ESTUDIO GENÉTICO DEL VARÓN INFÉRTIL

XIV Jornada Interhospitalaria de Laboratorio Clínico

ESTUDIO GENÉTICO DEL VARÓN INFÉRTIL

ESTUDIO GENÉTICO DEL VARÓN INFÉRTIL

Iván Vázquez TarríoQIR 4º año

Hospital Universitario de La Princesa


INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

¿Esterilidad?Incapacidad de completar un embarazo después de un año de relaciones sexuales sin medidas anticonceptivas

•Postergación del momento en que se decide tener hijos

•Alteraciones en la calidad del semen debido al tabaquismo, alcohol y otros hábitos

•Cambios en la conducta sexual

•Eliminación de tabúes

Brugo-Olmedo S; Chillik C. Revista Colombiana de Obstreticia y Ginecología. 2003;54(4):227-248


INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

• Factores a considerar en el estudio de la pareja infértil:Ovárico: 20% de las parejas.Útero-tubárico-peritoneal: 30% de las parejasMigración del semen: 10% de las parejasMasculino: 30% de las parejas

40% de las parejas presentan una combinación de varios factores.

Aproximadamente el 15% no evidencia ninguna alteración objetiva que lleve a un diagnóstico concreto.


ESTERILIDAD MASCULINAESTERILIDAD MASCULINA

Los avances en biologíay genética molecularhan ayudado a identificardiferentes formas deesterilidad que antes eran clasificadas comoidiopáticas

•Causa no demostrable o síndrome OAT 75%

•Varicocele 10%

•Infección urogenital 5,2%

•Factores inmunológicos 2,3%

•Factores adquiridos 2,2%

•Anomalias congénitas 2,0%

•Factores sexuales 1,2%

•Disturbios endocrinos 0,6%

•Otras anormalidades 1,5%

Jalón Monzón et al. SEMERGEN. 2006;32(5):223-32


ESTUDIO GENÉTICOESTUDIO GENÉTICO

ESTUDIO DEL CARIOTIPO

ESTUDIO DE MICRODELECIONESEN EL CROMOSOMA Y

ESTUDIO DE MUTACIONESEN EL GEN DE FQ

Alteraciones en el cariotipo están asociadas a una función testícular anormal.

Abortos recurrentes y esterilidad.

Azoospermia y oligospermia

Genitales ambiguos o desarrollo sexual anormal.

Previo a TRA

Azoospermia no obstructiva.

Oligospermia severa.

Previo a TRAAzoospermia asociada con ausencia congénita de los vasos deferentes.

Previo a TRASe debe proporcionar un adecuado consejo genSe debe proporcionar un adecuado consejo genéético si se detecta tico si se detecta

cualquier anormalidad gencualquier anormalidad genééticatica

ASRM Practice Committee. Fertility and Sterility. 2006; 86(4):202-209.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO:ALTERACIONES CROMOSÓMICAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO:ALTERACIONES CROMOSÓMICAS

ALTERACIONES ALTERACIONES CROMOSCROMOSÓÓMICASMICAS

ALTERACIONES ESTRUCTURALESALTERACIONES ESTRUCTURALES

ALTERACIONES NUMALTERACIONES NUMÉÉRICASRICAS

2-14% de los varones infértiles tienen anormalidades cromosómicas constitucionales. (0,7% en los recién nacidos vivos)2% en los varones con algún grado de infertilidad.5% en varones oligozoospérmicos14% en varones azoospérmicos.

Moreno FJ et al. An Pediatr. 2004;61(3):236-41. Quinghua Shi et al. Reproduction. 2001; 121:655-666


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ALTERACIONES ESTRUCTURALES

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ALTERACIONES ESTRUCTURALES

• Las anomalías estructurales pueden ser: Equilibradas o balanceadas: si no existe perdida ni ganancia de material genético.Desequilibradas o no balanceadas: si existe perdida y/o ganancia de éste.

• Riesgo aumentado de producir gametos desbalanceados.

ROTURA ROTURA CROMOSCROMOSÓÓMICAMICA

REORDENAMIENTO REORDENAMIENTO ANORMALANORMAL

Foresta C et al. European Journal of Human Genetics. 2002; 10:303-312. Riccaboni et al. Fertility and Sterility. 2007.


ESTUDIO DEL CARIOTIPOTRASLOCACIONES RECÍPROCAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPOTRASLOCACIONES RECÍPROCAS

Intercambio de material cromosómico entre los brazos de dos cromosomas no homólogos.

