Managementul infertilității datorate absenței canalelor deferente

De Robert D. Oates, MD

Dacă pacienta dumneavoastră nu poate rămâne însărcinată deoarece partenerul ei are fibroză chistică sau absența bilaterală congenitală a vaselor deferente, tehnologia de reproducere asistată oferă o soluție. Dar aceste tulburări au implicații genetice pe care trebuie să le aveți în vedere atunci când consiliați astfel de cupluri.

Fibroza chistică (FC) este o afecțiune frecventă, întâlnită la aproximativ una din 1.600 de persoane de origine nord-europeană.1 Aproape toți bărbații cu FC sunt lipsiți de vas deferent bilateral.2 O altă afecțiune, absența bilaterală congenitală bilaterală a vaselor deferente (CBAVD), este întâlnită la aproximativ 1% dintre bărbații infertili și la un procent mai mare dintre cei care prezintă azoospermie.3

Până de curând, bărbații cu FC sau CBAVD nu aveau practic nicio șansă de a deveni tați, dar cu tehnologia de astăzi acest lucru este acum posibil.4 Clinicienii implicați în medicina reproductivă trebuie să înțeleagă faptele și să aprecieze nuanțele acestor două tulburări pentru a consilia cuplurile care suferă de infertilitate. În acest articol, voi discuta aspectele genetice implicate și modul în care putem ajuta femeile și partenerii lor afectați să realizeze concepția.

Genetica fibrozei chistice

În 1968 s-a descoperit că motivul infertilității la bărbații adulți cu fibroză chistică recunoscută clinic era absența ambelor vase deferente.5 Spermatogeneza este normală la acești bărbați, dar aplasia vasală duce la azoospermie obstructivă.

FC este cea mai frecventă boală autozomal recesivă letală întâlnită la persoanele cu descendență nord-europeană. În rândul persoanelor asimptomatice cu această origine, frecvența purtătorilor este de 4% până la 5%. Rommens și colaboratorii au descoperit că gena fibrozei chistice este localizată într-o regiune de pe brațul lung al cromozomului 7, locusul 31.6. Un fragment de 250 kb din această genă codifică o proteină numită regulator al conductanței transmembranare a fibrozei chistice (CFTR). Aceasta este o moleculă legată de membrană care ajută la transportul transmembranar al ionilor de clorură, pentru a menține o stare optimă de hidratare în lumina căptușită cu epiteliu. Dacă CFTR este disfuncțional, secrețiile din căile respiratorii mici pulmonare și din canalele pancreatice devin tenace și obstrucționează aceste structuri, ceea ce duce la complicații respiratorii și pancreatice.

Au fost identificate peste 800 de mutații în aleea CF, dintre care cea mai frecventă este

F508. Această mutație reprezintă o deleție in-frame de trei perechi de baze care elimină complet un reziduu de fenilalanină din CFTR, limitând substanțial capacitatea sa funcțională. Unele alte mutații, cum ar fi R117H, au un impact mult mai puțin semnificativ asupra integrității și capacității proteinei CFTR rezultate. Cea mai ușoară mutație dintre cele două pe care o moștenește un pacient este cea care determină natura clinică a bolii.

Dacă două mutații severe coexistă la un individ, așa cum se întâmplă adesea atunci când pacienții cu FC sunt homozigoți pentru

F508, boala va fi de natură extremă, cu disfuncție atât pulmonară cât și pancreatică, precum și agenezie vasală. Dar atunci când anomaliile genei FC nu sunt la fel de severe, boala este mai puțin dură. În aceste situații, pacientul poate avea o funcție pancreatică adecvată, dar o stare respiratorie compromisă și absența vaselor. Pe scurt, spectrul fenotipic al FC depinde de anomaliile exacte ale celor două alele FC și acestea determină severitatea bolii.

Genetica CBAVD

Aceleași concepte sunt utile pentru a înțelege absența congenitală a vaselor deferente.7 Bărbații cu CBAVD au o funcție pulmonară și pancreatică normală; singura lor asemănare clinică cu FC este agenezia vasală. Prima recunoaștere a afecțiunii lor poate fi atunci când se prezintă ca partener masculin într-o căsătorie infertilă. Deși nu prezintă majoritatea simptomelor de FC, între 65% și 80% dintre bărbații cu CBAVD au cel puțin o mutație sau o anomalie detectabilă în alelele lor de FC.8-10 Acest procent este evident mai mare decât frecvența cunoscută a purtătorilor în populația generală și demonstrează că multe cazuri de CBAVD sunt expresii fenotipice ușoare ale disfuncției CFTR.

