Gestire l’infertilità dovuta all’assenza dei vasi deferenti

Di Robert D. Oates, MD

Se il vostro paziente non è in grado di rimanere incinta perché il suo partner ha la fibrosi cistica o congenita assenza bilaterale dei vasi deferenti, la tecnologia di riproduzione assistita offre una soluzione. Ma questi disturbi hanno implicazioni genetiche che lei deve tenere a mente quando consiglia queste coppie.

La fibrosi cistica (CF) è un disturbo comune che si trova in circa una persona su 1600 di discendenza nordeuropea.1 Quasi tutti gli uomini con CF mancano di vasa deferentia bilateralmente.2 Un altro disturbo, l’assenza bilaterale congenita dei vasi deferenti (CBAVD), si trova in circa l’1% degli uomini infertili e in una percentuale maggiore di quelli che presentano azoospermia.3

Fino a poco tempo fa, gli uomini con FC o CBAVD non avevano praticamente alcuna possibilità di diventare padri, ma con la tecnologia di oggi questo è ora possibile.4 I medici coinvolti nella medicina riproduttiva devono comprendere i fatti e apprezzare le sfumature di questi due disturbi per consigliare le coppie che soffrono di infertilità. In questo articolo, discuterò le questioni genetiche coinvolte e come possiamo aiutare le donne e i loro partner affetti a realizzare il concepimento.

La genetica della fibrosi cistica

Si scoprì nel 1968 che la ragione dell’infertilità nei maschi adulti con FC clinicamente riconosciuta era l’assenza di entrambi i vasa deferentia.5 La spermatogenesi è normale in questi uomini, ma l’aplasia vasale porta all’azoospermia ostruttiva.

La FC è la più comune malattia letale autosomica recessiva riscontrata nelle persone di origine nord europea. Tra gli individui asintomatici con questo background, la frequenza dei portatori va dal 4% al 5%. Rommens e collaboratori hanno scoperto che il gene della FC si trova in una regione sul braccio lungo del cromosoma 7, il locus 31.6 Un frammento di 250 kb di questo gene codifica una proteina chiamata regolatore di conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CFTR). Si tratta di una molecola legata alla membrana che assiste nel trasporto transmembrana degli ioni cloruro, per mantenere uno stato ottimale di idratazione nelle lumine epiteliali. Se CFTR è disfunzionale, le secrezioni nelle piccole vie aeree polmonari e nei dotti pancreatici diventano tenaci e ostruiscono queste strutture, portando a complicazioni respiratorie e pancreatiche.

Oltre 800 mutazioni sono state identificate nell’allele CF, la più comune delle quali è

F508. Questa mutazione rappresenta una delezione in-frame di tre coppie di basi che rimuove completamente un residuo di fenilalanina dal CFTR, limitando sostanzialmente la sua capacità funzionale. Alcune altre mutazioni, come R117H, hanno un impatto molto meno significativo sull’integrità e la capacità della proteina CFTR risultante. È la mutazione più lieve delle due che un paziente eredita che determina la natura clinica della malattia.

Se due mutazioni gravi coesistono in un individuo, come spesso accade quando i pazienti FC sono omozigoti per

F508, la malattia sarà di natura estrema, con disfunzioni sia polmonari che pancreatiche e agenesia vasale. Ma quando le anomalie del gene CF non sono così gravi, la malattia è meno dura. In queste situazioni il paziente può avere un’adeguata funzione pancreatica ma uno stato respiratorio compromesso e nessun vasa. In breve, lo spettro fenotipico della FC dipende dalle esatte anomalie nei due alleli della FC e queste determinano la gravità della malattia.

La genetica della CBAVD

Gli stessi concetti sono utili per comprendere l’assenza congenita dei vasi deferenti.7 Gli uomini con CBAVD hanno normali funzioni polmonari e pancreatiche; la loro unica somiglianza clinica con la FC è l’agenesia vasale. Il primo riconoscimento della loro condizione può avvenire quando si presentano come partner maschile in un matrimonio sterile. Sebbene siano privi della maggior parte dei sintomi della FC, dal 65% all’80% degli uomini con CBAVD hanno almeno una mutazione o un’anomalia rilevabile nei loro alleli FC.8-10 Questo dato è ovviamente superiore alla frequenza di portatori nota nella popolazione generale e dimostra che molti casi di CBAVD sono espressioni fenotipiche lievi della disfunzione CFTR.

