Кариотип при мужском бесплодии

Нарушения в кариотипе родителей могут быть причиной неудачных попыток зачатия ребенка естественным путем или даже при помощи ЭКО.

Нормы кариотипов

Каждый человек с третьих суток после зачатия имеет свой генетический набор. Описание его хромосом мы называем кариотипом. У здорового человека их должно быть 46, из них 22 пары аутосом и одна пара гоносом, отвечающих за половую принадлежность. Нормальный кариотип выглядит как 46, ХХ, если женский, и 46, ХY – мужской. Каждая хромосома имеет форму, размер и особенности строения. Если на определенном ее участке есть изменения, то они расцениваются как генетическая поломка, мутация. Изменения могут быть и серьезные. Например, 21 хромосома может быть не удвоена, а утроена – и тогда рождается малыш с синдромом Дауна с кариотипом 47, ХХ (47, ХY, 21+). Но чаще всего генетики имеют дело с мелкими аберрациями, с которыми человек живет всю жизнь, не догадываясь о них – пока дело не доходит, например, до зачатия ребенка. Статистика неумолима: у 13% пар с репродуктивными проблемами при кариотипировании выявляется хромосомная мутация.

Проведение анализа

Сдать кровь на кариотип можно в любой лаборатории, стоимость анализа около 7000 руб. В идеале провести генетическое обследование пары желательно еще на этапе подготовки к беременности, а не после нескольких лет безуспешных попыток зачать ребенка. В число показаний к кариотипированию пары входит бесплодие неясного генеза, нарушение сперматогенеза, неудачные попытки ЭКО, замершие беременности и выкидыши, наличие ребенка с хромосомной патологией.

Для проведения анализа необходимо сдать кровь. За две недели до этого исключаются антибиотики и многие лекарственные препараты. Обострение хронических заболеваний, острые воспалительные процессы также могут дать некорректный результат. Для изучения берут 10-15 лимфоцитов в фазе деления и на протяжении трех суток отслеживают их рост. Для лучшего рассмотрения применяют окрашивание. Анализ проводит генетик. По итогам он выдает заключение, и если в нем стоят значения 46, ХХ и 46, ХY – проблем с кариотипом нет. Если выявлена патология, результат выглядит иначе.

Изменения в кариотипе

Анализ позволяет подтвердить количественные изменения хромосом:

Трисомия. Лишняя хромосома в паре – синдром Дауна, Эдвардса, Патау.
Моносомия. Отсутствие одной половой хромосомы, кариотип 45, Х0 – синдром Шерешевского-Тернера.
Полисомия по Х-хромосоме. Кариотип трисомия 47, ХХХ, тетрасомия 48, ХХХХ, пентасомия 49, ХХХХХ. Синдром Клайнфельтера у мальчиков 47, ХХУ.
Полисомия по У-хромосоме. Кариотип трисомия 47, ХYY, тетрасомия 48, ХYYY, пентасомия 49, ХYYYY.

Изменения могут быть менее грубыми и не иметь никаких явных внешних проявлений – во внешности, развитии половых органов и умственном развитии. В этих случаях аберрациям подвержены только участки одной их хромосом. Выделяют делецию (утрата участка), дупликацию (удвоение какого-либо фрагмента), инверсию (разворот участка), транслокацию (перемещение, рокировка). Например, микроделеции AZF-регионов Y-хромосомы вызывают нарушения сперматогенеза.

Самые важные и интересные новости о лечении бесплодия и ЭКО теперь и в нашем Telegram-канале @probirka_forum. Присоединяйтесь!

Для оценки качества генетического материала будущего ребенка существует специальный анализ − кариотипирование супругов (другие анализы для мужчины перед зачатием).

Определение кариотипирования, для чего оно нужно и кому рекомендовано

Хромосома – это нить, на которую, как бусины, нанизаны гены (индивидуальная программа развития организма). Эти структуры связывает между собой ДНК. Каждая клетка человеческого организма несет в себе одинаковую генетическую информацию – стандартный набор хромосом (44 штуки) и пару полученных от родителей (Х − от материнской яйцеклетки, Y − от отцовского сперматозоида). Это и есть кариотип. В норме формула женского – 46ХХ, мужского – 46ХY.

