Zaburzenia genetyczne w męskiej niepłodności

Niepłodność męska jest zjawiskiem złożonym, a jego przyczyn może być wiele: np. hormonalne, środowiskowe, anatomiczne, immunologiczne, a także genetyczne. Zaburzenia genetyczne są istotnym czynnikiem odpowiedzialnym za niepłodność u mężczyzn, szczególnie w przypadkach azoospermii i ciężkiej oligozoospermii. W przypadku wystąpienia poważnych zaburzeń parametrów nasienia u mężczyzny zawsze warto mieć na uwadze potencjalne podłoże genetyczne. Dlatego właściwa diagnostyka, oparta na nowoczesnych metodach i aktualnej wiedzy o genomie człowieka, jest nieodzownym elementem oceny płodności pary. 

Czym są zaburzenia genetyczne mężczyzn?

Czym są zaburzenia genetyczne mężczyzn?

Genetyka człowieka to dziedzina, która dostarcza kluczowych informacji o dziedziczeniu cech i potencjalnych mutacjach wpływających na zdrowie i płodność. Przyczyny chorób genetycznych człowieka oraz mechanizm ich powstawania mają charakter wieloczynnikowy. Zaburzenia genetyczne związane są z nieprawidłowościami w materiale genetycznym człowieka, obejmującymi zmiany w liczbie, jak i strukturze chromosomów, a także mutacje pojedynczych genów (określane jako choroby jednogenowe). Należy pamiętać, że istnieją różne rodzaje chorób genetycznych – niektóre z nich są dziedziczne, inne powstają de novo, czyli spontanicznie. Zaburzenia tego typu mogą wpływać na rozwój narządów płciowych, proces spermatogenezy oraz jakość i ilość plemników. 

Różnica między niepłodnością a bezpłodnością o podłożu genetycznym

Choroby genetyczne stanowią istotną przyczynę zaburzeń rozrodczości, które mogą objawiać się już we wczesnym okresie życia lub dopiero w wieku dorosłym. O niepłodności mówimy, gdy para ma trudności z poczęciem dziecka mimo regularnego współżycia bez zabezpieczenia przez co najmniej 12 miesięcy. Niepłodność może być czasowa i najczęściej podlega leczeniu. Bezpłodność natomiast oznacza trwałą niemożność posiadania potomstwa. W przypadku ciężkich zaburzeń genetycznych – takich jak całkowita azoospermia związana z delecjami regionu AZF chromosomu Y – mówimy często o bezpłodności. W innych przypadkach, np. w translokacjach chromosomowych, gdy zachowana jest produkcja plemników, ale dochodzi do poronień lub problemów z zagnieżdżeniem zarodka, możliwe będzie wdrożenie leczenia, które często daje szansę na ciążę.

Zaburzenia chromosomalne u mężczyzn a płodność

Aneuploidie chromosomowe i ich wpływ na produkcję plemników

Aneuploidie polegają na nieprawidłowej liczbie chromosomów, co może znacząco wpływać na proces spermatogenezy, czyli powstawania plemników. Choroby związane z nieprawidłową liczbą lub strukturą chromosomów mogą wpływać zarówno na funkcję gonad, jak i na spermatogenezę. Jedną z najczęstszych chorób chromosomowych jest zespół Klinefeltera (47,XXY), który występuje z częstotliwością około 1:500 do 1:1000 urodzeń męskich. Mężczyźni z tym zespołem genetycznym zwykle mają wysokie stężenie FSH, niski testosteron i nieprawidłowy rozwój jąder, co powoduje azoospermię. Niektóre grupy chorób, których przyczyną są aneuploidie, czyli nieprawidłowości w liczbie chromosomów, takie jak zespół Downa, choć rzadziej diagnozowane u mężczyzn w kontekście płodności, również mogą mieć związek z zaburzeniami spermatogenezy i zwiększonym ryzykiem wad genetycznych u potomstwa.

