AZF deletion and spermatogenesis defects in men with Y chromosome mosaicism

Abstract

Введение. Аномалии кариотипа и микроделеции в локусе AZF (Yq11.2) хромосомы Y являются частыми генетическими причинами мужского бесплодия, вызванного нарушением сперматогенеза, однако эффект их сочетанного влияния недостаточно исследован. Цель: сравнительный анализ сперматологических показателей у мозаиков по хромосоме Y, имеющих и не имеющих делеции в локусе AZF. Методы. Обследованы 16 мужчин с мозаицизмом по хромосоме Y. Анализ кариотипа выполнен с использованием стандартного цитогенетического исследования на культивированных лимфоцитах периферической крови. Молекулярно-цитогенетическое (FISH) исследование проводили для выявления/верификации мозаицизма и структурных аномалий хромосомы Y. Микроделеции хромосомы Y детектировали методом мультиплексной ПЦР. Спермиологическое исследование выполняли в соответствии с рекомендациями Руководства ВОЗ (2010). Результаты. Цитогенетически идентифицируемые несбалансированные аномалии хромосомы Y обнаружены у 13 (81,25%) из 16 мужчин. Делеции в локусе AZF детектированы у 8 (50%) из 16 пациентов. Выборка разделена на две группы: группа I - без AZF делеций (n=8); и II - с AZF делециями (AZFb+c, n=7 и AZFc, n=1). Выявлены различия в структуре сперматологических диагнозов между группами: в группе I отмечены различные формы патозооспермии (азооспермия - 3; олигоастенотератозооспермия - 3; астенотератозооспермия - 2); в группе II - только тяжелые формы патозооспермии (азооспермия - 7; олигозооспермия тяжелой степени - 1), а также по частоте олигоспермии - 12,5% и 37,5%, соответственно. Более высокая концентрация сперматозоидов обнаружена у пациентов без AZF делеций (группа I - 15,9±31,0 млн/мл, группа II - 0,003±0,009 млн/мл; р=0,026). Не выявлено статистически значимых различий между группами по среднему возрасту пациентов, объёму, pH и вязкости эякулята. Выводы. Структурные аномалии и микроделеции хромосомы Y в локусе AZF (Yq11.2) встречаются с высокой частотой у пациентов с мозаицизмом по хромосоме Y. Несбалансированные перестройки хромосомы Y и патогенные микроделеции в локусе AZF у мужчин-мозаиков по хромосоме Y характеризуются тяжелой степенью нарушения сперматогенеза. Сохранение фертильностного потенциала мужчин с мозаицизмом по хромосоме Y возможно при отсутствии несбалансированных перестроек и тяжелых типов AZF делеций. Introduction. Chromosome abnormalities and microdeletions in the AZF (Yq11.2) locus of the Y chromosome are common genetic causes of male infertility caused by impaired spermatogenesis, however, the effect of their combined influence has not been sufficiently investigated. Aim: a comparative analysis of semen parameters in the Y-chromosome mosaics with and without AZF deletions. Methods. 16 male patients with Y chromosome mosaicism were examined. Chromosome analysis was done using by standard cytogenetic examination. Fluorescence in situ hybridization (FISH) was performed to identify/verify mosaicism and determine the structural Y chromosome abnormalities. The Y chromosome microdeletions were detected by multiplex PCR. The semen examination was carried out with the recommendations of the WHO Guidelines (2010). Results. Cytogenetically identifiable unbalanced the Y chromosome abnormalities were found in 13 patients (81.2%) of 16 patients. AZF deletion were detected in 8 patients (50%) of 16 patients. The patients were divided into two groups: group I - patients without AZF deletions (n=8), group II - patients with AZF deletions: AZFb+c, n=7 and AZFc (b2/b4), n=1 (n=8). Prominent difference in sperm diagnosis was revealed between the groups: in group I, there was a various degree of pathozoospermia (azoospermia - 3; oligoastenoteratozoospermia - 3; asthenoteratozoospermia - 2); in group II, only severe forms of pathozoospermia (azoospermia - 7; oligozoospermia severe - 1), as well as the frequency of oligospermia - 12.5% and 37.5%, respectively. A higher concentration of spermatozoa was found in patients without AZF deletions (group I - 15.9±31.0 million/ml, group II - 0.003±0.009 million/ml; p=0.026). There was no statistically significant difference between the average age of patients in the groups, ejaculate volume, pH and viscosity of ejaculate. Conclusion. There is high frequency of structural Y chromosome abnormalities and microdeletions in the AZF (Yq11.2) locus in the Y chromosome mosaics. Unbalanced cytogenetic Y chromosome rearrangements and pathogenic AZF microdeletions are characterized by a severe degree of spermatogenesis disorder in male patients with Y chromosome mosaicism. The preservation of fertility potential in men with Y chromosome mosaicism is possible in the absence of unbalanced rearrangements and severe types of AZF deletions.