Судьба будущего эмбриона всецело зависит от того, насколько правильно произойдет слияние половых клеток и от состояния участвующих в этом хромосом. Нарушения чреваты замершей беременностью, патологиями развития плода, хромосомными аномалиями ребенка (синдромы Дауна, Клайнфельтера). Явные отклонения в здоровье мужчины или женщины сразу настораживают врачей, но существуют также и скрытые дефекты. Они не проявляются при обычной диагностике, вовсе не беспокоят человека, пока он не решит зачать собственного ребенка.

Носитель дефектных хромосом (мужчина или женщина) может быть совершенно здоров (при сбалансированных хромосомных аномалиях), но при слиянии его генетического материала с материалом партнера возникнут проблемы с развитием эмбриона (патологии плода, бесплодие). Пары длительно и безрезультатно лечатся, тратя впустую время и деньги. Кариотипирование помогает определить причину подобных проблем путем подсчета хромосом и оценки их качества в венозной крови отца и матери.

Что можно определить с помощью хромосомного анализа:

Наличие дефектных хромосом и характер их влияния на зачатие и развитие ребенка;
Предрасположенность будущего ребенка к тяжелым патологиям (муковисцидоз, сахарный диабет, инфаркт миокарда);
Являются ли дефектные хромосомы причиной выкидышей и бесплодия.

Хромосомными аномалиями спровоцировано 65% ранних выкидышей. Аномальный кариотип фиксируется у одного человека из 700 – это немало.

Кариотипирование также позволяет оценить качество генов. Например, можно выявить генные мутации, из-за которых нарушается формирование плаценты и происходит выкидыш. Если присутствует генная мутация Y-хромосомы, то придется использовать сперму донора.

В каких случаях при планировании рекомендуется сдавать анализ крови на кариотип:

Будущие родители старше 35 лет. С возрастом риск повреждения хромосом повышается.
При наличии хромосомных аномалий у ближайших родственников.
Бесплодие неясного генеза.
Гормональные расстройства у женщин.
Плохая спермограмма, не улучшающаяся после лечения.
Если кто-либо из пары подвергался воздействию вредных факторов.

Кариотипирование необходимо и в том случае, если пара планирует второго ребенка, а первенец имеет отклонения в развитии.

Как выглядит результат анализа, виды нарушений

Результат анализа на кариотипирование отражает состояние каждого звена исследуемых хромосом, каждая из которых выполняет свою роль в развитии и дальнейшей жизни человека.

Типичным примером нарушения структуры генетического материала является транслокация (t) – это патологическая перестройка, заключающаяся в обмене участками, перемещении фрагмента одной хромосомы на другую. Наглядно процесс изображен ниже:

Транслокация хромосом

Трисомия – к паре хромосом добавляется одна лишняя (синдром лишней хромосомы). В результате каждая клетка имеет по три копии какой-либо хромосомы вместо положенных двух. Трисомия по 4 хромосоме приводит к нежизнеспособности плода, выкидышам на ранних сроках.
Моносомия – недостаток одной хромосомы.
Делеция (del) – выпадение целого участка хромосомы. Часто становится причиной плохой спермограммы, а также врожденных патологий плода.
Дупликация (dup) – задвоение одного из участков.
Инверсия (inv) – один из участков повернут на 180˚.

Такие перестройки называются аберрациями, которые могут быть регулярными и нерегулярными. В первом случае нарушения встречаются в большом количестве клеток и носят врожденный характер. Во втором – приобретаются вследствие воздействия негативных факторов.

Кариотипирование может быть простым и расширенным. В первом случае исследуют 12-15 клеток. Генетик оценивает не только структуру хромосом, но и процесс их деления. Отдельные участки фотографируют, фото комбинируют в линии.

Внешний вид хромосомы

Фото хромосом ориентируют короткими плечами вверх, располагают по размеру и нумеруют – составляют индивидуальную кариограмму. Половые хромосомы находятся в конце. Пример представлен на рисунке. Далее сравнивают экземпляры с образцами (хромосомной картой).

Графическое изображение кариотипа (систематизированный кариотип)

На рисунке представлен патологический кариотип мужчины, формула 46 ХY t(1;3)(p21;q21)del(9)q22. Это означает перенос части 1 хромосомы на 3 (транслокация 21 секторов короткого и длинного плеч), потерю сектора у 9 хромосомы (делеция 22 сектора длинного плеча).