Fertilidad reducida, abortos espontáneos o defectos de nacimiento


ESTUDIO DEL CARIOTIPO:TRASLOCACIONES RECÍPROCAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO:TRASLOCACIONES RECÍPROCAS

HIBRIDACIHIBRIDACIÓÓNNFLUORESCENTEFLUORESCENTE

IN SITUIN SITU(FISH)(FISH)

EVALUACIÓN DE LA INCIDENCIA DE

ANORMALIDADES CROMOSOMAS EN

ESPERMA No debe realizarse FISH en espermatozoides como análisis de rutina en hombres infértiles. Está indicado en testiculopatias severas y después de quimio-radioterapia


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: TRASLOCACIONES RECÍPROCAS


El riesgo de producir gametos cromosómicamente no balanceados depende enormemente de los cromosomas envueltos en la traslocaciónindividual

Quinghua Shi et al. Reproduction. 2001; 121:655-666. Kavita Shah et al. Reproduction. 2003. 126:13-25




Durante la meiosis, la segregación de ciertos cromosomas (1, 21) se ve más frecuentemente afectada por la presencia de la traslocación.




• Hay un riesgo adicional de gametos no balanceados debido al efecto no cromosomal.

• Aunque muchos de estos gametos no son compatibles con la vida, la frecuencia media de traslocaciones no balanceadas de origen paterno en diagnóstico prenatal es del 12%.

Individuos portadores de una traslocación reciproca tienen un alto riesgo de aborto y esterilidad debido a la mayor riesgo de producir gametos no balanceados. 19-77% de espermatozoides no balanceados; 50% cromosómicamente anormales


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: TRASLOCACIONES ROBERTSONIANAS


• TRASLOCACIONES ROBERTSONIANAS:

Transferencia reciproca de los dos brazos largos de dos cromosomas acrocéntricos(13,14,15,21 o 22).

Traslocaciones con fusión entre cromosomas 13 y 14 son muy frecuentes en hombres infértiles.




• Consejo genético en traslocación Robertsoniana:

Riesgo de un cariotipo anormal en espermatozoide: 3-27%

Aborto o un hijo cromosómicamente anormal dependiendo de la letalidad del cromosoma envuelto.

Riesgo 1-2% de herencia paterna de no balanceadas.

Entre cromosomas homologos ej. t(13q;13q): Sólo producirádisomía 13 o nulisomía 13 en espermatozoides. No TRA.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: INVERSIONES

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: INVERSIONES

Dos cortes dentro de un mismo cromosoma y el segmento intermedio gira 180° (se invierte) y se vuelve a unir, formando un cromosoma que tiene la estructura cambiada.

Pericéntrica Paracéntrica

Como consecuencia de la inversión, se producen gametos con deleciones y duplicaciones, con lo que se produce una alta incidencia de abortos. El riesgo de recién nacidos con alteraciones cromosómicas es bajo.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: CROMOSOMAS SUPERNUMERARIOS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: CROMOSOMAS SUPERNUMERARIOS

0,14-0,72% con fenotipo normal.3,27% con fenotipo anormal.La mayoría de los cromosomas supernumerarios proceden de cromosomas acrocéntricos. 50% proceden del cromosoma 15.Los portadores de un marcador tienen un riesgo incrementado de infertilidad.

Cromosomas pequeños que resultan de reordenamientos que implican a las regiones satélites de los cromosomas acrocéntricos o a las regiones centroméricas.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: VARIANTES CROMOSÓMICAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: VARIANTES CROMOSÓMICAS

VARIANTES VARIANTES

CROMOSCROMOSÓÓMICASMICAS

•Inv(9)

•Inversión familiar del cromosoma Y

•Yq+

•Heterocromatina constitutiva pericentroméricaincrementada/reducida

•Satelites duplicados o de gran tamaño en cromosomas acrocéntricos.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ANORMALIDADES NUMÉRICAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ANORMALIDADES NUMÉRICAS





ESTUDIO DEL CARIOTIPO: SINDROME DE KLINEFELTER

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: SINDROME DE KLINEFELTER

47,XXY (tanto en mosaico, 20%, como en trisomía completa, 80%)

1 de cada 1000 varones, 1 de cada 300 abortos.

1-2% de los hombres estériles; 7-13% en la población azoospérmica.

10% son diagnosticados prenatalmente, 26% durante la edad adulta o infancia y 64% permanecen sin diagnóstico.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: SÍNDROME DE KLINEFELTER


Atrofia testicular bilateral con consistencia firme.Deterioro de las características sexuales secundarias y ginecomastiaCierto nivel de dislexia e incluso retraso mental.Altos niveles de FSH y LH y bajas dosis de testosterona.Esterilidad, oligoospermia o azoospermia severa.

Riesgo incrementado de desarrollar cáncer de pulmón, de mama y linfoma no Hodgkin, con un riesgo reducido de desarrollar cáncer de próstata.Riesgo 20 veces superior de desarrollar cáncer de mama.




No disyunción durante la meiosis. Puede ser de origen materno (40-50%) o paterno (50-60%)




Escasa espermatogénesis. Pocos casos de fertilidad espontánea en Klinefelter.