Cu toate acestea, fondul de CFTR nu este la fel de sărăcit sau disfuncțional la bărbații cu CBAVD ca la cei cu boli pulmonare sau pancreatice legate de FC în plus față de agenezia vasală. Se pare că CBAVD și FC se află la două capete opuse ale intervalului fenotipic determinat de aberația CFTR. Una dintre cele mai frecvente anomalii ale genei CF întâlnite la bărbații cu CBAVD este varianta de 5 timidină a tractului de politimidină din situsul acceptor de racordare al intronului 8 care precede exonul 9 (IVS8-5T).11,12 Această variantă se găsește la aproximativ 5% din populația generală și limitează fondul de ARNm matur care include mesajul exonului 9.

Major parte din exonul 9 transcris este splitat în timpul procesării ARNm-ului nascent și, prin urmare, derivații de aminoacizi ai exonului 9 nu sunt incluși în proteina CFTR finală, ceea ce duce la o perturbare majoră a capacității sale funcționale. În cazul în care o alelă 5T este cuplată cu o mutație în gena CF opusă, fondul total de CFTR normală este redus semnificativ până la un nivel la care morfogeneza vasală poate fi compromisă. De exemplu, într-o serie de bărbați cu CBAVD, o alelă 5T a fost găsită la 24 din 64 de bărbați (38%) și aceasta a fost asociată cu o mutație recunoscută pe alela opusă (13 din 64 de bărbați, 20%).13 În aceeași serie, 72 de mutații au fost detectate atunci când s-a efectuat atât secvențierea directă, cât și analiza 5T. Această frecvență este semnificativ mai mare decât cea detectată de un panel de rutină care caută cele mai frecvente 31 de mutații în populația cu FC.

Spectrul de mutații la bărbații cu CBAVD este oarecum diferit de cel găsit în populația cu FC. Laboratorul de genetică ar trebui să fie conștient de diagnosticul clinic, astfel încât testarea să poată fi mai concentrată și mai precisă.

Testarea și consilierea genetică

Este probabil ca un cuplu care se plânge de infertilitate din cauza FC sau CBAVD să încerce totuși o sarcină. Dacă femeia este purtătoare a unei mutații, descendenții pot moșteni două mutații și ar putea fi afectați fie de FC, fie de CBAVD, în funcție de anomaliile exacte prezente (figura 1). Din acest motiv și din alte motive, un bărbat cu FC sau CBAVD ar trebui să efectueze o analiză a mutațiilor FC.3 În funcție de rezultatele obținute, se poate efectua un screening genetic preimplantațional pe orice embrion generat în timpul procedurilor de reproducere asistată, pentru a preveni transferul celor care poartă mutații în ambele alele.

O colaborare strânsă cu colegii noștri din genetica medicală este importantă pentru estimarea riscurilor și consilierea cuplurilor în această situație. Chiar dacă nu este practic să supuneți pacienta și partenerul ei la teste pentru fiecare mutație și polimorfism descris până în prezent, riscul estimat a priori pentru cuplu poate fi redus la ordinul de 1 din 400 prin căutarea unei selecții a celor mai frecvente anomalii care apar în gena FC. Copilul va fi în continuare purtător, dar, în sine, acest lucru nu este dăunător. La urma urmei, una din 20 de persoane de descendență nord-europeană este purtătoare. Îngrijorările legate de creșterea numărului de purtători sunt nejustificate, deoarece efectul asupra populației mondiale de purtători este abia măsurabil atunci când aceste cupluri aleg să aibă copii.

Diagnosticul de FC sau CBAVD înseamnă, de asemenea, că și alte persoane din familia bărbatului, cel mai important frații săi, pot avea mutații de FC. Dacă presupunem că un bărbat cu FC sau CBAVD are două anomalii identificabile ale genei FC, putem prezice că 25% dintre frații și surorile sale nu vor moșteni nicio mutație de la părinții lor, 25% vor moșteni cele două anomalii ale alelelor FC, iar 50% vor moșteni o mutație fie de la tată, fie de la mamă. Acest lucru îi expune pe acești frați și surori la riscul fie de a avea ei înșiși o anumită expresie a bolii, fie de a avea potențial un copil cu FC sau CBAVD dacă soțul lor este un purtător asimptomatic. Screeningul familial poate identifica aceste persoane cu risc.

Un mic procent de bărbați cu CBAVD au agenezie renală unilaterală și nicio mutație identificabilă a FC. Acești bărbați au probabil o etiologie genetică complet diferită care nu implică genele FC. Poate fi una care ar putea duce la agenezie renală unilaterală sau bilaterală la descendenții concepuți. Cuplul ar trebui să fie informat cu privire la această posibilitate, chiar dacă șansele exacte de apariție sunt necunoscute în prezent.

