,34
0
0,00
118
100,00
60
50,85
34
28,81
23
19,49
1
0,85
0
0,00
118
100,00
1
0,85
13
11,02
65
55,08
37
31,36
2
1,69
118
100,00
0
0,00
71
60,17
42
35,59
3
2,54
2
1,69
118
100,00
1
0,85
68
57,63
48
40,68
1
0,85
0
0,00
118
100,00
0
0,00
56
47,46
42
35,59
19
16,10
1
0,85
118
100,00
2
1,69
73
61,86
39
33,05
4
3,39
0
0,00
118
100,00
0
0,00
51
43,22
48
40,68
18
15,25
1
0,85
118
100,00
3
2,54
54
45,76
59
50,00
2
1,69
0
0,00
118
100,00
0
0,00
53
44,92
49
41,53
16
13,56
0
0,00
118
100,00
0
0,00
51
43,22
48
40,68
19
16,10
0
0,00
118
100,00
0
0,00
62
52,54
33
27,97
19
16,10
4
3.39
118
100,00
összesen
77
5,44
637
44,99
529
37,36
163
11,51
10
0,71
1416
100,00
fluoreszcencia
kifejezett n %
ragyogó n %
összesen* n %
11. táblázat: A 3-as, 4-es és akrocentrikus kromoszómák fluoreszcencia polimorfizmus gyakoriságai *Egy személynél nem volt értékelhető a Q-sáv polimorfizmus, ezért a kromoszómák teljes száma (118) kevesebb a vizsgált személyek számának kétszeresénél (60*2=120).
63
V. Vizsgálati eredmények Szatellita számbeli polimorfizmus: Egyes akrocentrikus kromoszómák esetén, az általános két szatellitától eltérően, gyakran találtunk egy, három, vagy dupla (négy) szatellitát. A 14-es kromoszóma esetén 1 páciensnél három-szatellitát, a 15-ös kromoszóma esetén 6 esetben dupla-szatellitát, 8-szor három-szatellitát láttunk. A többi akrocentikus kromoszómánál nem írtunk le ilyen jellegű polimorfizmust. Ha csak a 15-ös kromoszóma tekintetében vizsgáltuk a szatelliták számát, akkor a vizsgált személyek 5,1%-ában (6/2*59) találunk dupla és 6,8%-ában (8/2*59) három szatellitát. A 15-ös kromoszóma esetén tehát a szatelliták számbeli polimorfizmus gyakorisága a nemzőképtelen férfiak között 11,9% (14/2*59). Összességében az akrocentrikus kromoszómák esetén (59 ember 5féle akrocentrikus kromoszómapár 59*2*5=590 kromoszóma) a dupla-szatellita gyakorisága 1,0% (6/590), a három-szatellita gyakorisága pedig 1,5%-nak (1+8/590) adódott. Vagyis a szatellita számbeli polimorfizmus gyakorisága összességében 2,5% a kromosozómákra vonatkoztatva.
64
VI. Az eredmények megvitatása
VI. Az eredmények megvitatása Az asszisztált reprodukciós technikák sok olyan házaspárnak segítenek, akiknek korábban nem lehetett volna gyermekük. Egyes páciensek esetében jó esély van sikeres tesztikuláris spermium injektálásra, de a „Sertoli cell only” szindróma, az előrehaladott atrófia, vagy a komplett korai érési gátlás esetében ez reménytelen. A nyolc esetből, akiknél nemi kromoszóma aneuploidiát találtunk, csak egy esetben volt mesterséges megtermékenyítéshez megfelelő spermium fellelhető az ejakulátumban vagy a here bioptátumban. A mikrodeléciót hordozó két férfi közül annál, akinél az AZFc régió hiányát mutattuk ki, jó eséllyel lehet mesterséges megtermékenyítésre alkalmas spermiumot találni a here-bioptátumban. Számos etiológiai faktor mellett a genetikai-elváltozások elsődleges szerepet játszanak a férfi eredetű nemzőképtelenség kialakulásában. A kromoszóma-abnormalitások által kiváltott infertilitás pontos mechanizmusa nem tisztázott, azonban valószínű, hogy a meiotikus osztódás során az abnormálisan szétváló kromatidák gátolják a spermium termelődését. A kromoszóma polimorfizmusok esetén az esetlegesen károsodott gének vezethetnek a spermiumok számának csökkenéséhez.
VI.1. Nemi kromoszóma-elváltozások Intézetünkben elvégzett 60 nemzőképtelen férfi genetikai vizsgálata során 9 esetben találtunk elváltozást. A genetikai elváltozással rendelkező személyek vizsgálati eredményeit a 12. táblázatban foglaltuk össze. Mintánkban a kromoszómális elváltozások és Y kromoszóma mikrodeléciók együttes előfordulási gyakorisága 15,0% (9/60). A magas gyakoriság oka valószínűleg az lehet, hogy célzott, válogatott mintáról van szó. Vicdan és munkatársai (2004) nemzőképtelen férfiak körében végzett vizsgálatai során a genetikai elváltozások gyakoriságát 12,5%-nak találta, szintén beleértve a kromoszómális elváltozásokat és az Y kromoszóma deléciókat is. Vizsgálati mintánkban a kromoszóma elváltozások gyakorisága (az Y mikrodeléció nélkül) az azoospermiás férfiak esetén 13,3%-nak adódott (8/60), az irodalomban erre vonatkozóan 7-15,4%-os gyakoriság található a hasonlóan válogatott, azoospermiás férfiakra vonatkozóan (Vicdan és mtsai 2004). Oligozoospermiás férfiaknál 5%-ban 65
VI. Az eredmények megvitatása található a háttérben valamilyen kromoszómális eltérés. A nem válogatott, vizsgálatra került csökkent fertilitású férfiak körében ezt az arányt 2% körülinek írják, míg az átlagos férfi populációban 0,7-1%-ra becsülik a kromoszóma elváltozások előfordulását (Vicdan és mtsai 2004). beteg
kor magasság súly (év) (cm) (kg)
here kisebb, tömött kisebb, tömött
spermium
FSH (IU/l)
LH tesztosztero here (IU/l) n (ng/ml) biopszia
0 M/ml
emelkedett
-
-
0 M/ml
32.72
13.95
2.05
spermium nem volt spermium nem volt spermium nem volt
citogenetika
9
31
185
70
24
29
178
84
48
31
182
112
kisebb
0 M/ml
25.9
13.8
3,54
57
30
172
96
hipopláziás csökkent turgorú
0 M/ml
-
-
-
15
32
189
110
kisebb, tömött
0 M/ml
16.51
8.75
3.93
Sertoli cell 47,XXY/49,XXXXY only szindróma
16.51
6.57
3.53
megfelelő spermium
47,XYY
12.03
9.11
7.5
csak néhány spermium
47,XYY
-
-
-
-
46,XderY
27.38
7.04
5.32
érési gátlás, Sertoli cell only szindróma
45,X/46,XderY
17
28
190
36
42
185
40
29
180
10
36
160
bal: normális (korábban 80 0-1 M/ml varicokele) jobb: atrófiás petyhüdt, 92 0 M/ml bal: varicokele normális 82 0 M/ml térfogat, petyhüdt 58
normális
0 M/ml
-
47,XXY 47,XXY 47,XXY 47,XXY
12. táblázat: A vizsgálatok során észlelt, nemzőképtelenséget okozó elváltozásokkal rendelkező személyek klinikai adatai
VI.1.1. Klinefelter szindróma A Klinefelter szindróma a férfi hipogonadizmus legáltalánosabb formája, egyben a férfi infertilitás leggyakoribb genetikai oka. Gyakorisága az átlag populációban 1/600-1000 élveszületett fiúgyermek, a nemzőképtelen férfiak között a különböző irodalmi adatok szerint 3-11%-ban fordul elő (Bielanska és mtsai 2000, Hargreave 2000, Huynh és mtsai 2002, Lanfranco és mtsai 2004). Egyezően az irodalmi adatokkal, Intézetünkben nemzőképtelenségük miatt vizsgálatra került férfiak között szintén a Klinefelter szindróma volt a leggyakoribb elváltozás, 5 esetben találtuk meg az elváltozás
66
VI. Az eredmények megvitatása valamilyen formáját. Ez azt jelenti, hogy a vizsgálati anyagban a Klinefelter szindróma gyakorisága 8,3% volt, ami magasabb Lanfranco és munkatársai (2004) által említett 3,1%-nál, illetve Bielanska és munkatársai (2000) 4,6%-os adatánál, de alacsonyabb a Lin és munkatársai (2004b) által leírt 11%-nál. A Klinefelter szindróma 80–90%-át a klasszikus 47,XXY forma, míg a fennmaradó 10– 20%-ot több mint 30 féle magasabb fokú aneuploidia, mozaicizmus, illetve szerkezeti X kromoszóma elváltozás alkotja (48,XXXY, 48,XXYY, 49XXXXY, 46,XY/47XXY, stb.). Vizsgálati anyagunkban négy esetben tiszta 47,XXY kariotípust, egy esetben 47,XXY/49,XXXXY mozaicizmust találtunk. A szindróma patomechanizmusának alapját a szülői ivarsejtek fejlődésekor a meiózis során, vagy korai embrionális mitotikus sejtosztódás során bekövetkező non-disjuctio képezi. Habár a szindrómát már 1942-ben leírták (Klinefelter és mtsai), és 1959-ben a kromoszómális háttérre is fény derült, a molekuláris mechanizmus még nem teljesen tisztázott. Mivel a Klinefelter szindrómás betegek nem képeznek homogén csoportot, a kariotípus alapján nem lehet megjósolni a here sejtjeinek kromoszóma szerkezetét, illetve a spermatogenezis hiányát, vagy meglétét. Újabb tanulmányokban a Klinefelter szindróma fenotípusos megjelenésének változatosságát az androgének szerepével és az X kromoszómán megtalálható androgén-receptorral hozzák összefüggésbe. Az androgén receptor ugyanis CAG repeat (CAGn) polimorfizmust hordoz, amelynek hossza fordítva arányos az androgén aktivitással, és ezáltal a fenotípusos variációért is felelőssé tehető. Lanfranco és munkatársai (2004) kimutatták, hogy Klinefelter szindrómásokban a legalább két példányban meglévő androgén-receptor allél közül a rövidebb CAGn allél inaktiválódik, az aktív CAGn allél hossza pedig egyenes arányban van a testmagassággal és a gynecomastia meglétével. Az androgének a Klinefelter-szindróma testalkati jellemzőire tett módosító hatását tehát a CAGn polimorfizmusán keresztül fejtik ki. A Klinefelter-szindróma – magas előfordulási aránya ellenére is – a betegek nagy részénél diagnosztizálatlan marad. Abramsky és Chapple (1997) szerint 10%-nál praenatalisan észlelik, 26%-nál gyermekkorban vagy felnőttkorban írják le fenotípusos megjelenés vagy nemzőképtelenség miatt, a többi esetben diagnosztizálatlan marad az elváltozás. Intézetünkben is előfordult, hogy egy nőies csípővel, gynecomastiával, de normális méretű nemi szervekkel rendelkező férfinél apaságvizsgálat kapcsán derült
67
VI. Az eredmények megvitatása fény az elváltozásra (Bujdosó és mtsai 1973). Enyhébb esetekben a kórkép felismerése a pubertásig csak citogenetikai vizsgálattal lehetséges. Később általában átlagos, vagy annál nagyobb testmagasság, az esetek több mint felében kétoldali gynecomastia, nőies csípő, gyér szőrzetnövekedés, rendes nagyságú, vagy kisebb pénisz (tesztoszteron injekcióval hatásosan kezelhető), kisebb, de nem atrófiás here (átlagban 5ml, egészséges európai ember esetén 12-30ml), aspermatogenezis, a legtöbb esetben alacsony szérum tesztoszteron szint és magas LH és FSH szint jellemzi a kórképet. A hipogonadizmust a here Sertoli sejtjei inaktivitásának tulajdonítják, míg a Leydig sejtek által korlátozottan termelt tesztoszteront teszik felelőssé a másodlagos nemi jellegek kialakulásának deficienciájáért. A magas FSH szintet a here másodlagos nemi hormonjának, az inhibinnek a hiányával, vagy alacsony szintjével magyarázzák, mivel a hipofízis gonadotropinjai felé a visszakapcsolás nem következik be, ezért emelkedik az FSH koncentráció (Visootsak és mtsai 2001). Mint egyéb szindrómákban is, megtalálható az oligofrénia és intelligencia defektus, bár nagyrészben a szellemi képesség kielégítő, sőt fokozott is lehet. Jellemzője lehet a beszédértési, nyelvi és tanulási nehézségek, viselkedési
problémák
is.
Személyiségükre
barátságosság,
segítőkészség,
érzékenység,
bizonytalanság,
jó
és
magatartásukra
kapcsolatteremtés, aggodalmaskodás,
félénkség,
a
kedvesség,
visszafogottság,
lobbanékonyság
jellemző.
Homoszexualitásra való nagyobb hajlamot nem tudtak igazolni, habár a nők felé irányuló kisebb szexuális figyelmet leírtak (Smyth és Bremner 1998). A vizsgálati anyagban előforduló 5 Klinefelter szindrómás személynél, ahol a klasszikus 47,XXY szindróma, vagy annak mozaikos formája volt jelen, csak felnőttkorban, nemzőképtelenségük miatt derült fény az elváltozásra. Mindegyikük nagyobb testmagassággal, kicsi tömött herékkel rendelkezett. Három személynél gynecomastiát írtunk le. Intelligenciaszintjük átlagosnak tűnt, bár erre vizsgálatokat nem végeztünk. A vizsgálatok alatt személyiségük leginkább félénknek, visszafogottnak tűnt, kivéve a 9-es számú férfit, aki nyitottnak, beszédesnek mutatkozott. Bár a Klinefelter szindróma a férfi nemzőképtelenség leggyakoribb kromoszómális oka, az utóbbi években néhány olyan esetről is beszámoltak, amikor – elsősorban a szindróma mozaikos formája esetén, de előfordult már a klasszikus típusnál is – spermiumot tudtak nyerni a pácienstől (Bielanska 2000, Pienna Videau és mtsai 2001, Visootsak és mtsai 2001, Huynh és mtsai 2002), és mesterséges megtermékenyítés után egészséges gyermeke született a betegnek (Nodar és mtsai 1999, Hargreave 2000). 68
VI. Az eredmények megvitatása Okada és munkatársai (2005) 51 Klinefelter szindrómás beteg anyagát dolgozták fel. Közülük 26-nál találtak TESE-vel ICSI-re megfelelő spermiumot a hereszövetben. Közülük 12 esetben következett be terhesség, 8 egyes szülés és 2 ikerszülés mellett 2 spontán vetélést eredményezve. A két csoport között (25 betegnél, akiknél nem találtak spermiumot, és a 26 betegnél, akiknél igen) az LH, FSH és tesztoszteron szintje, valamint a here volumenének tekintetében nem találtak különbséget. Jelentős eltérés volt azonban a két csoport átlag életkora között. Akiknél sikeresen végezték el a TESEt, az átlagéletkor 31 év volt, míg a sikertelen TESE-n átesettek körében az átlagéletkor 38 évnek adódott. Kritikus életkornak a 35 éves kort jelölték meg, és ajánlják lehetőség szerint Klinefelter szindrómásoknál ez előtt elvégezni a spermiumnyerést. Felmérésünkben mind az öt, nemzőképtelenség miatt megvizsgált Klinefelter szindrómás személynél a diagnózis azoospermia volt. Életkoruk 29 és 32 év közötti volt, ennek ellenére tesztikuláris spermiumnyeréssel nem sikerült egyiküknél sem megfelelő spermiumot nyerni ICSI céljára. Az irodalomban néhány olyan beteget is bemutattak, akiknek természetes úton született gyermekük (Laron és mtsai 1982, Terzoli és mtsai 1992). A Klinefelter szindrómás betegek spermiumai (amennyiben van ilyen), a várt 50% haploid - 50% hiperhaploid aránytól eltérően, nagyrészt (94-98%) haploidok (Bielanska és mtsai 2000, Morel és mtsai 2000, Staessen és mtsai 2003), így akár természetes, akár mesterséges úton születik gyermekük, nagy valószínűséggel egészséges lesz. A hiperhaploid spermiumok egészséges személyekhez képest megnövekedett gyakorisága (Bielanska és mtsai 2000, Morel és mtsai 2000) miatt azonban ajánlott a pre-implantációs genetikai diagnózis (PGD) elvégzése (Staessen és mtsai 2003). Ron-El és munkatársai (2000) például leírtak egy esetet, amikor nem-mozaik Klinefelter szindrómás betegüknek egyik magzata szintén hordozta a betegséget (A magzatot a 13. gesztációs héten eliminálták). A Klinefelter variánsok (48,XXYY, 48,XXXY, 49,XXXXY, stb.) előfordulási gyakorisága alacsony (1:50000, 1:85000) és általában súlyosabb fizikális és mentális defektusokkal járnak, mint a klasszikus 47,XXY forma. A nemzőképtelenek körében végzett vizsgálataink során nem találkoztunk ezekkel az elváltozásokkal (leszámítva a 15. számú vizsgálati személynél kb. 2%-ban talált 49,XXXXY sejteket), mivel a súlyosabb fenotípusos tünetek miatt a ritkán előforduló betegek diagnosztizálása valószínűleg már csecsemő vagy kisgyermekkorban megtörténik. A laboratóriumban
69
VI. Az eredmények megvitatása végzett egyéb vizsgálatok során azonban két esetben is vizsgálhattunk 48,XXYY szindrómás beteget. A súlyosabb fenotípusos tünetek miatt, még a meddőség problémájának felmerülése előtt diagnosztizálásra kerültek, egyikük még gyermek (10 éves), másikuk pedig fiatal férfi (21 éves) volt a vizsgálat idejében. Mindkét személy fenotípusos tünetei – mint a nagy testmagasság, alacsony intelligencia vagy oszteoporózis
–
utaltak
kromoszómális
rendellenesség
meglétére,
az
egyik
fiatalembernél mégis csak 21 éves korában, sorozatos bűntények elkövetése után, bírói kirendelésre végeztük el a vizsgálatot. Ezek a tények azt bizonyítják, hogy szükség van ezeknek az elváltozásoknak a tanulmányozására, pontosabb ismeretére. Időben felismerve a rendellenességet ugyanis megfelelő kezelések javasolhatók a betegeknek, amellyel nemcsak a fenotípusos elváltozások mérsékelhetők (Linden és mtsai 1995, Demirhan 2003, Zelante és mtsai 2003, Lolak és mtsai 2005), hanem jól megválasztott terápiával
a
mentális
és
viselkedészavarok
kialakulása
is
csökkenthető;
beszédfejlődésük, szociális-társadalmi beilleszkedésük is megkönnyíthető.