Las técnicas de inyección intracitoplasmática de esperma (ISCI) ofrece una oportunidad para la reproducción aunque no haya espermatozoides en el eyaculado.




1,5%7%

2%

25%




Escasa espermatogénesis. Pocos casos de fertilidad espontánea en Klinefelter.

Las técnicas de inyección intracitoplasmática de esperma (ISCI) ofrece una oportunidad para la reproducción aunque no haya espermatozoides en el eyaculado.

Los pacientes con síndrome de Klinefelter que acuden a técnicas ICSI tienen un riesgo incrementado de tener hijos con aneuploidiascromosómicas. Por tanto, deben recibir un adecuado consejo genético.




• 47,XYY:

Presente en 1 de cada 1000 varones.

Se produce en la meiosis II paterna debido a una no-disyunción del cromosoma Y.

Tienen un desarrollo normal de los espermatocitos debido a la perdida del cromosoma Y extra durante la meiosis seguido de un proceso de competencia entre las distintas líneas germinales. Las células XY tienen ventaja selectiva sobre las células aneuploides.


ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ALTERACIONES CROMOSÓMICAS

ESTUDIO DEL CARIOTIPO: ALTERACIONES CROMOSÓMICAS




Es importante el estudio del cariotipo y un adecuado consejo genético para todos aquellos varones portadores.

Mercy Y et al. Journal of Genetic Counseling. 2005;14(3):165-81






Azoospermia no obstructiva.

Oligospermia severa.

Previo a TRA


DEFECTOS GENÉTICOS VINCULADOS AL CROMOSOMA Y


•La mitad del cromosoma Y consiste en repeticiones en tandem (DNA satélite)

•156 unidades transcripcionales que incluyen 76 genes que codifican proteínas.

•Estos 76 genes dan lugar a tan sólo 27 proteínas.

•La deleción o mutación de algunos de estos genes constituye un polimorfismo.

Rafael Oliva. Simposi sobre Infertilitat masculina. 2003.




• GEN SRY Y DETERMINACIÓN DEL SEXO:

CROMOSOMA Y:CROMOSOMA Y:Principal determinantede la diferenciaciónsexual

GEN SRYGEN SRY

•Descrito e 1990.

•Se encuentra en el brazo corto del cromosoma Y.

•Función activadora de la función testicular activando la expresión del gen SOX9.

•Mutaciones en el gen SOX9 son causa de displasia campomélica comportando un cambio de sexo de masculino a femenino.




La traslocación del gen SRY a uno de los cromosomas explica el caso de aquellos individuos con fenotipo varón con un cariotipo 46,XX y que son positivos para el gen SRY.




• MICRODELECIONES EN Yq:

15 familias de genes involucrados en la espermatogénesis: regiregióón o n o factor asociado a la factor asociado a la azoospermia (AZF).azoospermia (AZF).

Existen cuatro regiones AZF: AZFa, AZFb, AZFc, AZFd.




Se han publicado largas series de microdeleciones en estas regiones del cromosoma Y.

Los varones con microdeleciones no tienen alteraciones fenotípicas excepto alteraciones en la espermatogénesis.

Bassas L. Revista Iberoamericana de fertilidad. 2001;18(4)




Detección a través de PCR con oligos específicos para cada gen en cuestión.




Prevalencia en individuos fértiles: 0,4 %Prevalencia en individuos infértiles: 8,2%

Oligozoospermia no seleccionada: 2,9%

Oligozoospermia idiopática: 11,9%

Oligozoospermia severa: 14,3%

La gran mayoria de hombres con deleciones Yq son azoospérmicos (84,3%), mientras que un 14,1% presentan oligozoospermia severa y sólo el 1,6% tienen recuentos espermáticos superiores.




•Fenotipo variable

•Evolución a lo largo del tiempo.




• Los pacientes portadores de microdeleciones Yq son candidatos a TRA (ICSI).

• Espermatozoides capaces de fecundar ovocitos y producir embriones.

• Consejo genético:Infertilidad al llegar a la vida adulta.Alteraciones genéticas inestables: deleciones más amplias que las de los padres.Posibilidad de alteraciones cromosómicas adicionales.Riesgo incrementado de descendecia femenina 45,X






Azoospermia asociada con ausencia congénita de los vasos deferentes.

Previo a TRA


FIBROSIS QUÍSTICAFIBROSIS QUÍSTICA

• Enfermedad autosómica recesiva ligada al cromosoma 7q.

• Es la enfermedad genética más frecuente en la raza caucásica.

• Producción de mucosidad de las vías respiratorias espesa y deshidratada, insuficiencia pancreática, obstrucción de los conductos biliares, infertilidad en varones y fertilidad reducida en las mujeres, sudor con alto contenido en Cl, obstrucción intestinal y sinusitis crónica.

