Диссертация (Роль функциональных показателей сперматозоидов отца в программах предимплантационного генетического скрининга эмбрионов), страница 3

et al., 2014].Благодаря развитию методов вспомогательных репродуктивных технологийстало возможным выполнять генетические исследования всех количественных иструктурных аномалий в эмбрионах до наступления беременности. Данный методполучил название предимплантационного генетического скрининга.Кратко рассмотрим возможные причины нарушений в кариотипе эмбриона:нерасхождение гомологичных хромосом во время гаметогенеза, чтоприводит к появлению анеуплоидий;ошибки в процессе кроссинговера или обмен участками негомологичныххромосом;12тетраплоидия, возникающая при первом митотическом делении зиготы,приводит к удвоению хромосом; это происходит при отсутствии правильнойцитотомии;возникновение мозаицизма вследствие нарушений митотического деленияклеток эмбриона [Gersen S.

L.et al., 2013].Современная репродуктивная генетика направлена не только на выявлениегенетических аномалий эмбриона, но и на предупреждение рождения детейс патологиями. Хромосомные аномалии, которые могут возникнуть на различныхстадиях развития эмбрионов, чаще всего являются причиной нарушенияимплантации, спонтанных абортов или множественных пороков развития плода.Частота спонтанной потери беременности составляет в среднем 20 %.

Приисследовании материала выкидышей большинство обнаруженных нарушенийбыли связаны с изменением числа хромосом (95 %) [Bricker L., 2002].Проведение предимплантационного генетического скрининга эмбрионовпозволяет значительно уменьшить риск спонтанных абортов, а также рождениядетей с пороками развития.

Текущие данные свидетельствуют, что исследованиеморфологиисперматозоидоввсоответствиисимеющимисястрогимикритериями, позволяет предсказать исходы оплодотворения in vitro и частотунаступления беременности более точно, чем другие исследования параметровэякулята и методы оценки морфологии [Coetzee K. et al.,1986]. Установлено, чтопри содержании морфологически нормальных сперматозоидов менее 4% частотаоплодотворения достоверно снижается.Этиология мужского фактора бесплодия не всегда понятна. Исследованияпричин азооспермии показали, что во многих случаях она связана с травмой илиострым воспалительным процессом в яичке, при этом ставится диагнозобструктивная азооспермия [Wosnitzer M.

et al., 2014]. Причиной отсутствиясперматозоидов в эякуляте является механическое повреждение семявыводящихпротоков, что может произойти из-за образования поствоспалительных спаек илирубцов. В этом случае сперматозоиды легко получить оперативным путем спомощью MESA (микрохирургическая аспирация спермы придатка яичка), PESA13(подкожная аспирация спермы придатка яичка) или TESA (аспирация тканейяичек). Полученный материал рассматривается эмбриологом под специальныммикроскопом прямо в операционной.

Обнаружение сперматозоидов в ткани яичкаможет быть трудоемким процессом, занимающим 2 - 3 часа в зависимости оттяжести заболевания. Сперма освобождается от ткани семенных канальцев ииспользуется в программе ИКСИ [Sandro C. et al., 2012].Причины секреторной азооспермии и других патологических состоянийвыявляются современными методами менее чем в половине случаев. Основнымифакторами подобных нарушений являются наследственные заболевания имутации в Y-хромосоме. Около 10-20% мужчин с секреторной азооспермиейнесут делеции в Y-хромосоме.

Отсутствующий регион включает в себя факторазооспермии (АЗФ локус), расположенный в Yq11 [Skaletsky H. et al., 2003].Такженайденыподвижностьнекоторыесперматозоидов.наследственныеОпубликованызаболевания,работы,влияющиенасообщающиеоповреждениях митохондриальной ДНК (мтДНК) сперматозоида активнымиформами кислорода или свободными радикалами. Это приводит к нарушениюработы митохондрий в сперматозоиде и ослаблению подвижности сперматозоида,иногда до полной потери подвижности, а, следовательно, и оплодотворяющейспособности [Wei Y.H., 2000].Важно отметить, что, если основной диагноз пары первичное бесплодие, тоесть беременности никогда не наступали, то высока вероятность наличия одногоизтиповмужскогобесплодия.Известно,чтопервичноебесплодиеобнаруживается у 67 - 71% бесплодных пар [Peterson C.M.

et al., 2006].Диагностируемые причины мужского бесплодия достаточно многочисленны,могут иметь генетическую природу и могут быть сгруппированы в несколькоосновных групп.Хромосомные нарушения, к которым в большинстве случаев относятсясиндром Клайнфельтера (47, XXY; 48, XXYY и др.) и структурные аномалии Yхромосомы. Одним из наиболее значимых нарушений, ассоциированных смужским бесплодием, являются микроделеции длинного плеча Y-хромосомы14[Шевченко В. А., 2002], которые обнаруживаются в 13% случаев с азооспермиейи 1 - 7% случаев с олигозооспермией [McLachlan R. et al., 1998].