VI.1.2. XYY szindróma A 47,XYY szindróma 1000 élveszületett fiúgyermekből egyet (Mak és Keith (1996) szerint akár négyet) érint. Nemzőképtelenek körében ez az arány kisebb (0,84/1000). Vizsgálati anyagunkban két páciens (3,3%) esetében találtunk számfeletti Y kromoszómát. Ez a vártnál nagyobb előfordulási gyakoriság, főleg annak tudatában, hogy a 47,XYY szindrómás férfiak nagy része fertilis, így sokszor nem is derül fény a kromoszómális elváltozásra. Ezzel az elváltozással sújtott férfiak nagy része fenotípusosan normális, változatos klinikai megjelenéssel (Fagerstrom és mtsai 2002). Jelen felmérésben mindkét vizsgálati személy magas volt, mindkettőjüknél a bal here esetében varicokelet találtak az andrológusok. A vizsgálat alkalmával határozott fellépésűnek, de nem agresszívnek mutatkoztak (Mak és Keith 1996), intelligencia szintjük átlagosnak tűnt (egyikük főiskolai hallgató). A
számfeletti
Y
kromoszómával
rendelkező
férfiak
nagyrészt
fertilisek
–
spermiogramjuk a súlyos oligozoospermiától a normospermiáig terjedhet – és általában kromoszómálisan egészséges gyermekük születik (Wang és mtsai 2000). Az egyik vizsgált személynél ICSI-re alkalmas spermium mind az ejakulátumban (súlyos
70
VI. Az eredmények megvitatása oligozoospermia), mind a hereszövetben fellelhető volt, és korábban mesterséges megtermékenyítési program keretében már született egészséges utódja. A másik férfinek – heresorvadása és rossz szövettani lelete ellenére – a modern technikák segítségével szintén esélye lehet, hogy mesterséges megtermékenyítés segítségével gyermeke szülessen. A 47,XYY szindróma mellett mindkettőjüknél a nemzőképesség további csökkenését a bal herében diagnosztizált varicokele is okozhatta, amelyet 17-es beteg esetén korábban már műtéttel korrigáltak, így szövettani eredményei is jobbnak bizonyultak. A kromoszóma-rendellenességek, koraszülések és a perinatalis halálozások rizikója az egészséges személyekhez képest megnő a 47,XYY kariotípusú férfiak utódaiban, ugyanis ezeknél a személyeknél a spermiumban előforduló nemi kromoszóma diszómia gyakorisága (0,2-1%) szignifikánsan magasabb az átlag populációhoz (0,1%) képest (Zhang és Lu 2004). Ugyanezt találták az extra Y kromoszómát mozaikos formában hordozó férfiaknál is (Wang és mtsai 2000). Bár a 47,XYY férfiaknál a Klinefelter szindrómához hasonlóan azt várnánk, hogy a spermiumok 50%-a aneuploid legyen, ennél azonban jóval kisebb gyakorisággal lehet számfeletti nemi kromoszómát találni a spermiumokban. A spermiumok nagy része tehát kromoszómálisan normális, amit a számfeletti Y kromoszóma eliminálódásával magyaráznak (Lim és mtsai 1999, Martin és mtsai 2001). Két esetben egészséges pácienseknél is találtunk egy-egy kromoszóma csoportban három (47. ábra), illetve négy Y kromoszómát (48. ábra), ez azonban nem befolyásolta a nemzőképességüket, hiszen mindketten apaságvizsgálat során kerültek hozzánk, ahol az apaság ténye igazolódott. Nagyon alacsony számú mozaikos sejt tehát nem befolyásolja a nemzőképességet, főleg, hogy nem a gonádokban találtuk a számfeletti Y kromoszómát hordozó sejteket.
48. ábra: 49,XYYYY kariotípusú sejt 47. ábra: 48,XYYY kariotípusú sejt
71
VI. Az eredmények megvitatása
VI.2. Y kromoszóma mikrodeléciók Az Y kromoszóma mikrodeléciója a Klinefelter szindróma után a második leggyakoribb genetikai oka a férfi infertilitásnak. Szerkezeti elváltozásainak gyakorisága 10% a nemzőképtelen és 2% a nemzőképes férfiak körében. A nemzőképtelen férfiak között az azoospermiásoknál 10-20%-ban, az oligozoospermiásoknál 5-10%-ban fordul elő (Ali és Hasnain 2003, Lin és mtsai 2004a, Vicdan és mtsai 2004, Kihaile 2005). A deléciók leggyakrabban az Y kromoszóma férfi-specifikus régiójának (MSY) azoospermiáért felelős szakaszát (AZF) érintik. Ez három (Bourhis és mtsai 2000, Simoni és mtsai 2004, Singh és mtsai 2005), más szerzők szerint (Athalye és mtsai 2004) négy régióra osztható (AZFa, b, c, d), amelyek felelőssé tehetők a spermatogenezis hibáiért. Az egyes régiók mikrodeléciói nem egyforma gyakorisággal következnek be, Athalye és mtsai (2004) leggyakrabban az AZFc régióban, ritkábban az AZFb, majd AZFd régióban, legritkábban az AZFa szakaszban mutatták ki. A deléció – kiterjedésétől függően – gyakran a spermiumok teljes hiányát, vagy súlyos oligozoospermiát okozhat. Az AZFa régió deléciója minden esetben komplett „Sertoli cell only” szindrómát és azoospermiát okoz. Az AZFb szakasz, valamint az AZFb és c szakasz együttes deléciója hasonló következményekkel jár. Ennél enyhébb, változatos klinikai és szövettani fenotípust – azoospermiát, vagy oligozoospermiát – okozhat az AZFc szakasz kiesése (Swarna és mtsai 2003). Ezeknek a férfiaknak jó esélyük van arra, hogy mesterséges megtermékenyítéssel, vagy ritkán oligozoospermiásoknál akár természetes úton is, gyermekük szülessen (Gianotten és mtsai 2003). Az AZFd régió deléciója enyhe oligozoospermiával, vagy normális spermiumszám mellett abnormális spermium morfológiával járhat. Vizsgálataink alkalmával két páciensnél találtunk Y kromoszóma mikrodeléciót (49. ábra).
72
VI. Az eredmények megvitatása
49. ábra: Y kromoszóma sematikus ábrája. Az ábra bal szélén egy egészséges férfi Y-jának, valamint a 40-es és 10-es számmal jelzett vizsgálati személyek Y kromoszómájának egyszerűsített ábrája látható. Az AZF régióban vizsgált STS helyek mellett vastag vonallal jelöltük a jelenlévő, vékonnyal a kiesett részeket. Az ábra középső részén az Y kromoszóma legfontosabb régióit és génjeit mutatjuk be, jobb oldalon egy G-sávos Y kromoszómát a festődési sávokkal ábrázoltuk.
73
VI. Az eredmények megvitatása Az Y kromoszóma struktúrális elváltozásai – mint a gyűrű Y kromoszóma, izo- vagy izodicentrikus Y kromoszóma rövid kar, vagy az Y kromoszóma hosszú karján citogenetikai módszerekkel is észlelhető nagyobb kiesések – gyakran járnak 45,X/46,XY mozaicizmussal (Telvi és mtsai 1999, Patsalis és mtsai 2002, Schellberg és mtsai 2002). Ennek oka az abnormális kromoszóma mitotikus instabilitása, ami az Y kromoszóma elvesztéséhez és a 45,X sejtvonal kialakulásához vezethet (Siffroi és mtsai 2000, Schellberg és mtsai 2002). Siffroi és munkatársai (2000) emellett azt is megállapították, hogy a nagyobb deléciók valóban gyakrabban járnak az Y kromoszóma elvesztésével, de kisebb szubmikroszkópikus kiesések esetén is, a csoportok 1-2%-ában majdnem mindig észlelhető a 45,X kariotípus. A 40-es számmal jelzett férfinél minden leszámolt mitotikus csoportban megtaláltuk az Y kromoszómát. Hagyományos citogenetikai módszerekkel és FISH analízissel a kromoszóma egyaránt épnek bizonyult, elváltozást nem tudtunk detektálni. Ennek ellenére a molekuláris genetikai vizsgálatok az Y kromoszóma AzFc régiójának hiányát igazolták. Ennek a régiónak a mikrodeléciója esetén – az irodalmi adatok és a tapasztalatok szerint – van esély arra, hogy herebiopsziával ICSI-re alkalmas spermiumot nyerjenek, sőt néhány esetben ép spermatogenezist is leírtak (Pina-Neto és mtsai 2006). Emellett a deléciós szegment mérete is kapcsolatban van a spermiumszám redukciójának szintjével, minél kisebb a deléciós szakasz, annál kisebb a spermatogenezis károsodása. Az, hogy jelen betegnél nem tudtunk mozaicizmust leírni, nem jelenti azt, hogy a vizsgálat cáfolja Siffroi és munkatársai eredményeit, hiszen ők sem találtak minden esetben (14-ből 1 betegnél nem volt) 45,X sejtvonalat. Emellett nem lehet kizárni azt sem, hogy nagyon kis arányban előfordul 45,X kariotípusú sejt a betegnél. 10-es számmal jelzett férfinél a metafázisok kevesebb, mint 10%-ában találtunk Y kromoszómát. A sejtek túlnyomó többsége 45,X kariotípusú volt. Már hagyományos citogenetikai módszerekkel és FISH analízissel is jól látható volt az Y kromoszóma elváltozása, a hosszú kar heterokromatikus része ugyanis teljes mértékben hiányzott. Ez alapján nem meglepő a 45,X kariotípussal rendelkező sejtek nagy száma, hiszen a deléció mértéke, így a kromoszóma mitotikus instabilitása is nagy. A molekuláris genetikai vizsgálatok igazolták az elváltozást, az Y kromoszóma hosszú kar AZFb és AZFc régiója is kiesett. Az Y kromoszóma e részeinek kiesése mellett a
74
VI. Az eredmények megvitatása spermatogenezis súlyos károsodását várhatjuk, amelyet a vizsgálati személynél az andrológiai és szövettani vizsgálatok igazoltak, spermium sem az ejakulátumban, sem a hereszövetben semmilyen formában nem volt fellelhető. Mikrodeléciós Y kromoszómát hordozó férfiak fenotípusa széles határok között változhat a 45,X sejtek gyakoriságától függően: a Turneres női megjelenéstől a férfi vagy női pszeudohermafroditizmuson keresztül a majdnem normális férfi fenotípusig (Telvi és mtsai 1999, Huang és mtsai 2002, Schellberg és mtsai 2002, Álvarez-Nava és mtsai 2003). Más szerzők szerint azonban az Y kromoszómát hordozó sejtek aránya nincs összefüggésben a nem alakulásával, hanem az SRY abnormalitásával függ össze (Teraoka és mtsai 1998, Graham és Bacino 2003). A 45,X/46,XY mozaicizmus gyakorisága körülbelül 1/12-ed része a Turner szindrómának, de mivel nem minden magzat éli túl, ezért pontos gyakoriságot nem lehet számolni. Richter-Unruh és munkatársai szerint (2003) nemzőképtelen férfiak között a gyakoriság 1/84. Esetünkben a 45,X kariotípusú sejtek többsége ellenére a páciens, bár alacsony testmagasságú, de normál férfi fenotípusú volt. Ez ellentétben áll azzal az irodalomban fellelhető adattal, miszerint a 45,X/46,XY mozaik férfiakban a 45,X sejtek gyakorisága alacsony, azoknál a személyeknél pedig, ahol a 45,X és 46,XY sejtek azonos gyakoriságúak, interszexuális fenotípus, míg akiknél a 45,X sejtek aránya magas, ott női fenotípus alakul ki (Schellberg és mtsai 2002). Az alacsony termet etiológiája a 45,X/46,XY mozaikos páciensek esetén (éppúgy, mint a Turner szindrómásoknál) egyelőre még nem teljesen tisztázott, de a mozaikos sejtek gyakoriságával valószínűleg nem hozható összefüggésbe. Újabb irodalmi adatok szerint specifikus genetikai faktorok, például az alacsony termet homeobox-kapcsolt (SHOX) gén haploinszufficienciája lehet felelős az alacsony termetért (Lin és mtsai 2004a, Quintana-Murci és Fellous 2001, Richter-Unruh és mtsai 2004). A SHOX gén nem inaktiválódik, így egészséges személyekben kifejeződik mind az aktív, mind az inaktív X, valamint az Y kromoszómán is. A SHOX gén az X és Y kromoszóma rövid kar végén elhelyezkedő pszeudoautoszomális régióban (PAR1) foglal helyet. Az Y kromoszóma rövid kar a mikrodeléciós pácienseinkben jelen van, így a SHOX gén valószínűleg nem sérült. Az Y kromoszóma hosszú karjának proximális részén, az sY78 és az sY94 markerek között szintén található egy növekedést kontrolláló gén (GCY) (Lin és mtsai 2004a). Mivel a 10-es számmal jelzett férfi esetén az sY84 régió után
75
VI. Az eredmények megvitatása következett be a törés, ezért a GCY gén sérülhetett. A fenotípus-genotípus korreláció a 45,X sejtvonal jelenléte miatt azonban egyértelműen nem írható le. A beteg alacsony termete és spermatogenezisének komoly hibája magyarázható egyrészt a 45,X sejtvonallal, , az AZF régió nagy részének hiányával, a GCY lókusz deléciójávalesetleg a SHOX gén dózis hatásával, vagy mindezeknek az együttesével. A fenotípusban nemcsak a genetikai anyag hiánya, de annak többlete is megmutatkozik. Hasonlóan magyarázható tehát a 45,X szindrómások alacsony termete, valamint a számfeletti X vagy Y kromoszómát hordozó személyek magas termete (Klinefelter szindróma és variációi, XXX, XYY, stb).
Intézetünkben végzett vizsgálataink során kromoszómális elváltozásra gyanakodva a nemzőképtelen férfiaknál végzett vizsgálatok mellett egyéb esetekben is fény derült az Y kromoszóma elváltozására. Így például egy esetben fordult elő, hogy női fenotípus mellett herék jelenléte miatt került sor genetikai vizsgálatra. A gonádok mellett a kromoszómális nem is férfinak bizonyult: 46,XY. A tesztoszteron normális férfinak megfelelő szintet mutatott. A gonadális nem kialakítását a nemi kromoszómák nemet differenciáló génjei irányítják. Női fenotípus, férfi genotípus és kétoldali herék részleges gonád diszgenezis hatására is kialakulhatnak, az SRY gén mutációját azonban nem lehetett kimutatni. A belső és külső genitáliák és a szomatikus nem megfelelő fejlődését a gonádok, elsősorban a here androgén hormontermelése és a hipotalamusz-hipofízis rendszer
irányítja.
Nem
megfelelő
androgén
hormontermelés
mellett,
vagy
hormonrezisztencia esetén XY kromoszómális nem és here jelenlétében női nemi szervek alakulnak ki, a fenotípus feminizálódik. A vizsgált személy valószínűleg komplett androgén inszenzitivitás szindrómában szenvedhet, de erre vonatkozó molekuláris genetikai vizsgálatok nélkül ez azonban nem bizonyítható.
VI.3. Autoszómális elváltozások Az autoszómák transzlokációi – a reciprok és a robertsoni egyaránt – szerepet játszhatnak a nemzőképtelenség kialakulásában. A nemzőképtelen férfiak körében végzett vizsgálataink során nem találtunk transzlokációra példát, ennek oka a kis vizsgálati létszám lehetett. 76
VI. Az eredmények megvitatása Apaságvizsgálat során leírtunk azonban apáról gyermekére örökített t(22;Y) transzlokációt, amit a nemzőképtelenség egyik okaként említenek az irodalomban. A töréspont pontos helyének megállapítására megfelelő molekuláris genetikai vizsgálatok hiányában
nem
volt
lehetőség,
de
valószínűsíthető,
hogy
a
férfi
nemi
differenciálódásban és spermatogenezisben részt vevő gének nem voltak érintettek. Emellett szintén apaságvizsgálatok kapcsán találtunk apáról lányára örökített t(21;22) és egy másik esetben t(13;14) robertsoni transzlokációkat (Bujdosó és mtsai 2004). Ugyancsak apaságvizsgálat kapcsán elvégzett kromoszómavizsgálat során derült fény az apánál és fiánál kiegyensúlyozott reciprok t(2;13) transzlokációra (Bujdosó 1972, Bujdosó és Somogyi 1975), a férfi házasságából élő gyermek nem származott (egy spontán vetélés a 6. hónapban és egy 3 órát élt fiúgyermek). A vizsgálatokat később az unokáknál is elvégeztünk, és a kislánynál megtaláltuk ugyanezt az elváltozást (Bujdosó és mtsai 2003). Chandley és munkatársai már 1975-ben vizsgálták nemzőképtelen férfi beteganyagban a különböző kromoszómális elváltozások gyakoriságát az átlag populációhoz képest. Az autoszomális transzlokációk gyakoriságát a meddőség miatt vizsgáltak között 5,63‰nek találták a kontroll csoport 1,28‰-es gyakoriságához képest. Retief és munkatársai (1984) a kiegyensúlyozott autoszomális transzlokációk és a nemzőképtelenség kapcsolatát írták le. Nagvenkar és munkatársai (2005) oligozoospermiás és azoospermiás férfiak körében a robertsoni transzlokációt hordozók nagyobb számát mutatták ki az átlag populációhoz képest. Drouineaud és munkatársai (2003) t(13;14) transzlokációt egy CBAVD betegnél találtak, akinél a CFTR gén mutációja miatt kétoldali vas deferens hiány volt észlelhető. Conn és munkatársai 1998-ban szintén 13;14 és 13;21 robertsoni transzlokációkat írtak le nemzőképtelen férfiaknál. Kónya és munkatársai (2003) oligozoospermiás betegnél ugyancsak t(13;14) transzlokációt mutattak ki, az elváltozás szerintük azonban nem ad közvetlen magyarázatot a csökkent nemzőképességre. Baccetti és munkatársai 2002-ben 14;22 robertsoni transzlokációt találtak egy infertilis férfinél. Az irodalomban a robertsoni mellett a reciprok transzlokációt is a férfi nemzőképtelenség okaként említik. Így például a t(8;22) (Mark és Sigman 1999), t(6;11) (Pernice és mtsai 2002), vagy t(1;13) (Sazci és mtsai 2005) elváltozásokat. A reciprok transzlokáció ritkább jelenség a robertsoni transzlokációnál, nemzőképtelen férfiak között körülbelül 1,5%-ban fordul elő. Ezek közül is nagyobb részt az 77
VI. Az eredmények megvitatása azoospermiásokat érinti (0,9%), míg oligozoospermiásoknál ritkábban írták le (0,6%) (Mark és Sigman 1999, Estop és mtsai 2000, Pernice és mtsai 2002, Sazci és mtsai 2005, Mikelsaar és mtsai 2006). A teljes genomot érintő elváltozások mellett néhány nemzőképtelen férfinél előfordult csupán egy-egy sejt esetében fellelhető kromoszóma abnormalitás is. Ezek az elváltozások valószínűleg az adott sejt kialakulásakor keletkező mitotikus hiba eredményei, így nem tekintik mozaicizmusnak. Mozaikos előfordulásúnak a legalább kettő vagy több csoportban fellelhető elváltozásokat tekintik. Ezeknél a személyeknél, ahol egy-egy csoportban találtunk elváltozást, valószínű, hogy a meddőség hátterében valamilyen más ok állhat. Az autoszómák rendellenességeinek nemzőképesség csökkenésére tett hatása nem teljesen ismert. Valószínűleg a testi kromoszómákon található nemi differenciálódásban szerepet játszó gének az elváltozás kialakulása során való kiesésével, megcsonkításával, vagy egyéb módon történő inaktivizálódásával magyarázható (Kaur és mtsai 2004, Mikelsaar és mtsai 2006). Másrészt a meiózis során a rendellenes homológ kromoszóma párok a crossing over alatt quadrivalenseket alkotnak, amely kialakulásának folyamata több időt vesz/venne igénybe, ami gátolja a meiózist (Mikelsaar és mtsai 2006). Siffroi és munkatársai komplex kromoszóma-átrendeződések és a meddőség kapcsolatát vizsgálva kimutatták, hogy a többszörös transzlokációk a gaméták kromoszómális kiegyensúlyozatlanságát és a reprodukció komoly károsodását idézik elő. Ezeknél a betegeknél az utódok magas kockázata miatt ICSI helyett donor inseminációt javasolnak alkalmazni. Számfeletti marker kromoszóma esetén a csökkent nemzőképesség magyarázata az lehet, hogy a meiotikus gátlás és instabilitás miatt az extra kromoszóma darab a spermatociták érését gátolja (Nagvenkar és mtsai 2005). Vulcani-Freitas és munkatársai (2006) a NOR régió aktivitásának megnövekedésében és a heterokromatin esetleges többlet szintjében látják a magyarázatot, amely szintén a meiózison keresztül gátolja a germinális sejtek érését. Intézetünkben korábban végzett vizsgálatok során is előfordult egy nemzőképtelen férfinél marker kromoszóma, ahol az extra kromoszóma darab három generáción keresztül öröklődött, fenotípusos elváltozás nélkül (Bujdosó és mtsai 2001). A molekuláris genetikai vizsgálatok azonban azt igazolták, hogy a nemzőképtelenség oka nem a marker kromoszóma lehetett.
