Reprodukční genetika preimplantační diagnostika 152 — Vývoj

Reprodukční genetika, preimplantační diagnostika 152 - Vývoj

Neplodnost, sterilita neschopnost počít dítě během jednoho roku až dvou let pravidelného nechráněného pohlavního styku Infertilita neschopnost donosit a porodit životaschopné dítě při zachované schopnosti otěhotnět.

Neplodnost Primární – žena nebyla těhotná Sekundární neplodnost – ženy v minulosti těhotné byly Mnoho těhotenství zaniká ještě dříve, než je běžnými metodami můžeme prokázat Neplodnost se týká 15 -20% párů 33% porucha plodnosti muže 25% porucha plodnosti ženy 20% poruchy plodnosti obou v páru 15% neznámá příčina

Příčiny neplodnosti - muži Genetické příčiny Pokles kvality spermatu Autoimunita k vlastním spermiím Epidymální blokáda chámovodů Koitální problémy Vazektomie Varikokéla

Vyšetřovací metody - muži Vyšetření moči, imunologické, hormonálních hladin, genetické vyšetření, psychologické vyšetření, biopsie nadvarlete/varlete Spermiogram – zkapalnění, vzhled, objem, viskozita, p. H, koncentrace spermií: 20 mil/ml Motilita : rychle progresivně se pohybující………. . a pomalé progresivně se pohybující………b neprogresivně pohyblivé…………………c nepohyblivé………………. d aglutinace, leukocyty, nezralé buňky, test vitality, test přítomnosti protilátek

Spermiogram Počítačová analýza morfologie spermií: kvantitativní hodnocení pohyblivosti, analýza dráhy a rychlosti Monoklonálních protilátky: povrchové proteiny, intraakrozomální proteiny Normozoospermie Oligozoospermie méně než 20 mil/ml Asthenozoospermie méně než 50% a+b nebo méně než 25% a typu Teratozoospermie méně než 30% morfologicky normálních Azoospermie nepřítomnost spermií Aspermie nepřítomnost ejakulátu

Genetické příčiny - muži U 50% mužů kvan. či kval. porucha spermatogeneze Aneuploidie v gametách 70% aneuploidií ve spermiích sterilních mužů – X, Y, 21, 8, 18 chromozom Syndromy • Klinefeltrův syndrom – TESE • Syndrom XYY- fertilní i sterilní • Ženský pseudohermafroditismus – 46, XX, translokace chromozomu Y nebo jeho části (SRY)na jiný chromozom • Syndrom testikulární feminizace - 46, XY

Autosomal monosomy Gardner, Sutherland: Chromosome abnormalities and genetic counseling, 1996

Chromozomové aberace Autozomy Gonozomy marker a ring chromozom, translokace chromozomů delece Y choromozomu, inverze Y chromozomu, ring Y chromozom Reciproké translokace – translokace Y-autozom Robertsonské translokace – prokázaný vyšší výskyt potratů u nosičky translokací nebo partnerky mužů s translokací, u mužů častěji balancovaná forma vede ke sterilitě

Genové defekty Y chromozomu Strukturní abnormality a mikrodelece Y chromozomu - gen v Yq 12 a částí Yq 11 označovaný jako AZF (AZFa, AZFb, AZFc) 3, 77% sterilních mužů 15, 63% azoospermických můžů Genové mutace • Cystická fibróza – až 98% s CF je neplodných – kongenitální bilaterální aplázie vas deferens - TESE, doporučena možnost preimplantační diagnostiky u 20% mužů s azoospermií

• Mutace androgenních receptorů kompletní - testikulární feminizace u 40% s oligo - a azoospermií inkompletní androgenní rezistence – XR – hypospádie, kryptorchismus, mikropenis • Kartagenerův syndrom AR vzácné geneticky podmíněné onemocnění, které je charakteristické sníženou pohyblivostí spermií AR, způsobuje sterilitu

Vyšetřovací metody - ženy Vyšetření průchodnosti vejcovodu, hormonální, ovulace, imunologické, genetické, psychologické vyšetření Genetické – karyotyp, flurescenční hybridizace in situ Aneuploidie, detekce translokací a inverzí, mikrodelece

Komplexní strukturní přestavba chromosomů 3, 8, 10 – FISH balancovaný karyotyp matky

Microdeletion syndroms Current Protocols in Human Genetics Online Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Inc.

Příčiny neplodnosti, infertility - ženy Genetické příčiny Ucpání či poškození vejcovodů Hormonální problémy Endometrióza - přítomnost sliznice dělohy v sousedních reprodukčních tkáních Příliš hustý cervikální hlen Imunologická rejekce spermatu Problémy s uhnízděním oplodněného vajíčka Předčasná menopauza

Genetické příčiny – ženy Aneuploidie, polyploidie v gametách – příčinou spontánních potratů během 1. trimestru - autozomy Turnerův syndrom – karyotyp 45, X, delece X chrom. (Xp), mozaikové formy 50 % většina jsou sterilní, s izochromozomem (ženy s i (Xq) jsou fertilní Karyotyp 47, XXX - nondisjunkce v prvním meiotickém dělení, porucha oogeneze

Chromozomální aberace CHA příčinou časných abortů reciproké a Robertsonské translokace Marker chromozomy Inverze Porucha vývoje gonád – autozomální a X-vázané geny DAX 1 protein při diferenciaci - protiúčinek SRY produktu Gonadální dysgeneze při ztrátě SRY faktoru na chromozomu Y, 46 XY