Care sunt opțiunile terapeutice?

În anatomia masculină normală, spermatozoizii sunt eliberați din celulele Sertoli și își încep călătoria în lumenul tubilor seminiferi. Aceste căi de trecere inițiale se unesc în mediastinul testiculului pentru a forma rete testis. De aici pornesc șase până la opt ductuli eferenți care se deplasează în afara limitelor testiculului și se contopesc în prima porțiune a epididimului, caput. În cele din urmă, canalele eferente fuzionează într-un singur tub care este foarte încolăcit și formează succesiv corpul și cauda epididimului.

Bărbații cărora le lipsesc vasa au totuși epididimul caput, deoarece această structură provine dintr-un precursor embriologic diferit de corpus, cauda, vas și vezicula seminală. În aproximativ 50% din cazurile de CBAVD, pot fi prezente rămășițe fie ale corpusului, fie ale caudei, care continuă din tubul epididimal propriu-zis în momentul în care acesta iese din caput.

La bărbații cu aceste afecțiuni, analiza spermei arată un volum scăzut (<1 ml), iar sperma este acidă (pH <7,0) și azoospermică. Veziculele seminale sunt aplastice sau atrofice, iar dacă există un rest de țesut rezidual, acesta este de obicei disfuncțional.14

Silber și colegii săi au fost pionierii aspirației microchirurgicale de spermă pentru bărbații cu CBAVD, în combinație cu fertilizarea in vitro. Grupul meu a extins această strategie la cei cu FC clinică.15 Cu toate acestea, rata generală de succes a fost slabă în acele zile de început, din cauza capacității limitate a spermatozoizilor de a fertiliza un ovocit recoltat în timpul FIV standard. În datele publicate de Sperm Microaspiration Retrieval Retrieval Techniques Study Group, rata de fertilizare a fost de numai 7 %, iar rata finală de sarcină a fost de 5 %.16

Soluția, datorată din nou lui Silber, a fost aplicarea noii tehnici de injectare intracitoplasmatică a spermatozoizilor (ICSI), în care un singur spermatozoid este plasat mecanic în ovocitele recoltate.17 ICSI a reușit să depășească incapacitatea spermatozoizilor de a pătrunde în membranele exterioare ale ovocitelor și de a livra pachetul genetic în interiorul ovocitelor, astfel încât ratele de succes au crescut dramatic. Rata ridicată de fertilizare a dovedit că nucleul spermatozoizilor recoltați chirurgical de la pacienții cu FC sau CBAVD era perfect capabil să își îndeplinească rolul în procesul de fertilizare dacă putea doar să pătrundă în ooplasmă.

ICSI este un instrument atât de puternic în astfel de cazuri încât am început să folosim spermatozoizi epididimali crioconservați, cu o eficacitate egală cu cea a spermatozoizilor proaspăt recoltați.18 Acest lucru permite o mai mare flexibilitate, deoarece recoltarea spermatozoizilor nu trebuie să aibă loc în momentul recoltării ovocitelor.19 În plus, o singură intervenție chirurgicală poate furniza o cantitate de spermatozoizi pentru crioconservare în mai multe flacoane, pentru a servi ca sursă de spermatozoizi pentru mai multe cicluri ICSI, dacă este necesar. Ratele de sarcină se apropie acum de cele observate în mod obișnuit în timpul ICSIaproximativ 35% până la 45% pe ciclu, în funcție de fertilitatea partenerului feminin.

Aspirația microchirurgicală a spermatozoizilor din epididimal (MESA) se efectuează sub anestezie locală și o cantitate mică de sedare intravenoasă. Se face o mică incizie în tunica epididimului și se izolează un singur tubul epididimar. Se creează o mică gaură în suprafața de prezentare anterioară și lichidul care se scurge este ușor aspirat într-un mediu compatibil cu spermatozoizii. Proba este analizată, prelucrată cu moderație și apoi subdivizată în 6 până la 10 crioviale (figura 2). Morbiditatea din această abordare deschisă este minimă.

În viitor, am putea extrage pur și simplu țesutul testicular pentru a servi drept rezervor de spermatozoizi, adică dacă se va demonstra că sperma testiculară congelată și decongelată are succes și nu are efecte nocive pe termen lung. Deocamdată, însă, majoritatea embriologilor preferă să lucreze cu lichid care conține spermă, mai degrabă decât cu țesut care conține spermă.