Zespół Klinefeltera jako najczęstsza przyczyna genetycznej niepłodności

Zespół Klinefeltera to najczęstsza aberracja chromosomowa powodująca męską niepłodność. Mechanizm powstania choroby genetycznej opiera się tu na tym, że podczas gdy prawidłowy kariotyp mężczyzny składa się z 46 chromosomów XY, to w zespole Klinefeltera obserwujemy obecność dodatkowego chromosomu X (47,XXY), co zaburza funkcje jąder i prowadzi do zahamowania spermatogenezy. Obraz kliniczny choroby zależy od rodzaju mutacji – od ciężkich zaburzeń rozwojowych po izolowane problemy z płodnością.

Mozaikowość chromosomalna a zachowana spermatogeneza

U niektórych mężczyzn występuje tzw. kariotyp mozaikowy (46,XY/47,XXY), który oznacza, że pacjent posiada dwie linie komórek, z których część ma prawidłowy zestaw chromosomów męskich, a część ma dodatkowy chromosom X. W tym przypadku u mężczyzny może być częściowo zachowana produkcja plemników. Dzięki technikom wspomaganego rozrodu, takim jak mikrochirurgiczne pobieranie plemników bezpośrednio z jądra (biopsja mTESE) i zapłodnienie in vitro, pacjenci mają szansę na ojcostwo. U mężczyzn nosicieli mutacji łamliwego chromosomu X może występować nie tylko ryzyko choroby u potomstwa, przede wszystkim w formie zaburzeń rozwoju intelektualnego, ale również pogorszenie jakości nasienia u samego nosiciela, co czyni ten zespół istotnym w diagnostyce genetycznych przyczyn niepłodności.

Genetyczne przyczyny męskiej niepłodności: translokacje, mikrodelecje i mutacje genowe

Image

Translokacje chromosomowe – zarówno zrównoważone, jak i niezrównoważone – mogą wpływać na płodność. Choć zrównoważone translokacje nie zawsze prowadzą do nieprawidłowej liczby plemników, mogą powodować zaburzenia ich funkcji oraz zwiększać ryzyko poronień. Translokacje są jedną z najczęstszych nieprawidłowości wykrywanych u mężczyzn z nawracającymi poronieniami u partnerek.

Mikrodelecje regionów AZF (azoospermia factor) chromosomu Y są uznawane za jedne z głównych przyczyn genetycznej niepłodności męskiej. Delecje to rodzaj mutacji chromosomowych, polegających na utracie fragmentu DNA lub całego chromosomu. W przypadku mikrodelecji regionów AZF zaburzenie dotyczy genów odpowiedzialnych za różne etapy spermatogenezy. Istnieją trzy typy mikrodelecji, wyróżniane w zależności od tego w których obszarze doszło do mutacji. AZFc to najczęściej spotykana delecja, przy której czasem możliwe jest uzyskanie plemników do in vitro dzięki biopsji micro-TESE. W przypadku AZFa i AZFb szanse na biologiczne ojcostwo są minimalne.

Mutacje w genach mogą dotyczyć zarówno chromosomów płciowych, jak i autosomów, czyli chromosomów niezwiązanych z płcią. Przykładem choroby jednogenowej, której przyczyną jest mutacja w genie CFTR, jest mukowiscydoza, która u części mężczyzn powoduje wrodzony brak nasieniowodów. Choroby jednogenowe (mutacje pojedynczych genów) mogą być sprzężone z płcią lub dziedziczone w sposób autosomalny recesywny lub dominujący.

Rola mitochondriów w ruchliwości plemników

Mitochondria, czyli drobne struktury tworzące komórkę, odgrywają kluczową rolę w ruchliwości plemników i dostarczają im energii potrzebnej do ruchu. Mutacje w mitochondrialnym DNA mogą powodować zaburzenia tych funkcji, co prowadzi do asthenozoospermii, czyli obniżonej ruchliwości plemników. Choroby mitochondrialne są dziedziczone wyłącznie w linii matczynej, czyli przekazać może je wyłącznie matka swojemu potomstwu.