78
VI. Az eredmények megvitatása A
Semmelweis
Egyetem
Igazságügyi
Orvostani
Intézetében
tehát
nemcsak
kutatásainkhoz kaphattunk megfelelő beteganyagot, hanem a laboratórium másik fő kutatási területe, a fertilis populáción végzett vizsgálataink is nagyban segítették a beteganyagunkban előforduló esetek tisztázását. A szerteágazó vizsgálatoknak köszönhetően tapasztalhattuk, hogy nagy körültekintéssel fogadhatjuk csak el azt, hogy a kromoszómális elváltozás okozta-e biztosan a nemzőképtelenséget – még akkor is, ha az irodalomban erre találhatunk példát –, vagy a háttérben más, esetleg nem genetikai ok is rejlik.
79
VI. Az eredmények megvitatása
VI.4. Polimorfizmus vizsgálatok
VI.4.1. Y kromoszóma polimorfizmusai Az Y kromoszóma méretbeli polimorfizmusa elsősorban a kromoszóma hosszú kar disztális részének heterokromatin méretbeli variációjából adódik. Az Y kromoszóma méretének polimorfizmusa és a nemzőképtelenség közötti kapcsolat tisztázása érdekében az extrém nagy és kis Y esetén végeztünk részletesebb vizsgálatokat (Foresta és mtsai 2002). Az európai populációknak megfelelően, ahol a nagy Y kromoszóma gyakoribb variáció, mint a kicsi (Bhasin 2005), a kontroll csoport egészséges férfiainál a nagy Y kromoszómát találtuk a leggyakoribbnak 51,4%-al, hasonlóan a nemzőképtelenek 45,0%-ához. A nagyon-nagy Y kromoszóma a kontroll csoportban 21,1%-ban volt megtalálható, míg a nemzőképteleneknél ez az arány 25,0% volt. A nagyobb méretű (nagy és nagyon-nagy) Y kromoszómákat együtt tekintve tehát a nemzőképteleneknél (70,0%) az egészséges férfiakhoz (72,5%) hasonló arányban tudtuk leírni. Kadotani és munkatársai (1971), valamint Yasseen és Al-Khafaji (2004) szintén nem találtak különbséget az Y kromoszóma méretében a fertilis és infertilis személyek körében. Koulischer (1976) ugyancsak megkérdőjelezte a nagyobb Y kromoszóma fertilitás csökkentésében játszott szerepét. Rodriguez-Gómez és munkatársai (1987) az Y kromoszóma hosszvariációit a férfi kromoszómaszerelvény normál polimorfizmusaként írták le, amely nem hozható összefüggésbe az esetleges reproduktív problémákkal. Vizsgálati mintánkban azonban volt négy (6,7%) kiemelkedően hatalmas Y kromoszóma (Yqh+), ahol az Y/F érték meghaladta az 1,1-es értéket is. Az irodalomban erre vonatkozóan 3,4-4,4%-os gyakorisági adatot találtunk infertilis férfiak esetében (Nagvenkar
2005).
Foresta
és
munkatársai
az
Yqh+
meglétét
szintén
a
nemzőképtelenség egyik lehetséges okának tekinti. A nagy Y kromoszóma reproduktív problémákkal való kapcsolata tehát még nem tisztázott – lehetséges, hogy a kromoszóma nagyobb törékenységével magyarázható, amint ezt a laboratóriumban végzett vizsgálatok során tapasztalhattuk – az azonban valószínűnek látszik, hogy a nagy heterokromatinú Y kromoszóma esetén megnő a kockázata a spontán abortusznak (Bhasin 2005, Nagvenkar és mtsai 2005). Mások szerint az extrém hosszú Y kromoszóma a dupla Y-hoz hasonló fenotípusos megjelenést és klinikai tüneteket okoz, 80
VI. Az eredmények megvitatása így gyakrabban mutatták ki bűnözőkben (újabban a dupla, „agresszív Y” ilyen hatását megkérdőjelezik). Kicsi és nagyon-kicsi Y kromoszóma a nemzőképteleneknél összesen 5,0%-ban (3,3 és 1,7%) fordult elő, hasonlóan az egészségeseknél tapasztalt 5,6%-hoz (5,2 és 0,4%). Ha a nagyon-kicsi
Y
kromoszóma
(Yqh-)
csoportot
önmagában
vizsgáljuk
a
nemzőképteleneknél nagyobb gyakoriságot (1,7% szemben a 0,4%-al) észlelünk. Ez a normál polimorfizmus mellett a deléció lehetőségét is felveti, ezért ezekben az esetekben Y specifikus DNS vizsgálat elvégzése okvetlenül szükséges. Jelen vizsgálati anyagban az 1,7%-os érték megegyezik a nemzetközi irodalomban nemzőképtelenek körében talált 1,6%-os aránnyal (Nagvenkar és mtsai 2005). Kjessler már 1972-ben nagyobb gyakorisággal mutatta ki a rövid Y kromoszóma jelenlétét nemzőképtelen férfi betegekben, Chandley és munkatársai (1975) és Koulischer (1976) azonban nem találtak nagyobb gyakoriságot. Az Y kromoszóma méret polimorfizmusának eloszlását vizsgálva egészséges és nemzőképtelen férfiak esetén nem találtunk szignifikáns különbséget (χ2=2,495; sz.f=3; p=0,476) a két csoport között, annak ellenére, hogy a nemzőképtelen férfiaknál az extrém-nagy és még inkább a nagyon-kicsi méretű Y esetén a kapott érték nagyobb gyakoriságot mutatott a várt értéknél. A
Q
sávos
Y
kromoszóma
fluoreszcencia
polimorfizmusának
variációi
megfeleltethetők a C sávos kromoszóma méret polimorfizmus változatainak. Így a nem fluoreszkáló Y mérete általában nagyon-kicsi, a ragyogó fluoreszcenciával rendelkező pedig nagyon-nagy (50. ábra). A megoszlás természetesen ettől eltérő is lehet, vagyis például kisebb kromoszóma is fluoreszkálhat élénken.
50. ábra: Nagy, ragyogó Y kromoszóma és kicsi, alig fluoreszkáló Y kromoszóma, a méretbeli összehasonlíthatóság kedvéért a megfelelő X kromoszómákkal együtt.
A fluoreszcencia két szélső értékét vizsgálva, a ragyogó Y kromoszóma az egészségeseknél 11,1%-ot, a nemzőképteleneknél 8,3%-ot tett ki, míg a nem fluoreszkáló Y kromoszóma esetén 1,5% és 1,7% volt az előfordulási gyakoriság. A normális variánsnak tekinthető középső három kategória eloszlása különbözött a két csoport esetén, a kontroll csoportban a kifejezett fluoreszcencia gyakorisága (64,4%) 81
VI. Az eredmények megvitatása jóval nagyobb volt a közepes (18,6%), illetve gyenge fluoreszcenciájú (4,4%) Y kromoszómákénál, a nemzőképteleneknél az arány kiegyensúlyozottabb volt (40,4%, 28,8%, 19,3%). Az Y kromoszóma fluoreszcencia polimorfizmusának eloszlása az egészséges kontrollcsoport és a nemzőképtelen férfiak között nem mutatott szignifikáns különbséget (χ2=37,668; sz.f.=4; p=0,463).
VI.4.2. Autoszómák C-sávos (méret és pozícióbeli) kromoszóma polimorfizmusai Az 1-es, 9-es és 16-os kromoszómák is különbséget mutattak a centromérikus heterokromatin régió méret és pozícióbeli polimorfizmusában. A heterokromatin nagyszámú tandem repeat DNS szekvenciát (szatellit DNS-t) tartalmaz, amely fehérjét nem kódol. Nagyobb mennyiségű heterokromatin azonban összekapcsolódik a pericentromérikus régióval, ami viszont már tartalmazhat kódoló régiót. A vizsgálati anyagban a nemzőképtelen férfiak 1-es, 9-es és 16-os kromoszómájának centromérikus heterokromatin régió méret polimorfizmusa során leggyakrabban a közepes és kisebb heterokromatikus régiót lehetett megfigyelni, éppúgy, mint az egészséges férfiaknál (51. ábra). A nemzőképtelen férfiaknál a nagyon-kicsi heterokromatin mindhárom kromoszóma esetén kis gyakorisággal fordult elő (1-es kr.: 2,0%; 9-es kr.: 1,0%; 16-os kr.: 1,0%), ennél gyakrabban írtuk le az egészséges személyeknél (1-es kr.: 7,6%; 9-es kr.: 1,8%; 16-os kr.: 1,4%). A nemzőképtelen férfiaknál a nagyon-nagy centoméra az 1-es és 9-es kromoszómák esetén: 1,0%-ban fordult elő, a 16-os kromoszómánál erre nem volt példa. Az egészségeseknél ugyanezt a polimorfizmust az 1-es kromoszóma esetén 0,9%-ban, a 9-esnél 3,9%-ban a 16-osnál 1,7%-ban írtuk le. Az egészséges és nemzőképtelen férfiak esetén az adott (1,9,16) kromoszómák heterokromatin
méretének
polimorfizmus
megoszlását
χ2
próbával
vizsgálva
szignifikáns eloszlásbeli eltérést csak a 9-es kromoszóma esetén találtunk, χ2=43,267; sz.f.=4; p<0,05. Az 1-es (χ2=7,513; sz.f.=4; p=0,111) és 16-os (χ2=3,848; sz.f.=3; p=0,278) kromoszómáknál ez a különbség nem volt szignifikáns, tehát nem valószínű, hogy a férfiak meddőségét ezen kromoszómák polimorfizmusa befolyásolta volna. 82
VI. Az eredmények megvitatása nemzőképtelen férfiak
egészséges férfiak
60,00 50,00 40,00 % 30,00 20,00 10,00 0,00 vs
s
m 1
l
vl vs
s
m
l
vl vs
9 méret polimorfizmus
s
m
l
vl
16
51. ábra: C-sáv polimorfizmus gyakoriságok az 1-es, 9-es és 16-os kromoszómáknál
Ugyanezen kromoszómák C-sáv méretét vizsgálva a kutatók eltérő eredményekre jutottak. Az 1-es kromoszóma heterokromatin variabilitása és a magzati veszteség, illetve ismétlődő aborciók kapcsolatban állhatnak egymással, mások a veleszületett malformációkkal látnak szoros összefüggést. Egyes szerzők azonban e magzatok szüleit megvizsgálva nem találtak eltérést az átlag populációhoz képest (Bhasin 2005). A 9-es kromoszóma nagyobb heterokromatinja (9qh+) és a kromoszóma anomáliák, illetve reproduktív hibák között szintén sokan nem találtak összefüggést (Osztovics és mtsai 1977), mások az ismétlődő spontán aborciók esetén gyakrabban találtak 9-es kromoszóma centromérikus heterokromatin többletet. A nemzetközi irodalomban a 16qh+ és a fejlődési és reproduktív teljesítmény közötti kapcsolatot is vitatják. Foresta és munkatársai mind a megnövekedett, mind a lecsökkent méretű pericentrikus heterokromatint a nemzőképtelenség okai között említik. Jelen vizsgálat során teljes pericentrikus inverziót három esetben, a betegek 5,0%-ban tudtunk megfigyelni, mindhármat a 9-es kromoszómánál, egyet egy 47,XXY szindrómás, egy másikat egy 47,XYY szindrómás személynél. A 9-es kromoszómát tekintve ez 2,5%-os gyakoriságot jelent, mivel a kromoszómák száma kétszeres diploid sejtek vizsgálata esetén. Az 1-es és 16-os kromoszómánál teljes pericentrikus inverzióra nem volt példa. A laboratóriumban fertilis személyeknél végzett vizsgálatok során a teljes pericentrikus inverzió 0,03%-ban volt megfigyelhető az 1-es, 0,94%-ban a 9-es és szintén 0,03%-ban a 16-os kromoszóma esetén. A vizsgálati mintát a kontroll 83
VI. Az eredmények megvitatása csoporthoz hasonlítva elmondható, hogy a nemzőképteleneknél a teljes inverzió gyakorisága szignifikánsan nagyobb (χ2=4,340; sz.f.=1; p<0,05) az egészségesekhez képest. A kromoszómák inverziójának előfordulási gyakorisága irodalmi adatok szerint 0,8‰ az átlag populációban. Kalz és Schwanitz (2004) teljes pericentrikus inverziót fertilis személyek esetén csak a 9-es kromoszóma esetén talált, a kontroll csoport gyakoriságánál nagyobb arányban, 1,5%-ban. Ez az adat azonban még mindig alacsonyabb
a
vizsgálati
anyagban
nemzőképteleneknél
megfigyelt
2,5%-os
gyakoriságnál. Az 1, 9, 16-os kromoszómák heterokromatinjának méret és inverziós heteromorfizmusa változatos
klinikai
megjelenéssel
lehet
kapcsolatban.
A
9-es
kromoszóma
heterokromatinjának pericentrikus inverzióját a kromoszóma polimorfizmusok közé soroljuk, ezzel ellentétben azonban az irodalomban többször felvetődött egyéb problémák mellett, a férfi reproduktív egészségre tett negatív hatása (Foresta és mtsai 2002). Bhasin 2005-ös felmérésében a pericentrikus inverzióval rendelkező személyek 20%-nál talált sterilitási problémákat, míg a normális kariotípussal rendelkező szülőknél ez szignifikánsan alacsonyabb, 6% volt. Kim és munkatársai (2003) azonban követéses vizsgálatuk során nem találtak fenotípusos elváltozást egy praenatalisan észlelt 9-es kromoszóma
pericentrikus
csecsemőnél.
Más
szerzők
inverziót a
és
heterokromatin
kromoszómák
duplikációt
heterokromatinjának
hordozó inverzióját
azoospermiás betegekben gyakrabban mutatták ki, mint az átlag populációban (Pienna Videau és mtsai 2001, Dávalos és mtsai 2000, Liehr és mtsai 2003, Cortés-Gutiérrez és mtsai 2004). A 9-es kromoszóma nem-polimorfikus szerkezeti pericentrikus inverziója (nagyobb szakaszt foglal magában az inverzió, nemcsak a heterokromatikus részt) ismert oka a férfi nemzőképtelenségnek (Dávalos és mtsai 2000), ezért kisebb inverzió esetén is felvetődhet annak lehetősége, hogy az invertált rész magában foglal, illetve a törés érint olyan a géneket, amelyek részt vesznek valamilyen formában a férfi reprodukciójában. Collodel és munkatársai (2006) inverziós 9-es kromoszómával rendelkező férfiaknál vizsgálták az inverzió meiotikus kromoszóma szegregációra tett lehetséges hatásait. Felmérésükben megnövekedett számú diploid spermiumot találtak. Az inverzió spermatogenezisre tett hatását a spermiumok morfológiájának, mozgékonyságának és a meiotikus szegregáció módosításában látták.
84
VI. Az eredmények megvitatása Vizsgálati anyagunkban parciális pericentrikus inverziót a nemzőképtelen férfiaknál 16,7%-ban (17 esetben) az 1-es, 19,6%-ban (20 esetben) a 9-es, 1,0%-ban (1 esetben) a 16-os kromoszómánál találtuk. A kontroll csoportban a részleges inverzió gyakorisága 4,1%, 11,41% és 0,16% volt az 1-es, 9-es és 16-os kromoszómák esetén. Összességében tehát a részleges inverzió is nagyobb gyakorisággal fordult elő a nemzőképtelen férfiaknál az egészséges személyekhez képest. Összefoglalva elmondható, hogy a konstitutív heterokromatin szerepe a fejlődésben és a reprodukcióban még nem tisztázott. Eddig nem találtak olyan polimorfizmust, amely kizárólagosan valamilyen anomáliának tulajdonítható. A C-sáv heterokromatin polimorfizmusai
normális
variánsoknak
tekinthetők,
ugyanakkor
egyes
polimorfizmusok a szerkezeti terhelés miatt klinikai tüneteket is okozhatnak. Vizsgálati eredményeink
az
inverzió
nemzőképtelenség
kialakulásában
játszott
szerepét
valószínűsítik.