Такой анализ называется кариотипированием без аберраций (пример результата на фото).

Результат стандартного анализа на кариотипирование (лишняя хромосома)

Данный тип исследования недостаточно информативен. При бесплодии и невынашивании следует сдавать расширенный анализ − на кариотипирование с аберрациями. Исследуется около 100 клеток, рассчитывается процент аномальных делений. Кариотипирование с аберрацией позволяет выявить приобретенные (нерегулярные) дефекты хромосом, а без аберраций – только врожденные (нерегулярные).

Примеры болезней, спровоцированных хромосомными аномалиями, перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Хромосомные патологии

Подготовка, проведение анализа, цены

За две недели до сдачи венозной крови на кариотипирование нельзя принимать алкоголь и лекарства (особенно антибиотики). Голодать перед процедурой не нужно, наоборот, желательно быть сытым. Если пациент болен ОРВИ или у него началось обострение хронического заболевания, то сдача крови возможна только через две недели после излечения. Анализ без аберраций делают один раз в жизни, поскольку хромосомный набор на всем ее протяжении остается неизменным. А вот приобретенные (нерегулярные) дефекты могут добавляться.

Результат будет известен через 2-4 недели. Такое время обусловлено подготовкой материала, поскольку в ядре зрелой клетки хромосомный набор рассмотреть невозможно, он заметен только в период деления (митоза). Полученную культуру лимфоцитов помещают в питательную среду на 72 часа (три клеточных цикла) и при помощи специальных веществ стимулируют деление клеток. Процесс осложнится или замедлится, если пациент не соблюдал правила подготовки.

Различные участки хромосомы по-разному реагируют на краситель, за счет чего на них появляются полоски (процесс называется banding). Окрашенный материал исследуется под микроскопом. У всех людей окрашенные хромосомы выглядят одинаково, поэтому полученный препарат можно сравнить с оптимальным по качеству образцом. Полученное изображение анализируется компьютерной программой. Врач тратит на один анализ по 5-6 часов. Рассматривается каждая полоска.

Существует также FISH-метод. Основные преимущества:

Более точный (позволяет выявить малейшие дефекты хромосомы).
Результат не зависит от опыта генетика.
Быстрый: занимает один день, поскольку исследуемые клетки не обязательно должны находиться в процессе деления.

Из недостатков – дороговизна и сложность исполнения.

Стоимость кариотипирования зависит от клиники. Цены в сетевых лабораториях и клиниках (с аберрациями):

Пациентам выдают не только заключение, но и распечатку (кариограмму), на которой наглядно представлен хромосомный набор и его состояние.

Что делать при обнаружении нарушений

Дальнейшие действия будущих родителей зависят от характера отклонений в хромосомах. Оценку может дать только врач-цитогенетик. Он расскажет, насколько опасны обнаруженные дефекты и что можно сделать. Генетические и хромосомные аномалии не лечатся, поэтому ответственность за выбор метода зачатия полностью ложится на пару.

Если поломанные хромосомы есть только у одного родителя, то они могут компенсироваться здоровым генетическим материалом другого. Если дефекты есть у обоих, то шансов на естественное зачатие здорового потомства нет.

В большинстве случаев даже при наличии дефектов у пары есть шанс стать родителями здорового ребенка, но для исключения рисков передачи аномалий плоду применяют репродуктивные технологии (читайте подробнее о методах ЭКО, ИКСИ). Изменить кариотип генетического материала или повлиять на процесс закладки эмбриона в утробе матери современная медицина не в силах, но можно проверить хромосомный набор эмбриона, созданного в пробирке.

Методы искусственного оплодотворения

К сожалению, даже полное отсутствие нарушений в генетическом материале родителей не защищает будущего ребенка от хромосомных аномалий. Анализ на кариотип покажет только те, которые он может потенциально получить. Выявить все возможные патологии заранее можно только при помощи предварительной генетической диагностики плода.

Отзывы

Заключение

К кариотипированию многие пары до сих пор относятся настороженно. Некоторые считают этот анализ лишней выкачкой денег. Однако есть пары, которым исследование помогло предотвратить бессмысленную потерю здоровья, времени и финансов. В ряде случаев целесообразнее воспользоваться донорскими генетическими материалами, чем годами пытаться использовать неполноценный собственный.

*Импакт фактор за 2018 г. по данным РИНЦ

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК.