Zaburzenia genetyczne obecne wyłącznie

w gametach męskich

Błędy mejozy i nieprawidłowy podział chromosomów

Mejoza to proces, w trakcie którego dochodzi do redukcji liczby chromosomów i powstawania gamet, czyli komórek rozrodczych. W przypadku mężczyzn, proces mejozy zachodzi nieustannie w jądrach, w trakcie spermatogenezy. Błędy w tym procesie mogą prowadzić do tworzenia plemników z nieprawidłową liczbą chromosomów (aneuploidie), co skutkuje niemożnością zapłodnienia, prawidłowego rozwoju zarodka lub poronieniami.

Fragmentacja DNA plemników a podłoże genetyczne

Fragmentacja DNA plemników to jedna z częstych przyczyn niepłodności u mężczyzn. Może być wynikiem stresu oksydacyjnego, ale także wad genetycznych – mutacji i zaburzeń chromosomowych. Wysoki stopień fragmentacji DNA zwiększa ryzyko poronienia oraz obniża skuteczność procedur in vitro. Wynikające z zaburzeń genetycznych nieprawidłowości w strukturze chromatyny plemników mogą utrudniać zapłodnienie lub prowadzić do poronień.

Dlaczego prawidłowy kariotyp nie wyklucza zaburzeń genetycznych

Badanie kariotypu to jedno z najbardziej podstawowych badań genetycznych, wykonywanych w trakcie diagnostyki niepłodności. Warto jednak pamiętać, że nawet prawidłowy wynik nie wyklucza, że mężczyzna może przekazać potomstwu choroby jednogenowe lub czy występują u niego mikrodelecje czy mutacje mitochondrialnego DNA. Dlatego w zależności od wskazań i rekomendacji genetyka klinicznego, w niektórych przypadkach pełna diagnostyka genetyczna powinna obejmować także badania molekularne.

Image

Kiedy podejrzewać genetyczne podłoże niepłodności u mężczyzny

Azoospermia i ciężka oligozoospermia jako wskazanie do badań genetycznych

Genetyczne przyczyny powinny być brane pod uwagę w szczególności:

  • u mężczyzn z azoospermią lub ciężką oligozoospermią,
  • w przypadku braku nasieniowodów,
  • przy współwystępowaniu wad wrodzonych lub niskiego wzrostu,
  • gdy partnerka doświadcza nawracających poronień,
  • gdy w rodzinie występują choroby genetyczne, szczególnie choroby rzadkie.
Image

Diagnostyka genetyczna w męskiej niepłodności

Diagnostyka zawsze powinna być podyktowana indywidualnymi czynnikami i uzależniona od wyników konsultacji z genetykiem klinicznym. Często obejmuje ona:

  • badanie kariotypu,
  • badanie genetyczne oceniające występowanie mutacji recesywnych, które powodują najczęstsze choroby genetyczne lub mają znaczący wpływ na płodność i ciążę (np. badanie PANDA),
  • testy na mikrodelecje chromosomu Y,
  • analizę mutacji w genie CFTR,
  • badania molekularne innych genów,

Testy genetyczne są niezbędne do postawienia właściwej diagnozy i określenia rokowania. Diagnostyka chorób genetycznych pozwala również na ocenę ryzyka przekazania wady potomstwu.

Warto pamiętać również o badaniach, które możliwe są do wykonania na kolejnych etapach starań o dziecko, czyli o testach preimplantacyjnych, które pozwalają zweryfikować występowanie określonej choroby genetycznej lub mutacji w zarodku, a następnie o przeprowadzeniu pełnej diagnostyki prenatalnej u płodu.