Il pool CFTR, tuttavia, non è così impoverito o disfunzionale negli uomini con CBAVD come in quelli con malattie polmonari o pancreatiche legate alla CF oltre all’agenesia vasale. Sembra che la CBAVD e la FC si trovino alle due estremità opposte della gamma fenotipica determinata dall’aberrazione CFTR. Una delle più comuni anomalie del gene CF riscontrate negli uomini con CBAVD è la variante 5-timidina del tratto di politimidina nel sito accettore di splice dell’introne 8 che precede l’esone 9 (IVS8-5T).11,12 Questa variante si trova in circa il 5% della popolazione generale e limita il pool di mRNA maturo che include il messaggio dell’esone 9.

Molto dell’esone 9 trascritto viene splicato durante l’elaborazione dell’mRNA nascente e i derivati aminoacidici dell’esone 9 non sono quindi inclusi nella proteina CFTR finale, portando a una grave alterazione della sua capacità funzionale. Se un allele 5T è accoppiato con una mutazione nel gene CF opposto, il pool totale di CFTR normale è significativamente ridotto al livello in cui la morfogenesi vasale può essere compromessa. Per esempio, in una serie di uomini con CBAVD, un allele 5T è stato trovato in 24 uomini su 64 (38%) e questo era associato a una mutazione riconosciuta sull’allele opposto (13 uomini su 64, 20%).13 In questa stessa serie, sono state rilevate 72 mutazioni quando è stato eseguito sia il sequenziamento diretto che l’analisi 5T. Questa frequenza è significativamente più alta di quella rilevata da un pannello di routine che cerca le 31 mutazioni più comuni nella popolazione FC.

Lo spettro delle mutazioni negli uomini con CBAVD è un po’ diverso da quello trovato nella popolazione CF. Il laboratorio di genetica dovrebbe essere a conoscenza della diagnosi clinica in modo che i test possano essere più mirati e precisi.

Test genetici e consulenza

È probabile che una coppia che lamenta infertilità dovuta alla FC o alla CBAVD tenti comunque una gravidanza. Se la donna è portatrice di una mutazione, la prole potrebbe ereditare due mutazioni e potrebbe essere affetta da FC o CBAVD, a seconda delle anomalie esatte presenti (Figura 1). Per questa e altre ragioni, un uomo con FC o CBAVD dovrebbe sottoporsi all’analisi delle mutazioni FC.3 A seconda dei risultati, lo screening genetico preimpianto può essere eseguito su tutti gli embrioni generati durante le procedure di riproduzione assistita, per prevenire il trasferimento di quelli portatori di mutazioni in entrambi gli alleli.

Una stretta collaborazione con i nostri colleghi della genetica medica è importante per stimare i rischi e consigliare le coppie in questa situazione. Anche se non è pratico far testare alla vostra paziente e al suo partner tutte le mutazioni e i polimorfismi descritti finora, la stima del rischio a priori per la coppia può essere ridotta all’ordine di 1 su 400 cercando una selezione delle anomalie più comuni nel gene della FC. Il bambino sarà ancora un portatore, ma di per sé questo non è dannoso. Dopo tutto, una persona su 20 di discendenza nordeuropea è portatrice. Le preoccupazioni per l’aumento del pool di portatori sono ingiustificate, poiché l’effetto sulla popolazione mondiale di portatori è appena misurabile quando queste coppie scelgono di avere figli.

La diagnosi di FC o CBAVD significa anche che altri nella famiglia dell’uomo, soprattutto i suoi fratelli, possono avere mutazioni FC. Se supponiamo che un uomo con CF o CBAVD abbia due anomalie genetiche identificabili, possiamo prevedere che il 25% dei suoi fratelli e sorelle non erediterà alcuna mutazione dai genitori, il 25% erediterà le due anomalie alleliche CF e il 50% erediterà una mutazione dal padre o dalla madre. Questo mette questi fratelli e sorelle a rischio di avere essi stessi qualche espressione della malattia o di avere potenzialmente un figlio con FC o CBAVD se il loro coniuge è un portatore asintomatico. Lo screening familiare può identificare questi individui a rischio.

Una piccola percentuale di uomini con CBAVD ha un’agenesia renale unilaterale e nessuna mutazione FC identificabile. Questi uomini hanno probabilmente un’eziologia genetica completamente diversa che non coinvolge i geni della FC. Potrebbe essere quella che potrebbe portare ad un’agenesia renale unilaterale o bilaterale nella prole concepita. La coppia dovrebbe essere informata di questa possibilità, anche se le probabilità esatte di verificarsi sono attualmente sconosciute.

Quali sono le opzioni terapeutiche?