Читайте в новом номере

В России частота бесплодных браков в различных регионах колеблется от 8% до 17,2%. Значительная часть нарушений формирования пола и полового развития, тяжелые формы нарушения репродукции, идиопатическое бесплодие мужчин и женщин, привычное невынашивание беременности обусловлены именно генетическими факторами. Нарушение формирования пола — это состояние, связанное с клинико-биохимическим проявлением несоответствия между генетическим, гонадным и фенотипическим полом ребенка. В статье представлено клиническое наблюдение, демонстрирующее данную патологию. Целью демонстрации ниже представленного клинического случая является указание на важность кариотипирования при лечении идиопатического бесплодия у мужчин.

Генетическое консультирование является одним из приоритетных методов в репродуктивной медицине. Оно особенно актуально при идиопатическом мужском бесплодии, т. к. его результаты могут помочь в установлении диагноза, определить прогноз и своевременно назначить адекватное лечение. Практика показывает, что без кариотипирования мужчины с идиопатическим бесплодием могут длительно и безрезультатно обследоваться, получать нежелательные инвазивные процедуры и неадекватную терапию.

Ключевые слова: идиопатическое мужское бесплодие, нарушение формирования пола, генетическое исследование.

Для цитирования: Прокопьев Я.В., Антропова Е.Ю., Мазитова М.И., Ключаров И.В. ХХ-тестикулярная форма нарушения формирования пола: редкая форма мужского бесплодия. Клиническое наблюдение. РМЖ. 2019;11:26-28

XX testicular disorder of sex development: rare variant of male infertility (case history)

Ya.V. Prokop’ev 1 , E.Yu. Antropova 1 , M.I. Mazitova 1 , I.V. Klyucharov 2

1 Kazan State Medical Academy — Branch of the Russian Medical Academy of Continuous Vocational Education

2 Kazan Federal University

In various regions of Russia, 8% to 17.2% of couples are infertile. Most disorders of sex development and abnormal sexual development, severe reproductive disorders, idiopathic male and female infertility, and recurrent miscarriage result from genetic factors. Disorders of sex development are characterized by clinical biochemical manifestations of the discrepancy between genetic, gonadal, and phenotypic sex. The paper addresses case history which describes this disorder to emphasize the importance of karyotyping when managing idiopathic male infertility.

Genetic consulting is one of the prior methods in the reproductive medicine. It is of special importance in idiopathic male infertility since its results may help verify the diagnosis, determine the prognosis, and prescribe early adequate treatment. Daily practice demonstrates that in the lack of karyotyping men having idiopathic male infertility generally undergo numerous unsuccessful examinations and receive unnecessary invasive procedures and inadequate treatment.

Keywords: idiopathic male infertility, disorders of sex development, genetic testing.

For citation: Prokop’ev Ya.V., Antropova E.Yu., Mazitova M.I., Klyucharov I.V. XX testicular disorder of sex development: rare variant of male infertility (case history). RMJ. 2019;11:26–28.

Введение

По некоторым данным, зачатие в течение 1 года не происходит у 15% сексуально активных пар репродуктивного возраста, не прибегающих к контрацепции [1]. В России частота бесплодных браков в различных регионах колеблется от 8% до 17,2% [2–4]. Бесплодие — это заболевание, характеризующееся невозможностью достичь беременности после 12 мес. регулярной половой жизни без контрацепции вследствие нарушения индивидуальной либо совместной с партнером способности субъекта к репродукции [5]. Аномалии формирования пола занимают третье место в структуре пороков развития у человека. Генетические исследования последних лет свидетельствуют о том, что значительная часть нарушений формирования пола и полового развития, тяжелые формы нарушения репродукции, идиопатическое бесплодие мужчин и женщин, привычное невынашивание беременности обусловлены именно генетическими факторами [6]. Данная тема заслуживает пристального внимания смежных специалистов, таких как эндокринологи, урологи, андрологи, гинекологи, генетики, психиатры.

Закладка яичек у человеческого эмбриона происходит на 28–30-е сут эмбриогенеза в виде парных утолщений целомического эпителия на медиовентральной поверхности первичных почек, или мезонефросов. До 8-й нед. внутриутробного развития найти различия в мужских и женских половых органах невозможно. Критический период развития эмбриона с этой точки зрения — это 45–50-й день (8-я нед.), именно на этом сроке происходит половая дифференцировка [9].

