Сперматогенезата е суштински репродуктивен процес кој е регулиран од специфични гени на Y хромозомот. Повеќето од овие гени се наоѓаат во специфичен регион познат како азоспермија фактор регион (azoospermia factor region – AZF) во долгиот кракт на Y хромозомот.
Микроделециите на AZF се најчестите структурни хромозомски абнормалности и се главната причина за машката неплодност.
Асистираните репродуктивни техники (АРТ), како што се интра-цитоплазматска микроинјекција (ICSI) и екстракција на сперматозоиди од тестиси (TESE) може да ги надминат бариерите на природното оплодување да помагаат на дел од неплодните парови во процесот на оплодување; сепак, овие техники го зголемуваат ризикот од пренос на генетски дефекти.
Генетските фактори и генетските промени на Y хромозомот имаат значајна улога за машката неплодност. Главните генетски фактори за машката неплодност се хромозомските абнормалности и микроделециите на Y хромозомот.
Микроделециите на Y хромозомот се јавуваат во приближно 10 до 15% од азооспермичните пациенти и 5 до 10% од олигоспермични пациенти кои најчесто се наоѓаат во локусот од факторот на азооспермија (AZF).
Локусот AZF е поделен на три (можни четири) подрегиони: AZFa, AZFb и AZFc, заедно со четврти можен AZFd регион.
Микроделециите во овие региони резултираат со различни степени на сперматогенетска инсуфициенција.
Брзиот развој на асистираните репродуктивни техники (АРТ) како што се in vitro оплодување, иинтра-цитоплазматска микроинјекција (ICSI) и екстракција на сперматозоиди од тестиси (TESE) ја зголемуваат шансата за оплодување на милиони неплодни парови; сепак, овие техники го зголемуваат ризикот од пренесување на генетски дефекти, вклучувајќи вертикален пренос на AZF микроделеции и поврзаните проблеми со неплодноста на нивните синови.
Затоа, рутинскиот скрининг за AZF микроделеци пред АРТ е критичен дијагностички тест.
AZF во Y хромозомот
Y хромозомот е еден од двата полови хромозома, кој има уникатна лога во човековиот геном.
Човековиот Y хромозом се состои од краток (Yp) и долг (Yq) крак.
Машките индувидуи поседуваат еден Y хромозом и еден X-хромозом, додека женските имаат два X-хромозоми. Y хромозомот содржи генот кој го насочува ембрионалниот развиток кон создавање на машка индуувидуа. Овој ген е SRY. Другите гени на овој хромозом се потребни за нормалното производство на сперматозоиди.
Y хромозомот содржи многу од гените кои ја контролираат сперматогенезата, а повеќето од
познати хромозомски аберации кои се поврзани со азооспермија или олигозооспермија се
идентификувани во долгиот крак на овој хромозом.
Со генетска анализа на пациенти со идиопатична азооспермија или идиопатска олиго зооспермија идентификува три подрегиони на AZF: AZFa (приближно 800 kb); AZFb (приближно 3,2 Mb); и AZFc (приближно 3,5 Mb). Повеќето од специфичните гени на Y-хромозомот се наоѓаат во AZF регионите.
Подрегионот AZFa содржи три гени USP9Y, DBY и UTY чие микроделитирање (бришење) доведува до азоспермија со клеточен синдром на Сертоли тип 1 (отсуство на герминативни клетки во семиноформните тубули), што е типично за целосно бришење на AZFa подрегионот.
Микроделециите во AZFa се случуваат со мала фреквенција (околу 5% од сите микроделеции на хромозомот Y). Употребата на двата маркери – sY84 и sY86 – е дијагностички значајно.
Процедурите за хируршка изолација на сперматозоидите се неефикасни кај мажите кои ги имаат овие микроделеции.
Подрегионот AZFb содржи секвенци кои се претставени со единечна копија и високо репетитивни директни и превртени палиндромски секвенци. Микроделитирање (бришење) во AZFb се јавува кај околу 16% од сите Y хромозоми микроделеции.
Микроделециите на генот RBMY од фамилијата на гени со повеќе копии (30 до 40 копии), се откриени кај мажи со азооспермија или тешка олигозооспермија.
Mаркери во овој подрегион се sY127 и sY134.
Микроделециите (бришењето) на овие маркери резултира со тешки нарушувања на сперматогенезата со висок ризик од клеточен синдром на Сертоли (отсуство на герминативни клетки во семиноформните тубули).
Делумните микроделеции на проксималниот дел од регионот AZF се карактеризираат со потешки клинички симптоми отколку дисталните бришења.
Целосните микроделециие на AZFb се од големо клиничко значење истите доведуваат до одложување на созревањето на спермата за време на сперматогенезата. Во овој случај, прогнозата на TESA е неповолна.
Подрегионот AZFc се состои од блокови од високо-репетитивни секвенци, кои се организирани во палиндромски структури.
Микроделециите (бришењето) на AZFc се најчести (над 60 % од сите микроделеции на хромозомот Y).
Еден од клучните гени во овој подрегион е генот DAZ.
Маркерите sY254 и sY255 се користат за негово идентификување. Хистолошката слика на тестисот при микроделеции во овој регион е различна бидејќи сперматогенезата е многу помалку блокирана отколку при микроделеции во AZFa и AZFb подрегионите.
Индикации за генетската анализа:
• Микроделециите на Y-хромозомот не се откриваат преку цитогенетска анализа, затоа е неопходна генетска анализа за нивно откривање.
•Испитување на неплодна двојка во комплексот дијагностички методи;
• Избор на адекватни методи за надминување на неплодноста;
• Проценка на успешноста на TЕSЕ, MESA, RESA или TЕSA асистираните репродуктивни техники;
• Проценка на ризикот од нарушувања на плодноста кај синовите