Zaburzenia genetyczne a możliwości leczenia niepłodności męskiej

Leczenie genetycznej niepłodności zależy od rodzaju nieprawidłowości. Przebieg choroby i jej wpływ na płodność zależą od rodzaju mutacji – w niektórych przypadkach możliwe jest leczenie farmakologiczne, w innych jedyną opcją pozostaje in vitro z użyciem nasienia dawcy. Przykładowo,  w przypadku rozpoznania mutacji w genach, np. CFTR czy mikrodelecji AZFc można próbować uzyskać plemniki bezpośrednio z jądra lub najądrza, a następnie przeprowadzić procedurę zapłodnienia in vitro. Rozwój choroby może jednak prowadzić do trwałej utraty płodności, zwłaszcza gdy uszkodzenia dotyczą podstawowych mechanizmów spermatogenezy. Jeśli uzyskanie zdrowego plemnika nie jest możliwe – warto rozważyć anonimowe dawstwo, czyli skorzystanie z banku nasienia.
Techniki wspomaganego rozrodu, takie jak ICSI oraz diagnostyka preimplantacyjna (PGT-M), są rekomendowane dla par, u których istnieje ryzyko przekazania mutacji. Diagnostyka preimplantacyjna zarodków stwarza niezwykłe szanse na rodzicielstwo u osób z zaburzeniami genetycznymi, ograniczając do minimum ryzyko przekazania choroby dziecku.
Zaburzenia genetyczne stanowią ważną i niestety często niedodiagnozowaną przyczynę męskiej niepłodności. Dzięki postępowi w genetyce i dostępności nowoczesnych testów diagnostycznych, możliwe jest nie tylko właściwe rozpoznanie choroby lub mutacji, ale też zastosowanie właściwego leczenia, w tym procedur wspomaganego rozrodu i badań PGT.

FAQ


Genetyczne nieprawidłowości są wykrywane według niektórych badań nawet u 15–30% mężczyzn z poważnymi zaburzeniami nasienia.

Gdy występuje azoospermia, oligozoospermia, brak nasieniowodów, nawracające poronienia u partnerki lub gdy w rodzinie występują typowe lub rzadkie choroby genetyczne.

Nie. Mutacje punktowe, mikrodelecje lub zaburzenia mitochondrialne mogą występować mimo prawidłowych parametrów plemników.

Najczęściej rekomendowane badania to m.in.: kariotyp, test PANDA pozwalający wykryć najczęściej występujące choroby genetyczne oraz te które wpływają na płodność, mikrodelecje chromosomu Y, mutacje CFTR.

Tak. To jedno z podstawowych badań genetycznych w takich przypadkach.

Może wskazywać na obecność zespołu Klinefeltera lub translokacji, które wpływają na płodność i mogą zwiększać ryzyko wad genetycznych u potomstwa.

Masz pytania?

Zadzwoń

(+48) 12 661 30 30

lub napisz do nas

[email protected]

just contact image

Zobacz również

Niepłodność
10 minut
04 kwiecień 2017

Time-Lapse to bezpieczeństwo zarodków

Bezpieczny rozwój zarodków to nasz priorytet. Gdy systemy hodowli zarodków time-lapse stają się powoli standardem w pracy embriologa klinicznego, to w naszym Centrum ARTVIMED od kilku już lat wykorzystujemy Time-Lapse...
Bezpieczny rozwój zarodków to nasz priorytet. Gdy systemy hodowli zarodków time-lapse stają się powoli standardem w pracy embriologa klinicznego, to w naszym Centrum ARTVIMED od kilku już lat wykorzystujemy Time-Lapse...
Czytaj wpis
Niepłodność
8 minut
05 maj 2017

Receptywność endometrium

W programie zapłodnienia pozaustrojowego jednym z kluczowych momentów, być może nawet najważniejszym, jest ten, w którym transferowany zarodek rozpoczyna proces zagnieżdżania się w błonie śluzowej macicy...
W programie zapłodnienia pozaustrojowego jednym z kluczowych momentów, być może nawet najważniejszym, jest ten, w którym transferowany zarodek rozpoczyna proces zagnieżdżania się w błonie śluzowej macicy...
Czytaj wpis
Niepłodność
10 minut
06 czerwiec 2017

Adenomioza a płodność kobiety

Przyczyny niepłodności lub ograniczenia płodności związane z narządem rodnym (macicą) określa się mianem czynnika macicznego niepłodności...
Przyczyny niepłodności lub ograniczenia płodności związane z narządem rodnym (macicą) określa się mianem czynnika macicznego niepłodności...
Czytaj wpis