Genové mutace - infertility Mutace zvyšující riziko srážení – trombofilní mutace • Gen pro methylenetetrahydrofolát reduktásu MTHFR na 1 p zvýšené riziko vzniku vrozených vad neutrální trubice a poruchy srážlivosti, mutace mají charakter AR chorob Leidenská mutace – projevuje se u homozygotů i heterozygotů, bodová mutace na 1 q • Mutace G 20210 A Protrombin Kallmanův syndrom – snížená funkce žláz produkujících pohlavní hormony (chyběním Gn. RH)

Léčba neplodnosti Ženské - léčba poruch ovulace farmakologicky chirurgická léčba v oblasti vejcovodů Léčba endometriózy Mužské – změny spermiogramu – změna životního stylu, farmakologicky Léčba varikokély či uzávěru chirurgicky Léčba endokrinních či imunologických příčin

Asistovaná reprodukce IUI intrauterní inseminace IVF in vitro fertilizace ICSI intracytoplazmatická injekce spermie AH - asistovaný hatching ET – embryotransfer TESE - testikulární extrakce spermií MESA- biopsie tkáně nadvarlete PZD - parciální disekce zóny SUZI - subzonální inseminace - umístění 3 až 7 spermií do perivitelinního prostoru Kryokonzervace gamet, embryí

Asistovaná reprodukce • Vyvolání ovulace • Umělá inseminace IUI - získání a promytí spermií manžela či dárce a jejich přemístění do dělohy pomocí speciálního katetru Indikace: ženy s horm. poruchami, muži s neschopností ejakulovat do vaginy

In vitro fertilizace – IVF Farmakologická stimulace, odběr několika oocytů, kultivace v laboratorních podmínkách se spermiemi, transfer embrya do dělohy pacientky Indikace: poškození vejcovodů, endometrióza, problémy se spermiemi, neznámá příčina Kultivace 5% CO 2, po 18 hod kontrola prvojader, potenciálu embryí, 2 -3 den transvaginální přenos

Intracytoplazmatická injekce spermie ICSI Farmakologická stimulace, mikromanipulatorní oplodnění spermiemi partnera, transfer embrya do dělohy Indikace: defekty spermií, oligoasthenospermie, azoospermie (po MESE, TESE), neúspěšný IVF Vnesení se provádí v den odběru, 5% CO 2 kultivace, druhý den kontrola, 2 -3 den přenos embrya

Asistovaný hatching Narušení zony pellucidy embrya mikromanipulační technikou pod mikroskopem, které přispívá ke zvýšení pravděpodobnosti nidace embrya v děložní sliznici Indikace: při neúspěšném otěhotnění, při mimotělním oplodnění nebo u žen nad 35 let Chemicky, mechanicky, pomocí laseru

Preimplantační genetická diagnostika - PGD Molekulárně - genetické, molekulárně - cytogenetické vyšetření gamet, polárních tělísek, blastomer, blastocyst Snížení rizika spontánních potratů, zvyšuje se procento narození nepostiženého dítěte s genetickou zátěží Zvýší se úspěšnost metod asistované reprodukce

Indikace - PCR versus FISH PCR: genové mutace u AD chorob, genové mutace u AR chorob, genové mutace u mužských neplodností FISH : Identifikace pohlaví u X-vázaných dědičných chorob Opakované defekty u rodičovských translokací reciproké, Robertsonské translokace a pericentrické inverze u jednoho z rodičů Rizika aneuploidie u matek s vyšším věkem a u mužských neplodností, gonozomální mozaika u jednoho z rodičů - opakovanými aborty, selhání IVF cyklů

Monogenní dědičné choroby: Familiární adenomatózní polypóza tlustého střeva - AD Deficience alpha-1 -antitrypsinu - AR Cystická fibróza……………nejčastější Duchennova muskulární dystrofie - XR Syndrom fragilního chromozomu X - XR Hemofilie A, B - XR Huntingtonova chorea - AD Marfanův syndrom - AD Srpkovitá anémie - AR Tay-Sachsova choroba - AR Thalasémie …………středozemí

Vyšetření oocytů Molekulárně genetické či cytogenetické - FISH Biopsie polárních tělísek – více času, bez rizika mozaicizmu • málo DNA, analýza pouze genomu matky, Aneuploidie – většina je podmíněna nondisjunkcí v 1. meiotickém dělení matky • riziko crossing-overu, které vede k falešně poz i neg výsledkům, hlavně při biopsii prvního polárního tělíska

Biopsie blastomer 1 -2 blastomery 3. den po fertilizaci in vitro: 6 -8 b. embryo málo DNA, amplifikace informace jen jedné alely, riziko mozaicizmu analýza genomu otce i matky

FISH Multi. Vysion (13, 18, 21, X, Y) (13, 16, 18, 21, 22) Z materiálu Dr. Jenčíkové - GENNET

Trisomie 13, 18, 21, X Z materiálu Dr. Jenčíkové - GENNET

Biopsie blastocysty analýza genomu otce i matky, více DNA - analýza více buněk z trofoblastu - odběr 3 -4 buněk 5. den po in vitro fertlilizaci málo času na vyšetření, lze pouze u plodných partnerů Optimální kombinace vyšetření obou polárních tělísek s biopsií blastomer a s kontrolou závěrů prenatální diagnostikou ve II trimestru

Děkuji za pozornost Human Genetics, Ricki Lewis, chapter 21: Reproductive technologies