Нарушение формирования пола (НФП) связано с клинико-биохимическим несоответствием между генетическим, гонадным и фенотипическим полом ребенка [10]. Частота ХХ-инверсии пола, или синдрома ХХ-мужчин, ХХ-тестикулярной формы нарушения формирования пола (синдром де ля Шапелля) составляет 1 на 20 тыс. мужчин [11, 12]. В 85–90% случаев эта патология обусловлена наличием гена SRY. Причиной развития синдрома может быть скрытый мозаицизм по Y- или по SRY+ X-хромосоме, в т. ч. в гонадах [13]. Большая часть генов длинного плеча Y-хромосомы вовлечена в контроль созревания мужских половых клеток. Вследствие отсутствия генов локуса AZF (отвечающих за дифференцировку мужских половых клеток), наличия XX-сцепленных генов у ХХ-мужчин диагностируются азооспермия и бесплодие [14, 15].

Целью демонстрации нижепредставленного клинического случая является указание на важность кариотипирования при лечении идиопатического бесплодия у мужчин.

Клиническое наблюдение

На прием к гинекологу обратилась супружеская пара репродуктивного возраста с жалобой на отсутствие беременности в течение 3 лет регулярной половой жизни (2–3 раза в неделю). В результате обследования были выявлены нарушения со стороны партнера, который был направлен на консультацию к урологу-андрологу.

При клиническом обследовании было выявлено: пациент мужского пола, 1993 г. р. Рост — 170 см, вес — 75 кг, индекс массы тела — 25,95 кг/м 2 . Телосложение гиперстеническое (широкие бедра и грудная клетка, короткие ноги, руки и шея, мощные кости), подкожно-жировая ткань чрезмерно развита в области талии, бедер, груди. Волосяной покров на лице, торсе отсутствует. Наружные половые органы развиты правильно, по мужскому типу, степень маскулинизации — 12 баллов. При осмотре половой член нормальных размеров, яички плотной консистенции, пальпируются в мошонке, размером 1,0 х 0,5 см, безболезненны при пальпации (рис. 1).

После клинического обследования пациенту проведен анализ гормонального фона для исследования функций репродуктивной системы (табл. 1).

Из результатов проведенных исследований обращает на себя внимание низкий уровень общего тестостерона и высокий уровень ФСГ и ЛГ, по данным же, полученным в результате анализа спермограммы, — отсутствие сперматозоидов в эякуляте, в т. ч. после центрифугирования.

Пациенту проведены дополнительные генетические исследования: SRY, делеция локуса AZF и кариотипирование.

Анализ на определение гена SRY показал положительный результат дважды. При определении делеции AZF локуса методом ПЦР в режиме реального времени выявлены делеции в 3 субрегионах во всех 13 маркерах (sY86, sY84, sY615, sY127, sY134, sY142, sY1197, sY254, sY255, sY1291, sY1125, sY1206, sY242). Наличие столь значимых изменений в локусе AZF заставило приостановить дальнейшее обследование пациента до готовности анализа кариотипа.

Результаты кариотипирования представлены на рисунке 2.

Заключительный диагноз: кариотип 46, ХХ. Дисомия Х-хромосомы у мужчины. Синдром де ля Шапелля. Рекомендована консультация генетика.

Обсуждение

Основным методом оценки фертильности мужчин является исследование показателей эякулята. Характеристики спермограммы являются высоковариабельными как у одного индивидуума, так и между разными мужчинами. Мужчины с нормальными показателями спермограммы могут оказаться бесплодными вследствие нарушения оплодотворяющей способности сперматозоидов, генетических дефектов и других факторов, препятствующих нормальному формированию, развитию и имплантации эмбриона. Нарушение сперматогенеза при мужском бесплодии может быть обусловлено хромосомными аномалиями и генетическими дефектами, их частота является наибольшей у пациентов с необструктивной азооспермией.

Данный пациент не нуждается в назначении препаратов тестостерона, что могло бы быть сделано по анализу гормонального фона. Были предложены варианты инсеминации донорской спермой, ЭКО с донорской спермой или усыновления ребенка. Мужское бесплодие является не только медицинской проблемой, но и стрессовой ситуацией. Была рекомендована консультация психолога.

Заключение

Только для зарегистрированных пользователей