VI.4.3. Autoszómák Q-sávos (fluoreszcencia) polimorfizmusai Az akrocentrikus kromoszómák centromérikus p10 sávja alfa-szatellit tandem repeat DNS-ből áll, rövid karját 3 régióra lehet bontani, p11, p12 és p13 szakaszokra. A p11 sáv tandem repeat DNS-ből áll, proximális szatellit I, II, III és IV-et, valamint disztális béta-szatellitet foglal magába. A p12 sáv riboszómális RNS géneket tartalmaz, a p13 sáv pedig proximális béta-szatellit DNS-t és telomér szekvenciákat tartalmaz. A Q-sáv polimorfizmusának vizsgálata során a festődésbeli különbségek e DNS szekvenciák személyenként változó arányából adódnak. Az akrocentrikus kromoszómák polimorfizmusain belül a rövid kar hossz- és a szatelliták méret és számbeli heteromorfizmusai normális variánsok és egy egészséges személynél mind anyai, mind apai eredetűek lehetnek. A megnagyobbodott rövid kar ritkán klinikai elváltozással járhat, mint például a Down-kór, vagy a parciális triszómia szindrómák. A szatellita variánsok nagyobb gyakoriságát írták le Tsenghi és munkatársai (1976), Rosenmann és munkatársai (1977), Pienna Videau és munkatársai (2001) és Foresta és munkatársai (2002) reprodukciós problémákkal rendelkező személyeknél.
85
VI. Az eredmények megvitatása Mivel a fluoreszcencia intenzitás gyakoriság összehasonlítására a gyakorlatban az élénk fluoreszcenciát használják, ezért ennek alapján is összevetettük a meddő és az egészséges férfiakat; annál is inkább, mivel a nagy, ragyogó fluoreszcenciájú szatellitával rendelkező akrocentrikus kromoszómákat a nemzőképtelenség lehetséges okának tekintik (52. ábra). Az egészséges és meddő férfiaknál egyaránt a 3q11-es (egészséges: 17,2% és meddő: 20,3%) és 13p11-es (egészséges: 30,8% és meddő: 33,1%) kromoszóma szakaszokon volt leggyakoribb az élénk fluoreszcencia. A 4-es kromoszómánál mindkét csoportban ritkán fordult elő (egészséges: 2,1%; meddő: 0,9%) UV fényben erősen világító centromérikus régió. Ezek az adatok egybevágnak a fluoreszcens differenciális festés felfedezését követő 1971-es Párizsi Konferencián elfogadottakkal, miszerint a 4-es kromoszóma centromérikus régiójának festődése ritka. Az akrocentrikus kromoszómák esetén a szatelliták (p13) fluoreszcenciája mindkét csoportban erősebb volt a centromérikus p11-es régió festődésénél. Kivételt képezett a 13-as kromoszóma, ahol a p11-es szakasz kiemelkedően élénk fluoreszcenciát mutatott az egészségesek és meddők esetében egyaránt. nemzőképtelen férfiak
%
egészséges férfiak
35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00
3q11
4q11
13p11
13p13
14p11
14p13
15p11
15p13
21p11
21p13
22p11
22p13
kromoszóma régió
52. ábra: Élénk fluoreszcencia gyakorisága az egészséges és a nemzőképtelen férfiaknál
Az élénk fluoreszcencia az A-T gazdag régióknál alakul ki, amelyek a kromoszóma bizonyos részein gyakrabban fordulnak elő. Ilyen például a centromérikus régiója egyes kromoszómáknak. Az azonban még nem tisztázott, hogy míg például a 3-as és 13-as kromoszóma esetén a kifejezett intenzitású fluoreszcencia gyakrabban fordul elő, addig
86
VI. Az eredmények megvitatása ez más kromoszómáknál, mint például a 4-es esetén miért nincs így. Összességében az élénk (kifejezett és ragyogó) fluoreszcencia gyakorisága az általunk megvizsgált 60 nemzőképtelen férfi 1416 vizsgált kromoszómája esetén 12,2% (173 kromoszóma). Ez valamivel
több,
mint
az
egészséges
férfiaknál
tapasztaltalt
10,2%
(13632
kromoszómából 1392 mutatott élénk fluoreszcenciát), de a különbség nem jelentős. Kalz és Schwanitz (2004) 267 fertilis személyt magában foglaló felmérésében az élénk fluoreszcencia gyakorisága a mi vizsgálati eredményeinknél magasabb, 18,5% volt. Vizsgálati anyagunkban a 3-as és 4-es kromoszómák centromérikus régiójának (q11 régió), illetve az akrocentrikus kromoszómák rövid kar centromérához közeli (p11) és távolabbi (p13-szatellita) régiójának fluoreszcencia polimorfizmus eloszlását vizsgálva a nemzőképtelen és kontroll férfiak között azt tapasztaltuk, hogy a 4q11 (χ2=1,852; sz.f.=3; p=0,604), 15p13 (χ2=2,434; sz.f.=3; p=0,487), 22p11 (χ2=0,809; sz.f.=2; p=0,667) és 22p13 (χ2=0,756; sz.f.=3; p=0,860) kromoszóma régiók esetén nincs szignifikáns különbség a két csoport között. Ezzel ellentétben a 3q11 (χ2=22782; sz.f.=3; p<0,05), 13p11 (χ2=17,291; sz.f.=4; p<0,05), 13p13 (χ2=24,007; sz.f.=3; p<0,05), 14p11 (χ2=61,702; sz.f.=3; p<0,05), 14p13 (χ2=8,576; sz.f.=3; p<0,05), 15p11 (χ2=42,577; sz.f.=3; p<0,05), 21p11 (χ2=102,853; sz.f.=3; p<0,05) és 21p13 (χ2=12,543; sz.f.=3; p<0,05) kromoszóma régiók esetén szignifikáns volt a különbség. Vizsgálatunkban a 13-as, 14-es és 21-es kromoszómáknál mindkét vizsgált kromoszóma-szakasz esetén szignifikáns különbséget tapasztaltunk a két vizsgálati csoport között. Ezért valószínűsíthető, hogy az akrocentrikus kromoszómák közül e kromoszómák vehetnek részt elsősorban a fertilitás csökkentésében, valószínűleg a megnövekedett asszociációs képesség miatt. Erre abból is következtethetünk, hogy az irodalomban a szatelliták asszociációját vizsgálva, ugyanezen kromoszómák esetén szignifikánsan nagyobb asszociációs képességet írtak le (Anuradha és mtsai 2002). Az akrocentrikus kromoszómák szatellitáinak száma esetenként eltér kettőtől, amit Méhes (1977) más kromoszómákról való mini transzlokációnak feltételez. Vizsgálati anyagunkban a dupla szatellita gyakorisága 1,0%-nak, a 3 szatellita gyakorisága pedig 1,5%-nak adódott a vizsgált beteganyagban. A kontroll csoportban a dupla és a három szatellitát 0,21%-ban, egy szatellitát 0,3%-ban találtunk. Kalz és Schwanitz (2004) illetve Kalz és mtsai (2005) közép-európai populáción végzett vizsgálati anyagában a dupla szatellita gyakorisága 0.3%. Összességében tehát a nemzőképtelenek között
87
VI. Az eredmények megvitatása gyakrabban találtunk kettőtől eltérő szatellitát, mint a kontroll csoportban vagy az irodalomban említett felmérésekben egészséges férfiak esetén tapasztalták.
VI.5. A kromoszóma elváltozások és polimorfizmusok együttes előfordulása A különböző kromoszómák polimorfizmusait nemcsak egymástól függetlenül vizsgáltuk meg, hanem kíváncsiak voltunk arra is, hogy egyes személyeknél a normális variációt meghaladó (túl nagy, vagy túl kicsi heterokromatin méret, inverzió, ragyogó, vagy hiányzó fluoreszcencia, szatellita hiány vagy többlet) polimorfizmusok együttes, halmozott előfordulása adhat-e magyarázatot a nemzőképtelenségre. Esetleg valamelyik polimorfizmus
gyakrabban
fordul-e
elő
kromoszóma
elváltozással,
ami
az
interkromoszómális hatást valószínűsítheti, vagyis adott polimorfizmus jelenlétében bizonyos kromoszómális rendellenességek gyakrabban alakulnak-e ki. A 60 vizsgálatba bevont személy közül 7-nél (11,7%) nem tudtunk normális variációt meghaladó kromoszóma változatot leírni. 19 személynél (31,7%) egy ilyen polimorfizmust, 20 személynél (33,3%) kettőt, 6-6 személynél (10,0%) három, illetve négy, 2 férfinél (3,3%) öt „feltűnő” kromoszóma variációt találtunk. A polimorfizmusok előfordulási gyakorisága tehát átlagosan 2,1 volt. Megvizsgáltuk a polimorfizmusok gyakoriságát a kromoszóma elváltozással rendelkező férfiaknál is, akiknél ez átlagosan 1,9-nek adódott, vagyis nem volt jelentős különbség a kromoszóma elváltozással rendelkező és nem rendelkező személyek esetén. Külön-külön is megvizsgáltuk, hogy van-e olyan polimorfizmus, amely gyakrabban fordult elő a rendellenességgel rendelkező személyeknél (13. táblázat). Azt találtuk, hogy a ragyogó vagy hiányzó fluoreszcencia polimorfizmus, a szatelliták számának polimorfizmusa, a heterokromatikus régió részleges inverziója, valamint az Y kromoszóma méret és fluoreszcencia polimorfizmusai kisebb arányban fordultak elő az elváltozással rendelkezőknél, mint a teljes vizsgálati csoportban. Ez a kisebb érték a kromoszóma elváltozással rendelkező személyek alacsony száma (9 fő) miatt fordulhatott elő, hiszen ha feltételezzük, hogy e polimorfizmusok és a kromoszóma elváltozások kialakulása között nincs kapcsolat, akkor a teljes vizsgálati csoportban, és a rendellenességgel rendelkező személyeknél a gyakoriságnak meg kellett volna 88
VI. Az eredmények megvitatása egyeznie. A heterokromatin méretének normális variációt meghaladó polimorfizmusa (nagyon-nagy, vagy nagyon-kicsi), valamint a teljes pericentrikus inverzió nagyobb gyakorisággal
fordult
(33,3%+22,2%=55,5%),
elő
a
mint
kromoszóma a
teljes,
elváltozással
válogatás
rendelkezőknél
nélküli
csoportban
(11,8%+5,9%=17,7%). Összesen 8 személynél fordult elő a heterokromatin ilyen variációja, ebből 5 személy (62,5%) kromoszóma elváltozással is rendelkezett. Ez különösen a teljes pericentrikus inverzió esetén feltűnő, ahol a három előforduló esetből kettőt olyan személynél írtunk le, akinek nemi kromoszóma aneuploidiája is volt (47,XXY és 47,XYY). Lehetséges, hogy az autoszómák – elsősorban a 9-es kromoszóma – heterokromatikus régiójának méret és pozícióbeli polimorfizmusa befolyásolja valamiképpen a kromoszómák rendellenességének kialakulását. Valószínű, hogy ezek a polimorfizmusok a sejtek osztódását nehezítik valamiképpen, mivel a heterokromatint érintő normális variációt meghaladó polimorfizmusok a nemi kromoszóma anauploidiával rendelkező férfiaknál fordultak elő gyakrabban. Ugyanerre az eredményre jutottak Yakin és munkatársai (2005) is, akik az autoszómák heterokromatikus régiójának variációit gyakrabban találták meg nemzőképteleneknél, mint a fertilisek körében, és a heterokromatin polimorfizmusával rendelkezők körében az aneuploidia szintén gyakrabban fordult elő.
polimorfizmus típusa
vizsgált nemzőképtelen férfiak száma
polimorfizmusai n
%
6
11,8
kromoszóma elváltozással rendelkező nemzőképtelenek száma
polimorfizmusai n
%
9
3
33,3
heterokromatin méret
51
teljes inverzió
51
3
5,9
9
2
22,2
részleges inverzió
51
41
80,4
9
4
44,4
fluoreszcencia
59
27
45,8
9
3
33,3
szatelliták száma
59
16
27,1
9
1
11,1
Y kromoszóma
60
19
31,7
9
2
22,2
13. táblázat: A polimorfizmusok száma és előfordulási gyakorisága a nemzőképtelen vizsgálati mintában, kiemelve a kromoszóma elváltozással rendelkezőket.
89
VI. Az eredmények megvitatása
VI.6. Fenotípus-genotípus összefüggések nemzőképteleneknél A Human Genom Project befejezése és az emberi géntérkép elkészülte után, az újabban megfogalmazott Human Fenom Project a különböző betegségek, rendellenességek külső megjelenésének és változatosságának pontos ismeretét egy adatbázis felállításával teszi lehetővé (Freimer és Sabatti 2003). Méhes és Kosztolányi (2006) e törekvés fontosságára és egy magyarországi adatbázis létrehozásának szükségességére hívja fel a figyelmet. E nemzetközi viszonylatban és Magyarországon is kialakulóban lévő trendhez kapcsolódva a nemzőképtelen férfiak mintacsoportján megvizsgáltuk az adott kromoszóma elváltozással és polimorfizmussal összefüggésbe hozható különböző fenotípusos megjelenést. A vizsgálati anyagban előforduló Klinefelter-szindrómás személyek az azonos elváltozás ellenére változatos hormonszintekkel és fenotípusos megjelenéssel rendelkeztek, amiért az extra X kromoszóma mellett más genetikai tényezők, így a kromoszóma polimorfizmusok módosító szerepe lehetett a felelős (14. táblázat). Fenotípusos megjelenés alapján a klasszikus Klinefelter szindróma négy típusát különböztethetjük meg: 1. eunuchoid formát, hosszú alsó, rövid felső végtagokkal, 2. dysplastikus alakot, rövid lábakkal, 3. szomatikusan normális formát eunuchoid beütéssel, 4. piknikus feminin alkatot v.személyek
9
15
24
48
57
típus testfelépítés
3
2
4
2
2
sovány, férfias, hosszú lábak kisebb, hipopláziás
obez, rövid lábak
obez, gynecomastia, nőies csípő kisebb, hipopláziás
obez, gynecomastia, rövid lábak kisebb, hipopláziás
obez, gynecomastia, rövid lábak kisebb, hipopláziás
emelkedett
emelkedett
-
here
hormon
FSH LH teszt. kr. polim.
emelkedett
kisebb, hipopláziás, kriptorizmus emelkedett
normális
normális
emelkedett
emelkedett
-
normális
normális
alacsony
normális
-
szatellita
Y kr. polim.
autoszóma heterokrom.
autoszóma heterokrom.
autoszóma heterokrom.
14. táblázat: Klinefelter szindrómás férfiak fenotípusos megjelenése és hormonszintjei
90
VI. Az eredmények megvitatása A jobb hormoneredménnyel rendelkező 9-es személynél nőies megjelenést nem találtunk, vagyis elváltozás nélküli férfias fenotípust az akrocentrikus kromoszómák polimorfizmusa mellett tapasztaltunk. A 15-ös férfi szintén jobb hormoneredménye mellett kriptorizmussal született, a herék nem megfelelő fejlődését a 49,XXXXY mozaikosan előforduló sejtek, vagy az Y kromoszóma heterokromatin variációja is befolyásolhatta. Gynecomastiát sem a 9-es, sem a 15-ös személynél nem tapasztaltunk, ellentétben a másik három férfivel (24,48,57), akiknél emellett hipopláziás heréket, vagy varicokelet azonosítottak. Ezek az eredmények valószínűsítik, hogy a testi kromoszómák heterokromatin régióját érintő polimorfizmusok károsan befolyásolják a hormonszintet és ezáltal a fenotípusos megjelenést. Az extra Y kromoszómával rendelkező 17-es és 36-os vizsgálati személyek normális testfelépítésűek, férfias kinézetűek, a 36-os férfi kissé túlsúlyos. Mindkettőjük bal heréjében korábban varicokelet találtak, amelyet megműtöttek. A hasonlóságok ellenére a 17-es páciens esetében az ejakulátumban és a here bioptátumban is találtak megfelelő spermiumot mesterséges megtermékenyítéshez, míg a 36-os férfi heresorvadásban szenvedett, és csak kis esélye van, hogy herebiopsziával megfelelő spermiumot nyerjenek tőle. A különbségeket lehetséges, hogy a 36-os férfinél az extra Y mellett leírt 9-es kromoszóma heterokromatinjának teljes inverziójával magyarázhatjuk. A mikrodeléciós Y kromoszómával rendelkező személyek esetén a különböző fenotípusos megjelenés egyértelműen az Y kromoszómákon kiesett régiók nagyságával, így a deletált génekkel magyarázható. A vizsgálati mintában talált mindkét személy ugyanis férfias megjelenésű, szőrös mellkasú, normális herékkel rendelkező férfi, a 10es vizsgálati személy azonban alacsony termetű, ami valószínűleg a GCY növekedést kontrolláló gén kiesésével, esetleg a SHOX gének haploinszufficienciájával magyarázható. A spermiogram eredményt a 10-es személynél az Y mikrodeléció jól magyarázza, 40-es személynél azonban a vártnál rosszabb spermiogram eredmény (AzFc régió kiesése csak a spermiumszám csökkenésével jár, általában nem okoz azoospermiát)
valószínűleg
a
meglévő
kromoszóma
polimorfizmusokkal
(a
heterokromatin méret és pozícióbeli polimorfizmusa, valamint szatellita számbeli variáció) magyarázható. A
teljes
vizsgálati
csoport
polimorfizmusainak
összevetésekor
eredményekre jutottunk a fenotípusos megjelenéssel kapcsolatban:
91
a
következő
VI. Az eredmények megvitatása Y kromoszóma heterokromatin méret és fluoreszcencia polimorfizmussal rendelkező 18 személyből here elváltozást (daganat, ciszta, kriptorizmus, varicokele, hipoplázia, atrófia) 61%-nál (11 férfi) találtunk, szemben a teljes vizsgálati csoport 56,6%-os gyakoriságával. Ugyanezen személyek között az obezitás gyakorisága (60%) szintén hasonlóan alakult az összes megvizsgált nemzőképtelen férfi esetén számolt gyakorisággal (59,6%). Gynecomastiát valamivel ritkábban találtunk e részcsoportban (11,1%) mint az összes megvizsgáltnál (18,3%). Autoszóma heterokromatin polimorfizmust 35 személynél írtunk le, ebből 27 személynél csupán részleges inverzió volt kimutatható. 8 személynél a heterokromatin méret variációja vagy teljes inverzió volt megfigyelhető, közülük 5 kromoszóma elváltozással is rendelkett, ezért tüneteik súlyosabbak (gynecomastia, hipopláziás herék, stb.) voltak. A 35 személyből here elváltozást 21-nél (60,0%), a 8-ból 6-nál (75%) észleltünk, míg a teljes vizsgálati csoportban 34 férfinél (56,6%) fordult elő. Obezitást a 35 személyből 17-nél (48,6%), a 8-ból 7-nél írtunk le (87,5%), a teljes csoport 59,6%-os gyakoriságához képest. Gynecomastiát 7 (20%) férfinél találtunk a 35-ből és 4 férfinél (50%) a 8-ból, szemben a teljes nemzőképtelen csoport 18,3%-val. Összességében tehát, ha a parciális pericentrikus inverziót is a heterokromatin elváltozásai közé soroltuk, nem találtunk jelentős különbséget az autoszóma heterokromatin polimorfizmust hordozó részcsoport és az összes nemzőképtelen között az egyes fenotípusos jellegek gyakoriságában. Ha azonban csak a heterokromatin méret jelentős eltérése és a teljes inverzió tekintetében vizsgáltuk ugyanezen fenotípusos bélyegeket, akkor már jelentős különbséget tapasztaltunk a nemzőképtelenek és a heterokromatin-variáns-részcsoport között. A szatelliták számbeli és festődésbeli polimorfizmusát összesen 29 személynél találtuk meg. Közülük a herék elváltozását 48,3%-nál (14 férfi) írtuk le, szemben a teljes vizsgálati csoport már említett 56,6%-os előfordulásával. Ugyanezen részcsoportban az obezitás előfordulása szintén 48,3%, míg a nemzőképteleneknél 59,6%. A szatelliták polimorfizmusával rendelkező személyek között gynecomastia 3 esetben (10,3%) volt látható, vagyis ritkábban fordult elő, mint a teljes vizsgálati csoportban (18,3%).