Nella normale anatomia maschile, gli spermatozoi vengono rilasciati dalle cellule del Sertoli e iniziano il loro viaggio nel lume dei tubuli seminiferi. Questi passaggi iniziali si uniscono nel mediastino del testicolo per formare la rete del testicolo. Da qui nascono da sei a otto dotti efferenti che viaggiano fuori dai confini del testicolo e si fondono nella prima porzione dell’epididimo, il caput. I dotti efferenti alla fine si fondono in un unico tubulo che è molto arrotolato e forma successivamente il corpo e la cauda dell’epididimo.

Gli uomini che mancano di vasa hanno comunque l’epididimo caput, perché questa struttura deriva da un diverso precursore embriologico rispetto al corpo, alla cauda, al vas e alla vescicola seminale. In circa il 50% dei casi di CBAVD, possono essere presenti resti del corpo o della cauda, che continuano dal tubulo epididimale vero e proprio quando emerge dal caput.

Negli uomini con queste condizioni, l’analisi dello sperma mostra un basso volume (<1 mL) e lo sperma è acido (pH <7,0) e azoospermico. Le vescicole seminali sono aplastiche o atrofiche e se c’è un residuo di tessuto, è tipicamente disfunzionale.14

Silber e colleghi hanno aperto la strada all’aspirazione microchirurgica dello sperma per gli uomini con CBAVD, in combinazione con la fecondazione in vitro. Il mio gruppo ha esteso questa strategia a quelli con FC clinica.15 Tuttavia, il tasso di successo complessivo era scarso in quei primi tempi, a causa della limitata capacità dello sperma di fecondare un ovocita raccolto durante la FIV standard. Nei dati pubblicati dallo Sperm Microaspiration Retrieval Techniques Study Group, il tasso di fecondazione era solo del 7% e il tasso di gravidanza finale era del 5%.16

La soluzione, sempre grazie a Silber, fu di applicare la nuova tecnica di iniezione intracitoplasmatica dello sperma (ICSI), dove un singolo spermatozoo viene inserito meccanicamente nell’ovocita prelevato.17 L’ICSI era in grado di superare l’incapacità dello spermatozoo di penetrare le membrane esterne dell’ovocita e di consegnare il pacchetto genetico all’interno dell’ovocita, così i tassi di successo salirono drammaticamente. L’alto tasso di fecondazione dimostrò che il nucleo dello spermatozoo prelevato chirurgicamente da pazienti con FC o CBAVD era perfettamente in grado di svolgere la sua parte nel processo di fecondazione se solo fosse riuscito ad entrare nell’ooplasma.

L’ICSI è uno strumento così potente in casi come questi che abbiamo iniziato ad usare sperma epididimale crioconservato con un’efficacia pari a quella dello sperma appena prelevato.18 Questo permette una maggiore flessibilità, perché il prelievo di sperma non deve avvenire al momento del prelievo degli ovociti.19 Inoltre, un singolo intervento chirurgico può fornire una quantità di sperma per la crioconservazione in diverse fiale, per servire come fonte di sperma per più cicli ICSI se necessario. I tassi di gravidanza ora si avvicinano a quelli osservati di routine durante l’ICSI, approssimativamente dal 35% al 45% per ciclo, a seconda della fertilità del partner femminile.

L’aspirazione microchirurgica degli spermatozoi epididimali (MESA) viene effettuata in anestesia locale e una piccola quantità di sedazione IV. Si fa una piccola incisione nella tunica dell’epididimo e si isola un singolo tubulo epididimale. Si crea un piccolo foro nella superficie di presentazione anteriore e il fluido che trasuda viene delicatamente aspirato in un mezzo adatto agli spermatozoi. Il campione viene analizzato, trattato con parsimonia e poi suddiviso in 6-10 crioviali (Figura 2). La morbilità di questo approccio aperto è minima.

In futuro, potremmo semplicemente estrarre il tessuto del testicolo per servire da riserva di sperma, cioè, se lo sperma del testicolo congelato e scongelato si dimostrerà di successo e privo di danni a lungo termine. Per ora, però, la maggior parte degli embriologi preferisce lavorare con il fluido contenente sperma piuttosto che con il tessuto contenente sperma.

In conclusione, gli uomini con FC o CBAVD non possono avere figli in modo naturale, ma possono farlo utilizzando una combinazione di prelievo di sperma e ICSI. Comprendiamo la base genetica dei disturbi e dobbiamo assicurarci che prima di qualsiasi intervento vengano eseguiti test e consulenze adeguati, in modo che i futuri genitori siano consapevoli dei rischi genetici per la prole concepita.

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Il dottor Oates è professore associato di Urologia, Boston University School of Medicine, Boston Medical Center, Boston, Mass.

Robert Oates. Gestione dell’infertilità dovuta all’assenza dei vasi deferenti. Contemporary Ob/Gyn 2000;10:77-85.

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