În concluzie, bărbații cu FC sau CBAVD nu pot naște copii pe cale naturală, dar pot face acest lucru folosind o combinație de prelevare de spermă și ICSI. Înțelegem bazele genetice ale tulburărilor și trebuie să ne asigurăm că au loc teste și consiliere corespunzătoare înainte de orice intervenție, astfel încât viitorii părinți să fie conștienți de riscurile genetice pentru descendenții concepuți.

1.Kerem B, Rommens JM, Buchanan JA, et al. Identificarea genei fibrozei chistice: analiză genetică. Știință. 1989;245:1073-1080.

2.Phillipson G. Fibroza chistică și reproducerea. Reprod Fertil Dev. 1998;10:113-119.

3.Oates RD. Genetica reproducerii masculine. În: G: Sandlow J, ed. Infertilitatea și clinicile de reproducere din America de Nord. Vol. 10. St. Louis, Mo: Mosby; 1999:411-427.

4.Silber SJ, Balmaceda J, Borrero C, et al. Pregnancy with sperm aspiration from the proximal head of the epididymis: a new treatment for congenital absence of the vas deferens. Fertil Steril. 1988;50:525-528.

5.Kaplan E, Shwachman H, Perlmutter AD, et al. Insuficiența reproductivă la bărbații cu fibroză chistică. N Engl J Med. 1968;279:65-69.

6.Rommens JM, Iannuzzi MC, Kerem B, et al. Identificarea genei fibrozei chistice: mersul și saltul cromozomilor. Science. 1989;245:1059-1065.

7.Anguiano A, Oates RD, Amos JA. Absența bilaterală congenitală a vaselor deferente. O formă preponderent genitală de fibroză chistică. JAMA. 1992;267:1794-1797.

8.Oates RD, Amos JA. Absența bilaterală congenitală a vaselor deferente și fibroza chistică. O comună genetică. World J Urol. 1993;11:82-88.

9.Kanavakis E, Tzetis M, Antoniadi T, et al. Screeningul mutațiilor fibrozei chistice la pacienții cu CBAVD și la bărbații cu azoospermie obstructivă sau oligozoospermie severă. Mol Hum Reprod. 1998;4:333-337.

10.Oates RD, Amos JA. Baza genetică a absenței bilaterale congenitale a vaselor deferente și a fibrozei chistice. J Androl. 1994;15:1-8.

11.Chillon M, Casals T, Mercier B, et al. Mutații în gena fibrozei chistice la pacienții cu absența congenitală a vaselor deferente. N Engl J Med. 1995;332:1475-1480.

12. Dohle GR, Ramos L, Pieters MH, et al. Recuperarea chirurgicală a spermatozoizilor și injectarea intracitoplasmatică a spermatozoizilor ca tratament al azoospermiei obstructive. Hum Reprod. 1998; 13:620-623.

13.Mak V, Zielenski J, Tsui LC, et al. Proporția de mutații ale genei fibrozei chistice care nu sunt detectate prin teste de rutină la bărbații cu azoospermie obstructivă. JAMA. 1999; 281:2217-2224.

14.Schlegel PN, Shin D, Goldstein M. Anomalii urogenitale la bărbații cu absența congenitală a vaselor deferente. J Urol. 1996;155:1644-1648.

15.Oates RD, Honig S, Berger MJ, et al. Aspirația microscopică a spermatozoizilor epididimali (MESA): o nouă opțiune pentru tratamentul azoospermiei obstructive asociate cu fibroza chistică. J Assist Reprod Genet. 1992;9:36-40.

16.Rezultate în Statele Unite ale Americii cu tehnici de prelevare prin microaspirație de spermă și tehnologii de reproducere asistată. Grupul de studiu privind tehnicile de recuperare prin microaspirație a spermei (The Sperm Microaspiration Retrieval Techniques Study Group). J Urol. 1994;151:1255-1259.

17.Silber SJ, Nagy ZP, Liu J, et al. Conventional in-vitro fertilization versus intracytoplasmic sperm injection for patients requiring microsurgical sperm aspiration. Hum Reprod. 1994;9:1705-1709.

18.Oates RD, Lobel SM, Harris D, et al. Eficacitatea injecției intracitoplasmatice de spermatozoizi folosind spermatozoizi epididimali crioprezervați în mod intenționat. Hum Reprod. 1996;11:133-138.

19.Okada H, Yoshimura K, Fujioka H, et al. Tehnologia de reproducere asistată pentru pacienții cu absența bilaterală congenitală a vaselor deferente. J Urol. 1999; 161:1157-1162.

Dr. Oates este profesor asociat de urologie, Boston University School of Medicine, Boston Medical Center, Boston, Mass.

Robert Oates. Gestionarea infertilității datorate absenței vaselor deferente. Contemporary Ob/Gyn 2000;10:77-85.

.