92
VI. Az eredmények megvitatása Az oligospermiás, oligoasthenospermiás, és oligoasthenoteratospermiás férfiakat (összesen 16 fő) összehasonlítva az azoospermiás (41), illetve aspermiás (3) férfiakkal a következő eredményekre jutottunk: A here elváltozásainak előfordulása az oligospermiásoknál sokkal ritkább volt, mint az azoospermiásoknál, kimenetelük pedig kevésbé súlyos. Három férfinél (18,7%) kisebb heréket, és szintén háromnál varicokelet (18,7%) találtak az andrológusok. Az azoospermiásoknál kisebb méretű, hipopláziás, atrófiás, vagy kisebb turgorú herét 29,3%-ban (12 esetben) diagnosztizáltak. 17,1%-ban (7 esetben) kriptorizmus, 12,2%ban (5 eset) kasztráció, 4,9%-ban (2 esetben) ciszta szerepelt a kórtörténetben. Varicokelet 12,2%-ban (5 esetben) írtak le. A három aspermiás férfi esetén erektilis funkciózavart diagnosztizáltak az andrológusok. Közülük két férfinél (66,6%) hipopláziás herét, egy férfinél (33,3%) varicokelet és szintén egynél (33,3%) kriptorizmust találtak.
A kromoszóma polimorfizmusok fenotípusos megjelenésre tett módosító hatásával kapcsolatban tehát a következő eredményekre jutottunk: — Az Y kromoszóma heterokromatikus régiójának méret és fluoreszcencia polimorfizmusa nem növelte meg a fenotípusos rendellenességek arányát a teljes vizsgálati csoporthoz képest. — Az autoszómák heterokromatikus részének méret és pozícióbeli polimorfizmusai közül úgy tűnik, hogy a teljes pericentrikus inverzió és a jelentős méretbeli variáció lehet káros hatással a fenotípusos megjelenésre. Ezt támasztotta alá a teljes nemzőképtelen csoport mellett a különböző kromoszóma-elváltozásokkal rendelkező személyek vizsgálata is. — A szatelliták számbeli és festődésbeli polimorfizmusai vizsgálataink szerint nem befolyásolták a fenotípusos megjelenést.
93
VII. Vizsgálati eredmények összegzése
VII. Vizsgálati eredmények összegzése A célkitűzésekben megfogalmazottakra válaszolva, eredményeinket a következőkben foglalhatjuk össze:
1. tézis: Reprodukciós
elégtelenségben
szenvedő
férfiak
kromoszóma
elváltozásainak
összehasonlító elemzése a nemzőképtelenek körében végzett hazai és nemzetközi irodalmi adatokkal, valamint a kontrollcsoporttal. A vizsgálatok során 4 esetben 47,XXY szindrómát, 1 esetben ennek mozaikos 47,XXY/49,XXXXY formáját tudtuk kimutatni, összesen tehát 8,3%-ban fordult elő Klinefelter szindróma a nemzőképtelen mintában. A szindróma előfordulása nemzőképtelenek körében az irodalmi adatok szerint 3-11%. Vizsgálati személyeink között tehát a Klinefelter szindróma előfordulási gyakorisága megegyezett más országokban tapasztaltakkal. Az egészséges kontrollcsoportunkban az elváltozás természetesen nem fordult elő. 2 férfinél 47,XYY szindrómát írtunk le (3,3%), ami a kontroll csoportban nem fordult elő. Az irodalmi adatok szerint az átlag populációban 0,1%-os az előfordulási gyakorisága, mivel a szindróma gyakran fertilis férfiaknál is kimutatható, máskor csak a fertilitás csökkenésével jár. Az általunk tapasztalt rossz spermiogram eredmények lehetnek a kis esetszámból adódó véletlen események, illetve a két férfinél tapasztalt egyéb körülmények (pl.: más genetikai tényezők, varicokele) következménye. A molekuláris genetikai vizsgálatok 2 férfinél (3,3%) mutatták ki az Y kromoszóma mikrodelécióját. Az egyiknél a kiesés citogenetikai módszerekkel is felismerhető volt, és számbeli eltéréssel is járt: 45,X/46,XderY. Ez utóbbi eset kapcsán kiemelhető, hogy az Y kromoszóma instabilitása miatt az azoospermia faktor régió kieséssel rendelkező férfiak esetében az utódok genetikai érintettsége tovább súlyosbodhat. A másik férfi vártnál rosszabb spermiogram eredményének lehetséges magyarázata más genetikai tényezők további károsító hatásában keresendő.
94
VII. Vizsgálati eredmények összegzése A vizsgálati személyek teljes genomra kiterjedő autoszomális elváltozását egyetlen esetben sem tudtuk leírni, míg az egészséges csoportban 4 férfinél fordult elő transzlokáció (0,7%). A kromoszómális elváltozásokról összességében elmondható, hogy gyakoriságuk jóval nagyobb (15,0%) a nemzőképtelen mintában, mint a kontroll csoportban (0,4%). Az irodalmi adatokban az átlag populáció esetén 0,38%-os arányt adnak meg a kromoszóma rendellenességek előfordulására, ez egybeesik a kontroll csoportunk adataival. A nemzőképtelenek esetében különböző adatokat találhatunk (5-15%) a nemzetközi irodalmakban. Vizsgálati mintánk ennek a kategóriának a felső határa körül van, aminek oka az lehetett, hogy a vizsgálati személyek nagyobb részt nem az oligospermiások, hanem az azoospermiások köréből kerültek ki. Az elváltozások típusa is különbözött a két csoport között, hiszen a nemzőképteleneknél a nemi kromoszómák elváltozásait tudtuk azonosítani, a kontroll csoportban pedig autoszómális elváltozások fordultak elő.
2. tézis: A vizsgálatra került nemzőképtelen férfiak körében leírt normál kromoszóma polimorfizmusnak tekintett variációk és ezek gyakoriságának összehasonlítása a fertilis férfiaknál tapasztaltakkal, a polimorfizmusok és a csökkent nemzőképesség esetleges kapcsolatának megismerése érdekében. Az Y kromoszóma méret polimorfizmusának eloszlását vizsgálva egészséges és nemzőképtelen férfiak esetén nem találtunk szignifikáns különbséget a két csoport között, annak ellenére, hogy a nemzőképtelen férfiaknál a nagyon-nagy és még inkább a nagyon-kicsi méretű Y esetén a kapott gyakoriság magasabb volt a várt értéknél, így az ilyen Y kromoszómával rendelkező férfiak esetében nagyobb lehet a valószínűsége a fertilitás csökkenésének. Az Y kromoszóma fluoreszcencia polimorfizmusának eloszlása az egészséges kontrollcsoport és a nemzőképtelen férfiak között nem mutatott szignifikáns különbséget. Az Y kromoszóma fluoreszcenciája tehát nem befolyásolja vizsgálataink szerint a nemzőképességet.
95
VII. Vizsgálati eredmények összegzése Az egészséges és nemzőképtelen férfiak esetén az autoszómák (1; 9; 16) heterokromatin méretének polimorfizmus megoszlását χ2 próbával vizsgálva, szignifikáns különbséget csak a 9-es kromoszóma esetén találtunk a két csoport között. Az 1-es és 16-os kromoszómák esetén ez a különbség nem volt szignifikáns, tehát nem valószínű, hogy a férfiak meddőségét ezen kromoszómák polimorfizmusa befolyásolta volna. Teljes pericentrikus inverziót a vizsgált személyek 5,0%-ban figyeltünk meg, mindet a 9-es kromoszómánál. A 9-es kromoszómát tekintve ez 2,5%-os gyakoriságot jelent. Ez jóval magasabb a kontroll csoportban talált 0,94%-os értékhez képest. Az 1-es és 16-os kromoszómánál teljes pericentrikus inverzióra nem volt példa a nemzőképtelenek között, aminek oka valószínűleg a kis vizsgálati esetszám lehetett, a kontroll csoportban mindkét kromoszóma esetén 0,03%-ban találtuk meg a polimorfizmust. A részleges pericentrikus inverzió mindhárom kromoszóma esetén gyakrabban fordult elő a nemzőképteleneknél, mint a kontroll csoportban. A C-sáv polimorfizmusok vizsgálati eredményeiből arra következtethetünk, hogy az inverziók, elsősorban a teljes pericentrikus inverzió esetén a férfiaknál nagyobb eséllyel alakulnak ki fertilitási problémák.
Ennek
oka
valószínűleg az inverzió spermiumok morfológiáját,
mozgékonyságát és a meiotikus szegregációt módosító hatása. Vizsgálati anyagunkban a 3-as és 4-es kromoszómák centromérikus régiójának (q11 régió), illetve az akrocentrikus kromoszómák rövid kar centromérához közeli (p11) és távolabbi (p13-szatellita) régiójának fluoreszcencia polimorfizmus eloszlását vizsgálva a nemzőképtelen és kontroll férfiak között azt tapasztaltuk, hogy a 4q11, 15p13, 22p11 és 22p13 kromoszóma régiók esetén nincs szignifikáns különbség a két csoport között. Ezzel ellentétben a 3q11, 13p11, 13p13, 14p11, 14p13, 15p11, 21p11 és 21p13 kromoszóma régiók esetén szignifikáns volt a különbség. Vizsgálatunkban a 13-as, 14es és 21-es kromoszómáknál mindkét vizsgált kromoszóma-szakasz esetén szignifikáns különbséget tapasztaltunk a két vizsgálati csoport között. Ezért valószínűsítjük, hogy az akrocentrikus kromoszómák közül e kromoszómák vehetnek részt valamiképpen a fertilitás csökkentésében. A szatelliták száma 15 férfi (25%) esetén tért el valamelyik akrocentrikus kromoszóma esetén kettőtől. Ez nemzőképtelenek esetén az akrocentrikus kromoszómáknak 2,5%-os polimorfizmus gyakoriságát jelenti, szemben a kontroll csoportban észlelt 0,72%-os
96
VII. Vizsgálati eredmények összegzése gyakorisággal szemben. A szatelliták számbeli polimorfizmusa a 15-ös kromoszóma esetén volt a leggyakoribb. Valószínűleg a szatelliták száma és mérete a kromoszómák asszociációs képességén keresztül befolyásolja a nemzőképességet. A megnövekedett asszociációs képesség pedig a kromoszómák nagyobb törékenységével, az akrocentrikus kromoszómák közötti robertsoni-transzlokációk esélyét növeli, illetve a meiotikus szegregáció károsításán keresztül aneuploidiát okozhat.
3. tézis: A kromoszóma polimorfizmusok együttes és kromoszómális elváltozásokkal való előfordulási gyakoriságának elemzése kapcsán az interkromoszómális hatások vizsgálata. A nemzőképtelen férfiak körében végzett vizsgálataink során a személyenként előforduló polimorfizmus gyakoriságot átlagosan 2,1-nek találtuk, míg a kromoszómális rendellenességgel rendelkezők esetében ez az arány 1,9 kromoszóma polimorfizmus/fő. Vagyis nem állítható, hogy a kromoszóma polimorfizmusok nagyobb gyakorisággal fordulnak elő az elváltozással rendelkező személyek körében. Ha azonban az egyes polimorfizmus-típusokat külön-külön vetjük össze e két csoportban, akkor egyes esetekben valóban nagyobb polimorfizmus előfordulási gyakoriságot találtunk az elváltozással rendelkezők körében. Ilyen volt az 1-es és 9-es kromoszómáknál előforduló heterokromatin szélsőséges méret (nagyon-kicsi, vagy nagyon-nagy) variációja, illetve a 9-es kromoszóma heterokromatin régiót érintő teljes pericentrikus inverzió. Ezek gyakorisága 3-szor, illetve 4-szer nagyobb volt a kromoszóma elváltozással rendelkezőknél, mint a teljes nemzőképtelen vizsgálati csoportban. Közülük is a nemi kromoszóma aneuploidiával rendelkezők esetén fordultak elő ezek a variációk, ezért valószínűleg valamilyen formában a sejtek osztódása során okoznak problémát. Összefoglalva tehát az autoszómák, különösen a 9-es kromoszóma heterokromatin polimorfizmusai interkromoszómális hatásokon keresztül, a sejtek osztódását károsan befolyásolva megnövelhetik a kromoszóma elváltozások, elsősorban aneuploidiák kialakulásának valószínűségét.
97
VII. Vizsgálati eredmények összegzése 4. tézis A genotípus ismeretében a fenotípusos jegyek vizsgálata, a kromoszómális elváltozások külső jegyek alapján történő azonosítása és különböző típusokba sorolása, valamint a kromoszóma variánsok és fenotípus közötti esetleges összefüggések feltárása. Feltételezve, hogy azonos kromoszómális rendellenességek esetén – azonos feltételek mellett – a fenotípusos megjelenés, a betegség súlyossága azonos, célunk volt, lehetőség szerint, eltérő expresszivitás esetén azon tényezők feltárása, amelyek befolyásolhatták a betegség fenotípusos megjelenésének súlyosságát. Klinefelter szindróma esetén például egyes vizsgálati személyeknél semmiféle rendellenesség nem volt látható a fenotípusos megjelenésen, csupán az azoospermia megléte utalt valamiféle elváltozásra. Más személyeknél a nőies megjelenés, csípő, gynecomastia utalt a szindróma meglétére, ennek ellenére ezidáig senki nem gyanakodott kromoszómális elváltozásra. A különböző megjelenés hátterében valószínűleg más gének kiegészítő hatásai állhatnak, amelyek teljes kivizsgálására azonban jelenleg még nincs lehetőség. Vizsgálataink arra utalnak, hogy a különböző polimorfizmusok is különböző módon befolyásolják a szindróma megjelenését. A testi kromoszómák heterokromatin régióját érintő polimorfizmusok valószínűleg a hormonszint káros befolyásán keresztül növelhették meg valamiképpen az obezitás, gynecomastia, nőies megjelenés kialakulásának valószínűségét. Az Y kromoszóma heterokromatin variációja és az akrocentrikus kromoszómák szatellita, illetve fluoreszcencia polimorfizmusa esetén a fenotípusos megjelenésre tett módosító hatást nem tudtunk valószínűsíteni. A 47,XYY szindrómás betegek esetében a varicokele megléte részben magyarázhatja a különböző súlyosságú eseteket, ugyanis a jobb lelettel (0-1 millió spermium/ml) rendelkező férfi esetében a visszérsérv műtéti eltávolítása korábban megtörtént. Teljes magyarázatot azonban nem nyújt arra vonatkozóan, hogy a fertilisnek tartott 47,XYY szindrómás férfiak egyikénél miért alakult ki azoospermia. Erre valószínűleg a 9-es kromoszóma heterokromatin pozícióbeli polimorfizmusa adhat magyarázatot. Mikrodeléciós Y kromoszómát hordozó személyek esetében a fenotípusos megjelenést és a nemzőképesség csökkenésének mértékét egyértelműen a deléciós régió mérete, ezáltal a deletált gének száma és funkciója határozza meg. A deléciós Y kromoszómát
98
VII. Vizsgálati eredmények összegzése mozaikos formában hordozó vizsgálati személy azoospermiája az azoospermia faktor b és c régiójának kiesésével magyarázható, alacsony termetét pedig valószínűleg a GCY növekedést kontrolláló gén kiesése, esetleg a SHOX gének haploinszufficienciája okozta. A másik, azoospermia faktor c régió kiesését hordozó férfi vártnál rosszabb spermiogram eredményét (oligospermia helyett teljes azoospermiát) csupán a kiesett gének funkcióvesztésével azonban nem tudjuk magyarázni. Az okokat valószínűleg más genetikai faktorokban, így például a kromoszóma polimorfizmusokban kell keresni. A pontos magyarázatot mindkét esetben az Y kromoszóma azoospermia faktor régiójában és környezetében lévő gének pontos funkciójának ismeretével lehetne megadni. Ezek hiányában, a megismerésük olyan személyek vizsgálatával lenne lehetséges, akiknél nem egy nagyobb régió deléciója, csupán egyetlen gén mutációja történt. Ilyen esetet azonban napjainkig csupán egyetlen személy esetén tudtak leírni (Layman 2002). A kromoszóma polimorfizmusok és a fenotípus összefüggéseit nem csak az elváltozással rendelkező személyeknél, hanem a teljes nemzőképtelen csoportban vizsgáltuk. Ennek során elsősorban a testalkatra, herékre, mellekre fordítottunk nagyobb figyelmet. Az Y kromoszóma heterokromatin méret és fluoreszcencia polimorfizmussal rendelkező személyeknél obezitást, illetve here elváltozást azonos gyakorisággal találtunk, mint a teljes vizsgálati csoportban, gynecomastia azonban ritkábban fordult elő. Az autoszóma heterokromatin polimorfizmussal rendelkező személyek és a teljes nemzőképtelen vizsgálati csoport között nem találtunk különbséget egyik fenotípusos jegy tekintetében sem. Más volt a helyzet azonban, ha csak a heterokromatin méret polimorfizmust és teljes inverziót vizsgáltuk. Ekkor minden vizsgált fenotípusos jegy esetében
szignifikánsan
nagyobb
gyakorisággal
találtunk
rendellenességet
a
heterokromatin-polimorfizmus-részcsoportban, mint a teljes vizsgálati csoportban. A tüneteket súlyosbította az a tény is, hogy ezen személyek 62,5%-a kromoszóma rendellenességben
is
szenvedett.