Как известно, Yхромосома у млекопитающих, в том числе и у человека, определяет пол и важнадля номального протекания сперматогенеза. Данная хромосома – одна из самыхмаленьких в кариотипе человека, ее размер около 60 млн. п.н., причем толькополовина приходится на эухроматин, а остальное – гетерохроматиновые районыдлинного плеча, довольно сильно отличающиеся у разных индивидов. Вхромосоме можно выделить три участка: короткое плечо, преимущественносостоящее из эухромаина, эухроматиновый проксимальный участок длинногоплеча и гетерохроматиновый концевой фрагмент длинного плеча. Вариабельностьэухроматиновых районов незначительна [Быков В. Л., 2000].Tiepolo и Zuffardi, исследуя делецию Y-хромосомы у 6 стерильных мужчинс нормальным фенотипом и азооспермией, предположили, что существует некийгенный комплекс мужской фертильности в эухроматиновой части длинного плечаY-хромосомы. Этот локус назвали фактором азооспермии (AZF, АЗФ), [TiepoloL., Zuffardi O.,1976].

Благодаря дальнейшим цитогенетическим и молекулярногенетическим исследованиям была построена карта Y-хромосомы, включающая43 делеционных интервала. В настоящее время различными современнымиметодиками можно диагностировать делеции Y-хромосомы, захватывающиелокус AZF, в результате чего их удалось выявить у 10-15% больных сазооспермией и у 5-10% с олигозооспермией тяжелой степени [Гоголевский П.А.и др., 2001, Здановский В.М., 2000, Логинова Ю.А., 2000].В 1996 году Vogt и соавторы, отталкиваясь от проведенных имиисследований делеций, предложили локус Yq11.21-q11.23 подразделить на тринеперекрывающихся субрегиона, названных AZFa, AZFb и AZFc [Vogt P.H. etal.,1996], причем AZFа находится в дистальной части Yq11, а AZFb и AZFcрасполагаются проксимальнее.

Обнаружено, что стадия, на которой нарушаетсясперматогенез, зависит от того, в каком участке AZF произошла у пациентаделеция. Более детальный анализ позволил в каждом из субрегионов выделитькандидатные гены, ответственные за определенные отклонения в сперматогенезе15(в AZFa - USP9Y(DFFRY) и DBY, в AZFb - RBMY, в AZFc – DAZ) и определитьих размер и нуклеотидную последовательность (AZFa - 800 тыс. п.н., AZFb - 3,2млн.

п.н. и AZFc - 3,5 млн. п.н.). В отличие от генов, локализованных в AZFb иAZFc, гены AZFa представлены единственной копией, в связи с чем дажеточковые мутации в их последовательности могут влиять на сперматогенез иприводить к мужскому бесплодию. Установлено, что ген DBY кодирует тестисспецифичную РНК-геликазу, и его мутации нарушают метаболизм мРНК вдифференцирующихся мужских половых клетках, приводя к усилению апоптоза.Гены RBMY и DAZ, находящиеся в AZFb и AZFc, соответственно,представлены в нескольких копиях и кодируют белки с РНК-связывающейактивностью, участвующие в метаболизме РНК-транскриптов.

Предполагают, чтогены RBMY необходимы для пролиферации сперматогониев и прохожденияпрофазы I мейоза, а их делеция или мутации, нарушающие нормальноефункционирование продукта, могут остановить сперматогенез на стадиисперматоцитов и привести к азооспермии. Белки, кодируемые генами DAZ,участвуют в процессинге, транспорте и трансляции мРНК, синтезируемых натестис-специфичных генах в дифференцирующихся половых клетках послемейоза. Отсутствие генов DAZ может приводить как к снижению числасперматозоидов вплоть до синдрома клеток Сертоли, так и к остановкесперматогенеза на уровне сперматид [Черных В.Б. и др., 2001]. Вместе с тем,многокопийность генов RBMY и DAZ затрудняет выявление в них мутаций.Интересен тот факт, что некоторые гены локуса AZF имеют гомологи,локализованные на X-хромосоме и аутосомах, однако механизмы взаимодействиямежду ними еще недостаточно изучены.Установлено, что делеции в локусе AZF не только снижают количествосперматозоидов, но и ухудшают их подвижность и морфологию, т.е.

приводят колигоастенотератозооспермии. Специфичных форм нарушений морфологиисперматозоидов у пациентов с делециями локуса AZF не описано. В AZFc такженаходится ген CDY I (хромодомен хромосомы Y), продукт которого участвует в16модификации хроматина в половых клетках, в связи с чем возможно, что мутациив нем также вносят вклад в нарушение сперматогенеза.Обнаружено, что крупные делеции, захватывающие два или три субрегиона,а также микроделеции в AZFa приводят к более тяжелым нарушениямсперматогенеза(синдромклетокСертоли),чтовполнесогласуетсясприведенными выше данными. С большей частотой встречаются делеции в AZFcи AZFb, которые снижают сперматогенную активность вплоть до остановкисперматогенеза [Foresta C. et al., 2001, Черных В. Б. и др., 2003].Произошедшая в кариотипе пациента мутация, и, следовательно, характер истепень нарушения сперматогенеза играют большую роль при проведения ИКСИ,т.к.