• Se produce debido a mutaciones en el gen CFTR (regulador transmembrana de fibrosis quística).

Jarzabek K et al. Reproductive biology. 2004; 4(2):119-29



La proteína CFTR es un polipéptido de una sola cadena de 1480 aminoácidos. Esta proteína regula el transporte de cloro, sodio y agua a través del epitelio.



• 99% de los hombres adultos con fibrosis quística se caracterizan por la ausencia bilateral del conducto deferente.

• La mutación más frecuente es Delta-F508. Más de 1000 mutaciones identificadas.

• La agenesia uni o bilateral de los conductos deferentes (AUCD o ABCD) podrían ser una forma leve de FQ. ABCD se presenta en 1-2% de los varones infértiles que no padecen FQ.



Mutaciones más frecuentes en el gen de la fibrosis quística

•En pacientes ABCD y AUCD, es imprescindibledetectar la presencia de mutaciones del gen CFTRy del alelo 5T (existencia de politimidina en el intrón8 que lleva a la perdida por splicing alternativo del exón9 y bajos niveles de expresión de la proteína CFTR)



10%

30%

20%

20%

Sólo alelo 5T

Mutación en una copia de CFTR y alelo 5T en el otro gen

Mutaciones en las dos copias de CFTR (Heterocigotos compuestos)

Mutaciones en una copia de CFTR

PACIENTES CON ABCDPACIENTES CON ABCD

La prevalencia de mutaciones en pacientes AUCD varía entre diferentes estudios (11-75%)



Mutaciones en FQCausa frecuente de infertilidad

masculina

Los hombres infértiles tienen un elevado riesgo de ser portadores de una mutación del gen CFTR en comparación con la población general. Es recomendable realizar test para mutaciones en dicho gen en hombres con infertilidad idiopáticaantes de recurrir a técnicas de reproducción asistida.


OTRAS CAUSAS GENÉTICAS DE INFERTILIDAD MASCULINA


• SÍNDROME DE REIFENSTEIN O INSENSIBILIDAD A LOS ANDRÓGENOS:

Defectos en la diferenciación sexual masculina en individuos XY.Herencia recesiva ligada al cromosoma X (Xq11-12).Fenotipo variable:

FENOTIPO FEMENINO

AMBIGÜEDAD SEXUAL

INFERTILIDAD MASCULINA

DEFECTO EN EL GEN DE RECEPTOR DE ANDRÓGENOS

Yong E et al. European Society of human Reproduction and Embriology. 2003;9(1):1-7




INFERTILIDADMASCULINAASOCIADA A

SIA

•Azoospermia u oligospermiasevera.

•Criptorquidia, ginecomastia, virilización deficiente.

•Perfil hormonal alterado




La frecuencia de mutaciones en el gen de receptor de andrógenos en hombres infértiles con azoospermia u oligospermia es del 2-3%




Cuatro tipos de mutaciones fundamentales en SIA:

• Mutaciones puntuales• Inserciones o deleciones• Grandes deleciones• Mutaciones intrónicas

Es difícil establecer una adecuada relación fenotipo-genotipo




Es posible el estudio del gen para aquellos varones con azoospermia u oligospermia severa con un elevado índice de sensibilidad a andrógenos (ISA)

Los niños varones nacidos de TRA no heredarán la enfermedad.

Las niñas serán sólo portadoras de la enfermedad pero éstas niñas tienen riesgo de tener varones afectos en la siguiente generación.

Adecuado consejo genético.




• SÍNDROME DE KALLMAN:

Deficiencia aislada de gonadotropinas y anosmia o hiposmia.

Paladar y labio hendidos, sordera, acortamiento del cuarto metacarpiano, anomalías cardiacas y epilepsia.

Hábito eunucoide, ginecomastia, atrofia testicular, masa prepuberal y ausencia de vello corporal.




1 de cada 10000 hombres.

•HERENCIA LIGADA A X: gen KAL1 (10-15% de los casos)

•AUTOSÓMICA DOMINANTE

•AUTOSÓMICA RECESIVA

Es posible la inclusión del test del gen KAL1 en todos los varones con azoospermia e hipogonadismo hipogonadotrópico y una clínica sugestiva.


CONCLUSIONESCONCLUSIONES

• Es necesario un adecuado abordaje genético de la infertilidad en el varón.

• El estudio del cariotipo y el análisis del cromosoma Y deben ser ofrecidos a todos aquellos varones afectos de azoospermiano obstructiva o oligospermia severa.

• Estos varones deben ser informados de la posible presencia de anormalidades genéticas asociadas con la azoospermia y oligospermia severa.

• Estudio genético para mutaciones en CFTR en el varón afectado de ABCD.

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