A
szatelliták
számbeli
és
festődésbeli
polimorfizmusával rendelkező személyeknél mindhárom fenotípusos bélyeget ritkábban tudtuk leírni a teljes vizsgálati csoporthoz képest. Az oligospermiás, azoospermiás és aspermiás férfiakat összevetve a herék elváltozása legritkábban és legenyhébb tünetekkel az oligospermiás férfiaknál volt kimutatható. Ennél gyakoribb és súlyosabb tünetekkel rendelkeztek általában az azoospermiás férfiak, és leggyakrabban az aspermiás férfiaknál volt here elváltozás. Vagyis a spermiogram eredményre a herék volumenéből, turgorából, esetleges elváltozásaiból 99
VII. Vizsgálati eredmények összegzése (varicokele, ciszta, daganat) illetve fejlődési rendellenességeiből (here leszállási zavarok, rejtett heréjűség) is következtethetünk, ami a nemzőképesség csökkenésének korai felismerését segítheti.
VII.1. Új tudományos eredmények és további célok Magyarországon a férfi nemzőképtelenség genetikai hátterének összefoglalására, feltérképezésére ezidáig nem történtek kutatások. Vizsgálataink során a kromoszóma rendellenességek (1) és polimorfizmusok (2) előfordulásának elemzésére tértünk ki. 1.
Vizsgálataink
azt
igazolták,
hogy
a
genetikai
okokkal
magyarázható
nemzőképtelenség hazai előfordulási gyakorisága az európai populációkban talált előfordulási gyakoriságokhoz hasonló. A nemzőképtelen csoporton belül az általunk vizsgált kromoszómális elváltozások gyakorisága is megfelelt az irodalomban talált értékeknek. — Leggyakrabban (8,3%) a Klinefelter szindrómások fordultak elő a vizsgálati mintában. — Mintánkban magas előfordulási gyakorisággal találtunk (3,3%) extra Y kromoszómát, valamint az Y kromoszóma mikrodelécióját. A 47,XYY szindrómás férfiak az irodalmi adatok szerint általában fertilisek, ezért a vizsgálati mintában szereplő férfiak rossz spermiogram eredménye (azoospermia illetve súlyos fokú oligozoospermia) egyéb káros tényezők befolyásoló hatása miatt alakulhatott ki. Az Y kromoszóma mikrodeléciójával kapcsolatos eredményeink azt támasztják alá, hogy a férfi vagy női fenotípusos megjelenést nem a mozaikos sejtek aránya, hanem a SRY gén hiánya vagy megléte okozza. Az alacsony termet kialakulásáért a GCY lókusz deléciója, esetleg a SHOX gén dózis-hatása a felelős. A spermatogenezis hibája pedig az AZF régió nagy részének hiányával, a 45,X sejtvonal magas arányával, vagy ezek együttes jelenlétével magyarázható. — Vizsgálati mintánkban a nemzőképtelenség kialakulásának hátterében autoszómák elváltozásait nem detektáltuk, ugyanakkor a kontroll csoportban talált t(22;Y), t(21;22), t(13;14), t(2;13) transzlokációk nem jártak együtt nemzőképtelenséggel. Mindezek
100
VII. Vizsgálati eredmények összegzése alapján megállapítható – ellentétben az irodalmi adatokkal –, hogy ezek az elváltozások önmagukban nem, csak esetleg más hajlamosító tényezőkkel együtt okoznak nemzőképtelenséget, illetve, hogy az elváltozások pontosabb, molekuláris szintű elemzésére és a töréspont ismeretére van szükség ahhoz, hogy biztosan kimondhassuk, hogy adott személynél a nemzőképtelenséget a jelenlévő szerkezeti elváltozás okozta, egyes gének károsodása, kiesése miatt. 2. A nemzőképtelenek körében végzett polimorfizmus vizsgálataink nem csak Magyarországon egyedülálló, de a nemzetközi irodalomban is ritkaságnak számító kutatások. — Az Y kromoszóma szélsőséges (nagyon-nagy és nagyon-kicsi) méreteinek előfordulási gyakorisága a várt értéknél nagyobb volt: Az extrém méretű Y kromoszóma összefüggésben állhat a nemzőképtelenség kialakulásával, ennek igazolásához azonban az Y kromoszóma pontosabb, molekuláris szintű (például az azoospermia faktor régióban lévő gének funkciójának, vagy a heterokromatikus régió) ismeretére lenne szükség. — Az Y kromoszóma fluoreszcencia polimorfizmusának eloszlását vizsgálva az egészséges és nemzőképtelen férfiak között nem találtunk szignifikáns különbséget. — Az autoszómák polimorfizmus vizsgálatai során az egészséges és nemzőképtelen férfiak között szignifikáns különbséget találtunk - a 9-es kromoszóma heterokromatin méretének eloszlásában - ugyancsak a 9-es kromoszóma teljes pericentrikus inverzió előfordulási gyakoriságában - a 13-as, 14-es és 21-es akrocentrikus kromoszómák centromérikus és szatellita régiójának fluoreszcencia polimorfizmus eloszlásában - valamint a 15-ös akrocentrikus kromoszómánál a szatelliták számában. A 9-es kromoszóma polimorfizmusaival kapcsolatos vizsgálati eredmények azt látszanak igazolni, hogy amellett, hogy e polimorfizmusok a nemzőképességre káros hatással vannak, interkromoszómális hatásokon keresztül növelik a kromoszómális elváltozások kialakulásának kockázatát is. Az akrocentrikus kromoszómák rövid kar fluoreszcencia és szatellita számbeli polimorfizmusai valószínűleg az akrocentrikus kromoszómák asszociációs képességén keresztül, ezáltal a sejtek, így a hímivarsejtek kialakulásán, vagyis az osztódáson keresztül befolyásolják a nemzőképességet. 101
VII. Vizsgálati eredmények összegzése 3. A fenotípusos jegyek és kromoszóma polimorfizmusok együttes elemzésekor arra a megállapításra jutottunk, hogy: — az Y kromoszóma polimorfizmusa és a szatelliták variációi nem, vagy csak kis mértékben befolyásolják — az autoszómák heterokromatin méret polimorfizmusa és teljes inverziója befolyásolja a fenotípusos megjelenést. Az általunk kimutatott, a férfi nemzőképtelenség és a különböző kromoszóma polimorfizmusok közötti összefüggések megerősítésére további vizsgálatokra van szükség, amely vizsgálatok növelhetnék a kapott eredmények validitási fokát, illetve csökkenthetnék az eredmények mintafüggőségét.
VII.2. Következtetések A nemzőképtelen férfiak általános andrológiai vizsgálatai mellett a genetikai vizsgálatok szükségességét mutatja a vizsgálati anyagban tapasztalt nagyszámú genetikai-elváltozás. Jogosan merül fel ugyanis annak igénye, hogy időben, pontosan diagnosztizálva az okokat, a betegeket megkíméljük a hosszadalmas és költséges vizsgálatoktól, esetleg felesleges műtéti beavatkozásoktól, gyógyszeres kezelésektől. A jól felvett anamnézis és az alapos kivizsgálás után, a pontos diagnózis ismeretében megtalálható a megfelelő kezelési, eljárási mód. A mikrodeléciót hordozó férfiaknál például az elváltozás kimutatásával nemcsak a nemzőképtelenség okára derülhet fény, így elkerülhetők lehetnek a további vizsgálatok, de a mikrodeléció elhelyezkedése és kiterjedtsége alapján előre jelezhető a heréből történő spermiumnyerés várható eredménye. Bizonyos területek kiesése esetén ugyanis TESE útján nyerhető sperma, míg más régiók hiányában gyakorlatilag lehetetlen megtermékenyítésre alkalmas spermiumot nyerni, így felesleges a műtéti beavatkozás. Igazolt
mikrodeléció
esetén
javasolt
a
fiatal
korban
gyűjtött
ondóminták
mélyfagyasztása és tárolása, mivel a spermiumszám az enyhébb esetekben is drasztikusan csökken az életkor előrehaladtával. Ezekre a betegekre különös figyelmet kell fordítani az egyéni problémák mellett az elváltozás következő generációra való átörökítése miatt is. Éppen ezért kiemelkedően fontos az ezzel foglalkozó genetikai laboratóriumok, meddőségi centrumok számára a 102
VII. Vizsgálati eredmények összegzése férfi és éppúgy a női nemzőképtelenség genetikai hátterének pontos tisztázása, a betegség öröklődésének megértése. A nem-mozaikos Y kromoszóma mikrodeléciót hordozó férfiak szükségszerűen örökítik a mutációt fiú utódaikra (Komori 2002, Patsalis és mtsai 2002, Silber és Repping 2002), akiknél a kiesés nagyobb területet is érinthet, mint édesapjuknál (Hargreave 2000). A nemi kromoszóma elváltozást hordozó férfiak utódaiban pedig megnő a kockázata mind az autoszómális, mind a nemi kromoszómák rendellenességeinek (Bielanska és mtsai 2000, Lanfranco és mtsai 2004, Lim és mtsai 1999, Patsalis és mtsai 2002, Zhang és Lu 2004). E rizikófaktorokra genetikai tanácsadás keretein belül fel kell hívni a leendő szülők figyelmét. A modern társadalmaknak az egészséghez, gyógyuláshoz való jog mellett a gyermekhez való jog elismerése is alapja kell / kellene, hogy legyen. A mai gyakorlat elismeri valamilyen módon a házaspárok (élettársak) utódhoz való jogát, hiszen, ha a meddőséget betegségnek tekintjük, az orvostudomány fontos feladata, hogy legjobb tudomása szerint segítse ezeket a párokat a gyermekáldáshoz. A meddő párok gyermekhez segítése azonban egyéb, alapvető etikai kérdéseket is felvet. A nemzőképtelenség kezelésekor populáció szintű következményekkel is számolnunk kell, a populáció genetikai állományát ugyanis nagymértékben terheli a genetikai kontra-szelekció. Ez azt jelenti, hogy az alacsony átlagos gyermekszám és a férfiak csökkenő
spermaszáma
mellet
egyre
gyakrabban
veszik
ki
a
részüket
a
gyermeknemzésből a szubfertilis férfiak, akik kitartó próbálkozással, vagy mesterséges megtermékenyítési eljárás segítségével mégiscsak utódokat nemzenek. A gyermekeknek tovább örökítve genetikai gyengeségüket statisztikai értelemben csökkentik a következő generációk reprodukciós képességét.
103
VIII. Összefoglalás
VIII. Összefoglalás Napjainkban egyre több pár szembesül azzal a problémával, hogy látszólag egészségesek ugyan, de több év után sem születik gyermekük. Az okok között mintegy 50%-ban a férfi nemzőképtelensége áll. A nemzőképtelenség hátterében állhat fiziológiai, genetikai, vagy akár pszichológiai probléma is. Vizsgálataink fő célja az infertilis férfiaknál meglévő kromoszóma-elváltozások és polimorfizmusok feltérképezése volt. A meddő férfiak kivizsgálása során rutin andrológiai vizsgálatokat, a here ultrahang vizsgálatát, hormon- és genetikai vizsgálatokat végeztünk. 2003. január és 2006. december közötti időszakban a pontos diagnózis érdekében 60 személynél a hagyományos
citogenetikai
módszereket
kiegészítettük
fluoreszcens
in
situ
hibridizációs analízissel és molekuláris-genetikai technikával. A citogenetikai vizsgálatok során a leggyakoribb elváltozásnak a nemi kromoszómák számbeli eltéréseit találtuk. Ezek közül is leggyakrabban (öt esetben=8,3%-ban) Klinefelter szindrómát írtunk le, négy esetben 47,XXY kariotípust, egy esetben ennek mozaikos 47,XXY/49,XXXXY formáját. két férfinél 47,XYY szindrómát (3,3%) találtunk, egynél mozaik 45,X/46,XderY kariotípusra (1,7%) derült fény. A molekuláris genetikai vizsgálatok az előbb említett férfinél igazolták az Y kromoszóma AZFb és AZFc szakaszokra kiterjedt delécióját, valamint egy másik esetben az Y kromoszóma AZFc szakaszának kiesését (összesen 3,3%). Az azonos kromoszóma elváltozással rendelkező vizsgálati személyek esetén a szindróma megjelenésének súlyossága különböző volt, amit esetenként egyéb genetikai, fizikai vagy életstílusbeli különbségek is befolyásolhattak. A kromoszómák polimorfizmusok vizsgálatai során a nemzőképtelenek férfiak gyakoriság értékeit az egészségesekével összehasonlítva legjelentősebb különbségeket a 9-es és Y kromoszómák esetében találtunk, ami azt bizonyítja, hogy ezek kapcsolatban állhatnak a férfi nemzőképtelenség kialakulásával. A genetikai vizsgálatok szükségességét alátámasztja a kromoszómális elváltozások magas gyakorisága, valamint az arra való törekvés, hogy a pontos eredmény ismeretében a betegek lehetőleg elkerüljék a felesleges gyógyszeres vagy műtéti beavatkozásokat.
104
VIII. Összefoglalás
VIII.1. Summary Nowadays more and more couples face the fact that they cannot have babies in spite of many years of trying. The male factor can be identified in about half of these cases. In the background of the male infertility can be physiological, genetical or psychological problems. The aim of this study was to analyse chromosomal alterations and polymorphisms in patients with azoospermia. Preoperative evaluation included routine andrological investigation with 2 semen analysis, ultrasound, hormonal and genetic examination. Between January 2003 and December 2006 in order to obtain an exact diagnosis, the traditional cytogenetic methods were performed in combination with fluorescence in situ hybridization analyses and molecular genetic techniques in case of 60 infertile men. In this study, the most characteristic cases were numerical deviations. The most frequent alteration was the Klinefelter’s syndrome (five cases=8,3%), such as 47,XXY in four cases and mosaic 47,XXY/49,XXXXY form in one case. In case of two men (3,3%) we found 47,XYY syndrome, and in one man mosaic 45,X/46,XderY) karyotype (1,7%). In this last case the molecular genetics investigation proved the deletion of AZFb and AZFc region in the Y chromosome and also in an other man in the AZFc region (total: 3,3%). In case of the man with the same chromosome abnormalities the seriousness of the syndrome was different in depend on the genetical, physiological background and the life style of the patient. During the investigation of the chromosome polymorphism, we found significant differentiation between the infertile and the control group in case of 9 and Y chromosomes, which proved the connection between this chromosomes and the development of the infertility. The high frequencies of the chromosome abnormalities confirm the importance of cytoand molecular examinations in cases of infertile men. The results provide a chance for patients to be spared from unnecessary medications and operations.
105
IX. Rövidítések, magyarázatok
IX. Rövidítések, magyarázatok AID: donor inszemináció AIS: androgén inszenzitivitás szindróma. Típusai: MAIS: enyhe, PAIS: részleges, IAIS: inkomplett, CAIS: komplett AMH: anti-Müller hormon AZF: azoospermia faktor CBAVD: Congenitalis bilateralis vas defferens hiány CFTR: cystic fibrosis transmembrane conductance regulator – cisztikus fibrózis transzmembrán fehérje erektilis diszfunkció: ejakulációra való képtelenség FISH: fluoreszcens in situ hibridizáció FSH: follikulusz stimuláló hormon kriptorizmus: Cryptorchidismus – here leszállási zavarok KRYO: kryoprezerváció, mélyfagyasztás GnRH: gonadotropin serkentő (releasing) hormon haploinszufficiencia: a gén egy példányban nem elégséges a funkció ellátásához, és az egyik példány deficienciája esetén megjelenik a mutáns fenotípus ICSI: intracitoplazmatikus spermium injekció LH: luteinizáló hormon MSY: Y kromoszóma férfi-specifikus régiója obstrukcionális meddőség: a herevezeték eltömődése miatt alakul ki PAR: pszeudo-autoszómális régió a nemi kromoszómákon prosztata hipertrófia: a prosztata túlteng, elnyomja a herevezetéket és meggátolja az ondó távozását retrográd ejakuláció: az ondó nem a húgycsövön keresztül távozik, hanem a húgyhólyagba ürül, és az első vizelettel távozik SF1: szteroidogén faktor 1 SRY: sex-determining region of Y – az Y kromoszóma nemet meghatározó szakasza termékenységi arányszám: azt mutatja meg, hogy az adott naptári év viszonyainak tartós fennmaradása esetén a megfigyelt életkor szerinti születési gyakoriságok mellett egy nő élete folyamán hány gyermeknek adna életet TESE: testicular sperm extraction – tesztikuláris spermiumnyerés, herebiopszia
106
IX. Rövidítések, magyarázatok vas deferens: herevezeték vasectomia: a herevezeték műtéti elkötése fogamzásgátlás céljából WHO: world health organisation – egészségügyi világszervezet χ2 próba: Chi-square-test – eloszlások összehasonlítására használt szignifikancia próba
107
X. Irodalomjegyzék
X. Irodalomjegyzék Abramsky I. és Chapple J. (1997): 47,XXY (Klinefelter syndrome) and 47,XYY: estimated rates of and indication for postnatal diagnosis with implications for prenatal counselling. Prenat. Diagn., 17, 363-368. A.D.A.M. Illustrated Health Encyclopedia. http://adam.about.com/reports/000067.htm Ali S. és Hasnain S.E. (2003): Genetics of the human Y-chromosome 1. Association with male infertility. Gene, 321, 25-37. Álvarez-Nava F., Soto M., Martínez M.C., Prieto M. és Álvarez Z. (2003): FISH and PCR analyses in three patients with 45,X/46,X,idic(Y) karyotype: clinical and pathogenetic spectrum. Ann. Genet., 46, 443-448. A meddőség kezelésének története, A magyar IVF története www.oviklub.hu Anuradha N., Satyanarayana M. és Manjunatha K.R. (2002): Satellite associations in recurrent aborters. Int. J. Hum. Genet., 2, 61-64. Arnemann J., Schnittger S., Hinkel G.K., Tolkendorf E., Schmidtke J. és Hansmann I. (1991): A sterile male with 45,X0 and a Y;22 translocation. Hum. Genet., 87, 134138. Athalye A.S., Moadon P.F., Naik N.J., Naik D.J., Gavas S.S., Dhumal S.B., Bandkar V.M., Kawle M.T. és Parikh F.R. (2004): A study of Y chromosome microdeletions in infertile Indian males. Int. J. Hum. Genet., 4, 179-185. Baccetti B, Capitani S, Collodel G, Estenoz M, Gambera L, Piomboni P. (2002): Infertile spermatozoa in a human carrier of robertsonian translocation 14;22. Fertil. Steril., 78, 1127-1130. Bauman J.G., Wiegant J., Borst P. és van Duijn P. (1980): A new method for fluorescence microscopical localization of specific DNA sequences by in situ hybridization of fluorochrome labelled RNA. Exp. Cell Res., 128, 485-490. Bhasin M. K. (2005): Human polulation cytogenetics: A review. Int. J. Hum. Genet., 5, 83-152.
108
X. Irodalomjegyzék Bielanska M., Tan S.L. és Ao A. (2000): Fluorescence in-situ hybridization of sex chromosomes in spermatozoa and spare preimplantation embryos of a Klinefelter 46, XY/47XXY male. Hum. Reprod., 15, 440-444. Bloom SE. és Goodpasture C. (1976): An improved technique for selective silver staining of nucleolar organizer regions in human chromosomes. Hum. Genet. 34, 199-206. Boehmer A.L.M., Brüggenwirth H., van Assendelft C., Otten B.J., Verleun-Mooijman M.C.T., Niermeijer M.F., Brunner H.G., Rouwé C.W., Waelkens J.J., Oostdijk W., Kleijer W.J., van der Kwast T.H., Vroede M:D.E. és Drop S.L.S. (2001): Genotype versus fenotype in families with androgen insensitivity syndrome. J. Clin. Endocrin., 86, 4151-4160. Bourhis C., Siffroi J.P., McElreavey K. és Dadoune J.P. (2000): Y chromosome microdeletion and germinal mosaicism in infertile males. Mol. Hum. Reprod., 6, 688-693. Brinkmann A.O. (2001): Molecular basis of androgen insensitivity. Mol. Cell. Endocrin., 179, 105-109. Bujdosó Gy. (1972): A2D transzlokációval bizonyított származásmegállapítás. Biol.Közl., 20, 81-86. Bujdosó M. Gy. (1985): Kromoszómavizsgálatok. In.: Bujdosó M. Györgyi (szerk.) X vagy Y. Apaságvizsgálat, igazságszolgáltatás. Medicina Könyvkiadó. Budapest, 198-213. Bujdosó Gy., Balogh I., Ottó Sz. És Csonka S. (1973): Adatok a Klinefelter-syndroma genetikai, immunológiai és ultrastruktúrális képéhez. Biol. Közl., 21, 107-111. Bujdosó Gy., Schwanitz G., Koltai E., Ehrbrecht A. és Raff R. (2001): Heterochromatic der(15) in a male infertility patient; Case report and review of the literature. Eur. J. Hum. Gen., 9, 164. Bujdosó Gy. és Somogyi E. (1975): Chromosomenuntersuchung in Prozessen zur Vaterschaft Feststellung. Acta Med. Leg. et Soc., 24, 599-614.
109
X. Irodalomjegyzék Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2003): Inheritance of a balanced translocation through three generation. Proof of paternity. Annales de Génétique, International Journal of Human and Medical Genetics, 2-3, 230-231. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2004): Translocation of chromosome 13 in the course of family investigation. Chromosome Research, 12, 121-122. Casperson T., Zech L. és Johannson C. (1970): Quinacrine mustard fluorescence of human chromosomes. Exp. Cell Res., 61, 474-475. Chandley A.C., Edmond P., Christie S., Gowans L., Fletcher J., Frackiewicz A. és Newton M. (1975): Cytogenetics and infertility in man. I. Karyotype and seminal analysis. Ann. Hum. Genet., 39, 231. Collodel G., Moretti E., Capitani S., Piomboni P., Anichini C., Estenoz M. és Baccetti B. (2006): TEM, FISH and molecular studies in infertile men with pericentric inversion of chromosome 9. Andrologia, 38, 122-127. Conn C.M., Harper J.C., Winston R.M. és Delhanty J.D. (1998): Infertile couples with Robertsonian translocations: preimplantation genetic analysis of embryos reveals chaotic cleavage divisions. Hum. Genet., 102, 117-123. Cortés-Gutiérrez E.I., Cerda-Flores R.M., Dávila-Rodriguez M.I., Hernández-Herrera R., Vargas-Villarreal J. és Leal-Garza C.H. (2004): Chromosomal abnormalities and polymorphisms in Mexican infertile men. Arch. Androl., 50, 261-265. Dada R., Gupta N.C. és Kucheria K. (2004): Yq microdeletions–Azoospermia factor candidate genes and spermatogenetic arrest. J. Bio. Tech., 15, 176-183. Dávalos I.P., Rivas F., Ramos A.L., Galaviz C., Sandoval L. és Rivera H. (2000): inv(9)(p24q13) in three sterile brothers. Ann. Genet., 43, 51-54. Dávalos I.P., Rivera H., Vásquez A.I., Gutiérrez-Angulo M., Hernández-Vázquez M.C., Cortina-Luna F.A., Wong-Ley L.E. és Dominguez-Quezada M.G. (2002): A 45,X sterile male with Yp disguised as 21p. Am. J. Med. Genet., 111, 202-204. Delobel B., Djlelati R., Gabriel-Robez O., Croquette M.F., Rousseaux-Prevost R., Rousseaux J., Rigot J.M. és Rumpler Y. (1998): Y-autosome translocation and 110
X. Irodalomjegyzék infertility: usefulness of molecular, cytogenetic and meiotic studies. Hum. Genet., 102, 98-102. Demirhan O. (2003): Clinical findings and phenotype in a toddler with 48,XXYY syndrome. Am. J. Hum. Genet., 119A, 393-394. Detre Z. és Bujdosó Gy. (1984): Testicular feminization syndrome with Sertoli cell adenoma. Pat. Res. Pract., 178, 403-405. Drouineaud V., Sagot P., Faivre L., Michel F. és Jimenez C. (2003): Birth after intracytoplasmic sperm from a man with congenital bilateral absence of the vas deferens who had a robertsonian translocation. Fertil. Steril., 79, 1649-1651. Estop A.M., Ciepli K., Munne S., Surti U., wakim A. és Feingold E. (2000): Is there an interchromosomal effect in reciprocal translocation carriers? Sperm FISH studies. Hum. Genet., 106, 517-524. Fagerstrom C., Himes P. és Olson S. (2002): 47,XYY syndrome. In: Sex chromosome problems discovered through prenatal diagnosis. Pacific Northwest Regional Genetics Group. Ferlin A., Arredi B. és Foresta C. (2006): Genetic causes of male infertility. Reprod. Toxicol., 22, 133-041. Fogu G., Bertini V., Dessole S., Bandiera P., Campus P.M., Capobianco G., Sanna R., Soro G. és Montella A. (2004): Identification of a mutant allele of the androgen receptor gene in a family with androgen insensitivity syndrome: detection of carriers and prenatal diagnosis. Arch. Gynecol. Obstet., 269, 266-269. Foresta C., Ferlin A., Gianaroli L., Dallapiccola B. (2002): Guidelines for the appropriate use of genetic tests in infertile couples. Eur. J. Hum. Genet., 10, 303312. Foresta C., Moro E. és Ferlin A. (2001): Y chromosome microdeletion and alteration of spermatogenesis. Endocr. Rev., 22, 226-239. Forrester M.B. és Merz R.D. (2003): Pregnancy outcome and prenatal diagnosis of sex chromosome abnormalities in Hawaii, 1986-1999. Am. J. Med. Genet., 119A, 305310. 111
X. Irodalomjegyzék Freimer N. és Sabatti C. (2003): The Human Phenome Project. Nature Genet., 34, 1521. Frints SG, Fryns J, Lagae L, Syrrou M, Marynen P, Devriendt K. (2001): Xp22.3; Yq11.2 chromosome translocation and its clinical manifestations. Ann. Genet., 44, 71-76. Gianotten J., Hoffer M.J.V., De Vries J.W.A., Leschot N.J., Gerris J. és van der Veen F. (2003): Partial DAZ deletions in a family with five infertile brothers. Fertil. Steril., 79, 1652-1655. Graham B.H. és Bacino C.A. (2003): Male patient with non-mosaic deleted Ychromosome and clinical features of Turner syndrome. Am. J. Med. Genet., 119A, 234-237. Hargreave T.B. (2000): Genetics and male infertility. Curr. Opin. Obstet. Gynecol., 12, 207-219. Hassa H., Yildirim A. Can C., Turgut M., Tanir H.M., Senses T. és Sahin-Mutlu F. (2006): Effect of smoking on semen parameters of men attending an infertility clinic. Clin. Exp. Obstet. Gynecol., 33, 19-22. Huang B., Thangavelu M., Bhatt S. Sandlin C.J. és Wang S. (2002): Prenatal diagnosis of 45,X and 45,X mosaicism: the need for thorough cytogenetic and clinical evaluations. Prenat. Diagn., 22, 105-110. Huynh T., Mollard R. és Trounson A. (2002): Selected genetic factors associated with male infertility. Hum. Reprod., 8, 183-198. Jackson L. (2002): Cytogenetics and molecular cytogenetics. Clin. Obstet. Gynecol., 45, 622-639. Jeffrey A.J., Wilson V. és Thein S.L. (1985): Hypervariable “minisatellite” regions in human DNA. Nature, 316, 76-87. Juvancz I. és Paksy A. (1982): Orvosi biometria. Medicina Könyvkiadó, Budapest. Kadotani T. és Johes B. (1969): A chromosome survey in 71 couples with repeated spontaneous abortions and stillbirth. Proc. Japan Acad., 45, 180.
112
X. Irodalomjegyzék Kalz L., Kalz-Füller B., Hegde S és Schwanitz G. (2005): Polymorphisms of Q-band heterochromatin: Qualitative and quantitative analyses of features in 3 ethnic groups (Europeans, Indians, and Turks). Int. J. Hum. Genet., 5, 153-163. Kalz L. és Schwanitz G. (2004): Characterization of constitutive heterochromatin, in particular of fluorescence polymorphisms, in a Central European population. Int. J. Hum. Genet., 4, 1-10. Kaur A., Mahajan S. és Singh J.R. (2004): Cytogenetic analysis in cases with sex anomalies. Int. J. Hum. Genet., 4, 167-171. Kellemayer R., Halvax L., Czakó M., Shahid M., Dhillon V. Shusain S. A., Süle N., Gömöri É., Mammel M. és Kosztolányi Gy. (2005): A novel frame shift mutation in the HMG box of the SRY gene in a patient with complete 46,XY pure gonadal dysgenesis. Diagn. Mol. Pathol., 14, 159-163. Kihaile P.E., Yasui A. és Shuto Y. (2005): Prospective assessment of Y-chromosome microdeletions and reproductive outcomes among infertile couples of Japanese and African origin. J. Exp. Clin. Assist. Reprod., 9 www.jexpclinassistreprod.com/content/2/1/9 Kim J.J., Rhee H.S., Chung Y.T., Park S.Y. and Choi S.K. (1999): Prenatal detection of de novo inversion of chromosome 9 with duplicated heterochromatic region and postnatal follow-up. Exp. Mol. Med., 31, 134-136. Kjessler B. (1972): Facteurs genetiques dans la subfertilite male humaine. In: Fe condite at sterilite du male: Acquisition recentes. Paris: Mason Klein I. és Váradi A. (2000): Egy gén – több betegség. A cisztikus fibrózis és a férfiterméketlenség. Természet világa, 6, 255-256. Klein OD, Backstrand K, Cotter PD, Marco E, Sherr E, Slavotinek A. (2005): Case report: Y;6 translocation with deletion of 6p. Clin Dysmorphol., 14, 93-96. Klinefelter H.F., Reifenstein E.C. és Albright F. (1942): Syndrome characterised by gynecomastia, aspermatogenesis, without aleydigism and increased excretion of follicle stimulating hormone. J. Clin. Endocrinol., 2, 615-627.
113
X. Irodalomjegyzék Klinikai Genetikai Szakmai Kollégium (2006.03.24): Az Egészségügyi Minisztérium szakmai
protokollja,
Reprodukciós
elégtelenség
genetikai
kivizsgálása,
Érvényesség: 2008. december 31. http://agazat.eum.hu/eum/agazati.news.page?pid=DA_164589 Komori S., Kato H., Kobayashi S. Koyama K. és Isojima S. (2002): Transmission of Y chromosomal microdeletions from father to son through intracytoplasmic sperm injection. J. Hum. Genet., 47, 465-468. Kónya M., Mátyás Sz., Balogh I., Kurcsics J., Papp Gy., Kováts T., Rajczy K., Bernard A., Krizsa F., Szmatona G., Gáti I., Kaali S.G. és Szentirmay Z. (2003): Ykromoszóma
mikrodeléció
kimutatásának
és
kariotípus
meghatározásának
jelentősége azoospermiás és oligozoospermiás férfiaknál. Magy. Androl., 8, 21-24. Koulischer L. (1976): Polymorphism of the Y chromosome in a population of 1000 infertile male patients. Clin. Genet., 10, 363. Lanfranco F., Kamischke A., Zitzmann M. és Nieschlag E. (2004): Klinefelter’s syndrome. Lancet, 364, 273-283. Laron Z., Dickerman Z., Zamir R. és Galatzer A. (1982): Paternity in Klinefelter’s syndrome – a case report. Arch. Androl., 8, 149-151. Layman L.C. (2002): Human gene mutations causing infertility. J. Med. Genet., 39, 153-161. Lee L., Dowhanick J., Katz M.A., Jukofsky L. és Krantz I.D. (2000): Chromosomal localization, genomic characterization, and mapping to the Noonan syndrome critical region of the human Deltex (DTX1) gene. Hum. Genet., 107, 577-581. Lellei I., Magyar É. És Erdei E. (2000): A herebiopszia jelentősége férfiak meddőségében. Lege Artis Medicinae, 10, 856-861. Lewis-Jones D.I., Gazvani M. R. és Mountford R. (2000): Cystic fibrosis in infertility: screening before assisted reproduction. Hum. Reprod., 15, 2415-2417. Liehr T., Ziegler M., Starke H., Heller A., Kuechler A., Kittner G., Beensen V., Seidel J., Häßler H., Müsebeck J. és Claussen U. (2003): Conspicuous GTG-banding
114
X. Irodalomjegyzék results of the centromere-near region can be caused by alphoid DNA heteromorphism. Clin. Genet., 64, 166-167. Lim A.S.T., Fong Y. és Ling Yu S. (1999): Analysis of the sex chromosome constitution of sperm in men with a 47,XYY mosaic karyotype by fluorescence in situ hybridization. Fertil. Steril., 72, 121-123. Limal J.M., Parfait B., Cabrol S., Bonnet D., Leheup B., Lyonnet S., Vidaud M. és Le Bouc Y. (2005): Noonan syndrome: Relationship between genotype, growth, and growth factors. J. Clin. Endocrinol. Metab., 91, 300-306. Lin Y.H., Lin Y.M., Lin Y.H., Chuang L., Wu S.Y. és Kuo P.L. (2004a): Ring (Y) in two azoospermic men. Am. J. Med. Genet., 128A, 209-213. Lin Y. M., Huang W. J., Nan Lin J. S. és Lin Kuo P. (2004b): Progressive depletion of germ cells in a man with nonmosaic Klinefelter’s syndrome: optimal time for sperm recovery. J Urol., 63, 380xvi-380xviii. Linden M.G., Bender B.G. és Robinson A. (1995): Sex chromosome tetrasomy and pentasomy. Pediatrics, 96, 672-682. Lolak S., Dannemiller E. és Andres F. (2005): 48,XXYY syndrome, mood disorder, and aggression. Am. J. Psychiatry, 162, 1384. Lubs H.A., Kimberling W.J., Hecht F., Patil S.R., Brown J., Gerald P., Summitt R.L. (1977): Racial differences in the frequency of Q and C chromosomal heteromorphism. Nature, 268, 631-633. Maduro M.R. és Lamb D.J. (2002): Understanding the new genetics of male infertility. J. Urol., 168, 2197-2205. Mak V. és Keith A. J. (1996): The genetics of male infertility. J. Urol., 156, 1245-1256 Mark H.F.L. és Sigman M. (1999): Male infertility associated with unique 8;22 translocation. Exp. Mol. Pathol., 67, 57-61. Martin R.H., Shi Q. és Field L.L. (2001): Recombination in the pseudoautosomal region in a 47,XXY male. Hum. Genet., 109, 143-145.
115
X. Irodalomjegyzék Méhes
K.
(1977):
A
chromosoma-vizsgálat
leleteinek
értékelhetősége
(polymorphismus). In: Schuler D. (szerk.) A human chromosoma-aberrációk jelentősége a klinikumban. Akadémiai Kiadó, Budapest, 338-379. Méhes K. és Kosztolányi Gy. (2006): A fenotípus pontos leírása: a klinikus hozzájárulása a genotípus-fenotípus összefüggések tisztázásához. Orv. Hetil. 147, 1059-1061. Mikelsaar R., Pauklin M., Lissitsina J., Punab M. (2006): Reciprocal translocation t(7;16)(q21.2;p13.3) in an infertile man. Fertil. Steril., 86, 719e9-719e11. Mizuno K., Kojima Y., Tozawa K., Sasaki S., Hayashi Y. és Kohri K. (2005): Molecular evaluation of the SRY gene for gonads of patients with mixed gonadal dysgenesis. Int. J. Urol., 12, 673-676. Morel F., Roux C. és Bresson J.L. (2000): Segregation of sex chromosomes in spermatozoa of 46,XY/47,XXY men by multicolour fluorescence in-situ hybridisation. Mol. Hum. Reprod., 6, 566-570. Nagvenkar P., Desai K., Hinduja I. és Zaveri K. (2005): Chromosomal studies in infertile men with oligozoospermia and non-obstructive azoospermia. Indian J. Med. Res., 122, 34-42. National Institute of Clinical Excellence guideline no. 11. (2004) In: Fertility: Assessment and treatment for people with fertility problems, London. Németh K, Holics K, Újhelyi R, Váradi A és Fekete Gy. (1996): A cisztás fibrózis öt mutációjának vizsgálata a magyar populációban. Orv. Hetil., 137, 899-903. Németi M. és Papp Z. (1995): Cysticus fibrosis. In: Papp Z. (szerk.) Klinikai Genetika. Golden Book Kiadó, Budapest, 455-469. Nodar F., Vincentiis S., Olmedo S.B., Papier S., Urrutia F. és Acosta A. A. (1999): Birth of twin males with normal karyotype after intracytoplasmic sperm injection with use of testicular spermatozoa from a nonmosaic patient with Klinefelter’s syndrome. Fertil. Steril., 71, 1149-1152. Noonan J.A. (2002): History of medicine. Noonan syndrome a historical respective. History of medicine. Heart Views, 3. 116
X. Irodalomjegyzék Norton Bryan G. (2005): Népesedés és fogyasztás - Környezeti problémák a méret tükrében. Kovász, 9, 41-68. Okada H., Goda K., Yamamoto Y., Sofikitis N., Miyagawa I., Mio Y., Koshida M., Horie S. (2005): Age as a limiting factor for successful sperm retrieval in patients with nonmosaic Klinefelter’s syndrome. Fertil. Steril., 84, 1662-1664. Osztovics M., Kiss P. és Ivady G. (1977): Structural variation of chromosome 9. In: Szaoo G., Papp Z.: Medical Genetics., Amsterdam, 61-69. Patsalis P.C., Sismani C., Quintana-Murci L. Taleb-Bekkouche F., Krausz Cs. és McElreavey K. (2002): Effects of transmission of Y chromosome AZFc deletions. Lancet, 360, 1222-1224. Pernice F, Mazza G, Puglisi D, Luppino MG, Frisina N. (2002): Nonrobertsonian translocation t(6;11) is associated with infertility in an oligoazoospermic male. Fertil. Steril., 78, 192-194. Pienna Videau S., Araujo H., Ballesta F. Ballesca J.L.és Vanrell J.A. (2001): Chromosomal abnormalities and polymorphisms in infertile men. Arch. Androl., 46, 205-210. Pina-Neto J.M., Carrara R.C.V., Bisinella R., Mazzucatto L.F., Martins M.D., Sartoratto E. és Yamasaki R. (2006): Somatic cytogenetic and azoospermia factor gene microdeletion studies in infertile men., Braz. J. Med. Biol. Res., 39, 555-561. Pitteloud N., Villegas J., Dwyer A.A., Crowley W.F., McPhaul M.J. and Hayes F.J. (2004): Acute stress masking the biochemical phenotype of partial androgen insensitivity syndrome in a patient with a novel mutation int he androgen receptor. J. Clin. Endocrin. & Metabol., 89, 1053-1058. Powell C.M. (1999): Sex chromosomes and sex chromosome abnormalities. In: Gersen S.L. és Keagle M.B. (szerk.) The Principles of Clinical Cytogenetics. Humana Press, Totowa, New Jersey, 229-250. Quintana-Murci L. és Fellous M. (2001): The human Y chromosome: the biological role of a „functional wasteland”. J. Biomed. Biotechnol., 1, 18-24.
117
X. Irodalomjegyzék Retief A.E., Van Zyl J.A., Menkveld R., Fox M.F., Kotze G.M. és Brusnicky J. (1984): Chromosome studies in 496 infertile males with a sperm count below 10 million/ml. Hum. Genet., 66, 162-164. Richter-Unruh A., Knauer-Fischer S., Kaspers S. Albrecht B., Gillessen-Kaesbach G. és Hauffa B.P. (2004): Short stature in children with an apparently normal male phenotype can be caused by 45,X/46,XY mosaicism and is susceptible to growth hormone treatment. Eur. J. Pediatr., 163, 251-256. Rigola MA, Carrera M, Ribas I, Egozcue J, Miro R és Fuster C. (2002): A comparative genomic hybridization study in a 46,XX male. Fertil. Steril., 78, 186-188. Rodriguez-Gómez M., Martin-Sempere M.J. és Abrisqueta J.A. (1987): C-band length variability and reproductive wastage. Hum. Genet., 75, 56-61. Ron-El R., Strassburger S., gelman-Kohan S., Friedler S., Raziel A. és Appelman Z. (2000): A 47,XXY fetus conceived after ICSI of spermatozoa from a patient with non-mosaic Klinefelter’s syndrome. Hum. Reprod., 15,1804-1806. Rosenmann A., Palti Z., Segal S. és Cohen M.M. (1977): Chromosomes in familial sterility and in couples with recurrent abortions and still births. Isreal J. Med. Sci., 13, 1131. Rózsahegyi J. (2003): A férfi nemzőképességi zavarok. In: Férfidolgokról nemcsak férfiaknak. Budakönyvek Kft., Budapest, 135-187. Sazci A., Ercelen N., Ergul E. és Akpinar G. (2005): Male factor infertility associated with a familial translocation t(1;13)(q24;q10). Fertil. Steril., 5, 1548-1550. Schellberg R., Schwanitz G., Schweikert H.U. és Raff R. (2002): Chromosome mosaicism in patients with normal and abnormal Y-chromosome. Int. J. Hum. Genet., 2, 213-221. Schuler D. (1977): A citogenetika klinikai jelentősége. In: Schuler D. (szerk.) A human chromosoma-aberrációk jelentősége a klinikumban. Akadémiai Kiadó, Budapest, 380-406.
118
X. Irodalomjegyzék Siffroi J.P., Benzacken B., Straub B., Le Bourhis C., North M.O., Curotti G., Bellec V., Alvarez S.és Dadoune J.P. (1997): Assisted reproductive technology and complex chromosomal rearrangements: the limits of ICSI. Mol. Hum. Reprod., 10, 847-851. Siffroi J.P., Le Bourhis C., Krausz Cs., Barbaux S., Quintana-Murci L., Kanafani S., Rouba H., Bujan L., Bourrouillou G., Seifer I., Boucher D., Fellous M., McElreavey és Dadoune J.P. (2000): Sex chromosome mosaicism in males carrying Y chromosome long arm deletions. Hum. Reprod., 15, 2559-2562. Silber S.J. és Repping S. (2002): Transmission of male infertility to future generations: lessons from the Y chromosome. Hum. Reprod., 8, 217-229. Sills E.S., Kim J.J., Witt M.A. és Palermo G.D. (2005): Non-obstructive azoospermia and maturation arrest with complex translocation 46,XY t(9;13;14)(p22;q21.2;p13) is consistent with the Luciani-Guo hypothesis of latent aberrant autosomal regions and infertility. Cell Chrom., 4, www.cellandchromosome.com/content/4/1/2 Simoni M., Bakker A. és Krausz C. (2004): EAA/EMQN best practice guidelines for molecular diagnosis of y-chromosomal microdeletions. State of the art 2004. Int. J. Androl., 27, 240-249. Singh A.R., Vrtel R., Vodicka R., Dhaifalah I., Konvalinka D., Janikova M. és Santavy J. (2005): Y chromosome and male infertility. Int. J. Hum. Genet., 5, 225-235. Singh A.R., Vrtel R., Vodicka R., Dhaifalah I., Konvalinka D. és Santavy J. (2006): Genetic factors in male infertility and their implications. Int. J. Hum. Genet., 6, 163169. Skakkebaek N.E., Giwercman A., de Kretser D. (1994): Pathogenesis and management of male infertility. Lancet, 343, 1473-1479. Smyth C.M. és Bremner W.J. (1998): Klinefelter syndrome. Arch. Int. Med., 158, 13091314. Sólyom J., Scheiber D. és Fekete Gy. (2001): Androgen insensitivitas syndroma. Klinikai és molekuláris genetikai spekrtum. Orv. Hetil., 142: 1659-1665
119
X. Irodalomjegyzék Staessen C., Tournaye H., Assche E., Michiels A., Landuy L., Devroey P., Liebaers L., Steirteghem A. (2003): PGD in 47,XXY Klinefelter’s syndrome patients. Hum. Reprod., 9, 319-330. Strachan T. és Read A.P. (2004): Human molecular genetics 3. Garland Publishing, New York, USA. Sumner A.T., Evans H.J. és Buckland R. (1971): New technique for distinguishing between human chromosomes. Nature New Biology, 31, 232. Swarna M., Babu R. és Reddy P.P. (2003): AZFc deletions in idiopathic infertile males from South India. Int. J. Hum. Genet., 3, 1-4. Telvi L., Lebbar A., Del Pino O. Barbet J.P. és Louis J. (1999): 45X/46XY Mosaicism: Report of 27 cases. Pediatrics, 104, 304-308. Teraoka M., Narahara K., Yokoyama Y., Tsuji K., Kikkawa K., Ito S., Koyama K. és Seino Y. (1998): 45,X/46,X,idic(Yq) mosaicism: Clinical, cytogenetic, and molecular studies in four individuals. Am. J. Med. Genet., 78, 424-428. Terzoli G., Lalatta F., Lobbiani A., Simoni G. és Colucci G. (1992): Fertility in a 47,XXY patient: assessment of biological paternity by deoxyribonucleic acid in fingerprinting. Fertil. Steril., 58, 821-822. Tiepolo L., Zuffardi O. (1976): Localization of factors controlling spermatogenesis in the nonfluorescent portion of the human Y chromosome long arm. Hum. Genet., 34, 119-124. Tiepolo L., Zuffardi O., Fraccaro M. és Giarola A. (1981): Chromosome abnormalities and male infertility. In: Frajese F., Hafez ESE., Couti C., Fabbrini A. (szerk.) Oligozoospermia: Recent progress in andrology. 233. Tsenghi C., Meaxatou-Stavridaki C., Stratakibenetou M., Kalpini-Mavroua A. és Matsaniotis N. (1976): Chromosome studies in couples with repeated spontaneous abortions. Obset. Gynecol., 47, 463-468. Valetto A, Bertini V, Rapalini E és Simi P. (2005): A 46,XX SRY-negative man with complete virilization and infertility as the main anomaly. Fertil. Steril., 83, 216-219.
120
X. Irodalomjegyzék Vicdan A., Vicdan K., Günalp S., Kence A., Akarsu C., Zeki Isik A. és Sözen E. (2004): Genetic aspects of human male infertility: the frequency of chromosomal abnormalities and Y chromosome microdeletion in severe male factor infertility. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol., 117, 49-54. Visootsak J., Aylstock M. és Graham J.M. (2001): Klinefelter syndrome and its variants: An update and review for the primary pediatrician. Clin. Pediatr., 40, 639651. Vulcani-Freitas T.M., Gil-da-Silva-Lopes V.L., Varella-GarciaM. és Maciel-Guerra A.T. (2006): Infertility and marker chromosomes: Application of molecular cytogenetic techniques in a case of inv dup(15). J. Appl. Genet., 47, 89-91. Wang J.Y., Samura O., Zhen D.K. Cowan J.M., Cardone V., Summers M. és Bianchi D.W. (2000): Fluorescence in-situ hybridization analysis of chromosomal constitution in spermatozoa from a mosaic 47,XYY/46XY male. Mol. Hum. Reprod., 6, 665-668. Weidner W., Colpi G.M., Hargreave T.B., Papp G.K., Pomerol J.M. (2002): EAU Guidelines on Male Infertility. Eur. Urol., 42, 313-322. Xu W., Robert C., Thornton P.S. és Spinner N.B. (2003): Complete androgen insensitivity syndrome due to X chromosome inversion: A clinical report. Am. J. Med. Genet., 120A, 434-436. Yakin K., Balaban B. és Urman B (2005): Is there a possible correlation between chromosomal variants and spermatogenesis? Int.J. Urol., 12, 984-989. Yasseen A.A. és Al-Khafaji S.M. (2004): The role of Y chromosome C-band size polymorphism in male infertility with a reference to their effect on the total length of the chromosome. Saudi Med. J., 25, 452-455. Zelante L., Piemontese M.R., Francioli G. és Calvano S. (2003): Two 48,XXYY patients: clinical, cytogenetic and molecular aspects. Ann. Genet., 46, 479-481. Zenteno-Ruiz J.C., Kofman-Alfaro S. és Mendez J.P. (2001): 46,XX sex reversal. Arch. Med Res., 32, 559-566
121
X. Irodalomjegyzék Zhang Q.F. és Lu G. X. (2004): Investigation of the frequency of chromosomal aneuploidy using triple fluorescence in situ hybridisation in 12 Chinese infertile men. Chin. Med. J., 117, 503-506.
122
XI. Publikációk
XI. Publikációk 1. A témában tudományos folyóiratban megjelent dolgozatok: 1. Bellovits O., Rusz A., Romics I., Csonka E., Hadlaczky Gy., Bujdosó Gy. és Sótonyi P. (2006): Az azoospermia hátterében meghúzódó kromoszóma-elváltozások. Orvosi Hetilap, 147, 531-535. 2. Bellovits O., Rusz A., Romics I., Csonka E., Hadlaczky Gy, Sótonyi P. és Bujdosó Gy. (2006): Chromosomal aneuploidy in azoospermic men. International Journal of Human Genetics, 6, 171-176. 3. Décsey K., Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2006): Human chromosomal polymorphism in a Hungarian sample. International Journal of Human Genetics, 6, 177-183. 4. Bellovits O., Sótonyi P. és Bujdosó Gy. (2006): The prevalence of the Klinefelter syndrome and its variants in a specific Hungarian infertile male group. Anthropológiai Közlemények, 47, 51-55. 5. Bellovits O. (2007): Sex chromosome abnormalities in azoospermic men. Humanbiologia Budapestinensis, 30, 185-190. 2. Egyéb témában tudományos folyóiratban megjelent dolgozatok 1. Bellovits O. (2003): Genetical and epidemiological studies of polydactyly in Hungary. Anthropologisher Anzeiger, 61, 413-419. 2. Magyar L., Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2006): Changes in anthropometric data of the Hungarian child and adult population during the last thirty years based on family studies conducted by the Department of Forensic Medicine at Budapest. Anthropologisher Anzeiger, 64, 227-241. 3. Konferencia kiadványok, konferencia összefoglalások, intézeti évkönyvek 1. Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2002): A Down-kór előfordulása a származásmegállapítási vizsgálatokban. IV. Down Szimpózium, Szeged. 2. Bellovits O. (2002): Kromoszóma polimorfizmus-vizsgálatok – Down-kór. Semmelweis Egyetem, Doktori Iskola, Ph.D. Tudományos Napok, Budapest.
123
XI. Publikációk 3. Bellovits O., Koltai É. és Bujdosó Gy. (2002): A Down-kór klinikai képének súlyossága és a 21-es kromoszóma szülői eredete közötti összefüggés vizsgálata. Magyar Humángenetikai társaság 2002. évi nagygyűlése, Budapest. 4. Csonka E., Bellovits O., Hadlaczky Gy. és Bujdosó Gy. (2003): Az akrocentrikus kromoszómák
rövid
karjának
öröklődő
instabilitása.
Magyar
Genetikai
Kongresszus, Siófok. 5. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2003): Inheritance of a balanced translocation through three generation. Proof of paternity. Fourth European Cytogenetics Conference, Bologna. Annales de Génétique, International Journal of Human and Medical Genetics, 2-3, 230-231. 6. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2003): Inherited instability of acrocentric chromosomes’ short arm. Fourth European Cytogenetics Conference, Bologna. Annales de Génétique, International Journal of Human and Medical Genetics, 2-3, 270. 7. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Szentmaryay I., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2003): Inheritance of a balanced translocation through three generation. Proof of paternity. International Academy of Legal Medicine, XIX. Congress, Milan. 8. Magyar L., Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2003): Néhány antropológiai mérőpont összehasonlító vizsgálata az Igazságügyi Orvostan 30 éves anyagából. III. Kárpátmedencei Biológiai Szimpózium, Budapest, 199-203. 9. Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2004): Származás-megállapítási vizsgálatok során észlelt kromoszóma elváltozások. XI. Primer Prevenciós Fórum, Budapest. 10. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Arnold J., Reinhold J., Holló Zs. és Fodor F. (2004): Common ancestor or not. Origin investigation. European Human Genetics Conference, Munich. European Journal of Human Genetics, 12, 307. 11. Bujdosó Gy., Sótonyi P., Bellovits O., Csonka E. és Hadlaczky Gy. (2004): Translocation of chromosome 13 in the course of family investigation. 15th International Chromosome Conference, London. Chromosome Research, 12, 121122.
124
XI. Publikációk 12. Bellovits O., Schwanitz G., Sótonyi P. és Bujdosó Gy. (2004): A 48 XXYY szindrómáról. Magyar Humángenetikusok V. Munkakonferenciája, Szeged. 13. Pató É., Kalocsai G, Szőcs K, Bujdosó Gy., Bellovits O., Bajtai A. és Szalay L. (2004): Benignus ovariumtumor Turner-szindrómában. A Magyar Belgyógyász Társaság XL. Nagygyűlése, Budapest. Magyar Belorvosi Archívum, A Magyar Belgyógyász Társaság Lapja, 2, 110. 14. Bellovits O., Rusz A., Romics I., Csonka E., Hadlaczky Gy., Sótonyi P. és Bujdosó Gy. (2005): Chromosomal disorders in patients with azoospermia. European Human Genetics Conference, Prága. European Journal of Human Genetics, 13, 95. 15. Bujdosó Gy., Sótonyi P. és Bellovits O. (2005): Rokonsági fok vizsgálati lehetőségei. Magyar Igazságügyi Orvosok Társaságának XIII. Nagygyűlése, Szeged. 16. Rusz A., Romics I., Bellovits O., Bujdosó Gy. és Sótonyi P. (2005): Chromosomal analysis in azoospermic patients. European Association of Urology, 5th Central European Meeting, Budapest. 17. Bujdosó Gy., Bellovits O. és Sótonyi P. (2005): Gondolatok és tapasztalatok a házasságon kívüli szüléssel kapcsolatban. Magyar Család- és Nővédelmi Tudományos Társaság jubileumi XXX. Tudományos Kongresszusa, Debrecen. 18. Bellovits O., Rusz A, Csókay B., Fodor F., Csonka E., Hadlaczky Gy., Romics I., Sótonyi P. és Bujdosó Gy. (2006): Cytogenetic and molecular characterization of Y chromosome abnormalities coupled with infertility. European Human Genetics Conference, Amsterdam. European Journal of Human Genetics, 14, 191. 19. Bujdosó Gy., Somogyi E.†, Bellovits O. és Sótonyi P. (2006): Effects of the medico-legal genetic results on borderline disciplines I. XXth Congress of International Academy of Legal Medicine, Budapest. 20. Bujdosó Gy., Bellovits O. és Sótonyi P. (2006): Influence of genealogical reseach II. XXth Congress of International Academy of Legal Medicine, Budapest. 21. Bellovits O. (2006): Sex chromosome abnormalities in azoospermic men. 15th Congress of the European Anthropological Association, Budapest.
125
XI. Publikációk 22. Bujdosó Gy., Somogyi E.†, Bellovits O. és Sótonyi P. (2006): Effects of the medico-legal genetic results on borderline disciplines. A Magyar Humángenetikai Társaság VI. Kongresszusa, Győr. 23. Bujdosó Gy., Bellovits O. és Sótonyi P. (2006): Influence of genealogical research. A Magyar Humángenetikai Társaság VI. Kongresszusa, Győr. 4. Tudományos intézetekben tartott szakmai előadások: 1. Bellovits O. és Bujdosó Gy. (2004): 48 XXYY szindróma. Semmelweis Egyetem, Továbbképzés.
126