Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структура хромосомной патологии среди пациентов с мужским бесплодием и патозооспермией

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Савельева, Анна Петровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Дифференцировка и детерминация пола у человека.

1.1.1. Уровни детерминации пола у человека.

1.1.2. Формирование органов мужской репродуктивной системы.

1.2. Сперматогенез. Особенности процесса у человека.

1.2.1. Генетический контроль сперматогенеза.

1.2.2. Современные подходы к анализу сперматогенеза при мужском бесплодии.

1.3. Аномалии хромосом - фактор нарушения репродуктивной функции мужчин.

1.3.1. Хромосомные аномалии, установленные при анализе соматических клеток.

1.3.1.1. Структурные аномалии хромосом.

1.3.1.2. Числовые аномалии хромосом анеуплоидия хромосом).

1.3.1.3. Наследственные синдромы, вызванные анеуплоидией половых хромосом.

1.3.1.4. Механизмы, лежащие в основе возникновения числовых аномалий хромосом.

1.3.2. Аномалии хромосом, выявленные в половых клетках.

ГЛАВА И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

11.1. Объект исследования.

11.2. Цитогенетический метод.

11.2.1. Культивирование лимфоцитов периферической крови и приготовление препаратов метафазных хромосом.

11.2.2. G-окрашивание хромосом.

11.2.3. Принцип анализа хромосомных препаратов.

II. 3. Анализ половых клеток.

11.3.1. Спермиологический анализ.

11.3.2. Гистологический анализ препаратов биоптата яичка пациентов с бесплодием.

11.3.3. Метод получения тотальных препаратов ядер половых клеток из эякулята.

11.3.4. Количественный кариологический анализ состава незрелых половых клеток из эякулята по стадиям их развития.

II.4. Молекулярно-цитогенетический метод.

II.4.1. Флюоресцентная гибридизация in situ (FISH) на препаратах половых клеток эякулята с использованием проб, меченных различными флюорофорами.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

III. 1. Формирование потока и групп пациентов мужского пола по основному клиническому диагнозу и результатам спермиологического анализа.

III.2. Цитогенетический анализ лимфоцитов и количественный анализ состава незрелых половых клеток эякулята.

111.2.1. «Контрольная» группа - фертильные доноры эякулята (лица с кариотипом 46,XY и нормозооспермией).

111.2.2. Группа пациентов с диагнозом «нормозооспермия» по результатам спермиологического анализа и бесплодием.

111.2.3. Группа пациентов с диагнозом «азооспермия» по результатам спермиологического анализа.

111.2.4. Группа пациентов с диагнозом «олигозооспермия» по результатам спермиологического анализа.

111.2.5. Группа пациентов с диагнозом «астенозооспермия» по результатам спермиологического анализа.

111.2.6. Группа пациентов с диагнозом «тератозооспермия» по результатам спермиологического анализа.

111.3. Сравнительный анализ данных гистологического исследования биоптатов яичка и результатов количественного кариологического анализа состава незрелых половых клеток эякулята (ККА НПК) пациентов с нарушением сперматогенеза.

111.4. Анализ частоты нерасхождения хромосом 1, X и Y с помощью FISH-анализа в половых клетках эякулята.

111.4.1. Группа пациентов мужского пола с нормальным кариотипом (46,XY).

111.4.2. Группа пациентов с синдромом Клайнфельтера.

ГЛАВА IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структура хромосомной патологии среди пациентов с мужским бесплодием и патозооспермией"

Выяснение механизмов нарушений репродуктивной функции и гаметопатии мужчин является одной из важных проблем андрологии и медицинской генетики и исследование причин мужского бесплодия имеет не только биологическое, но и медико-социальное значение. По данным статистики в 50 % супружеских пар невозможность реализации детородной функции обусловлена мужским бесплодием. Актуальность проблемы возрастает в связи с тем, что в ряде стран наблюдается "нулевой" прирост населения. В этих условиях реализация детородной функции парами, у которых эта функция в силу различных причин нарушена, а таких 15-20% популяции, приобретает особое значение.

Одной из причин нарушения репродуктивной функции является наследственная патология, связанная либо с аномалиями хромосом (как числовыми, так и структурными), либо с генными мутациями. При цитогенетическом обследовании лиц с мужским бесплодием 5-15% из них имеют нарушения кариотипа (как определено при анализе лимфоцитов периферической крови) (Kjessler, 1966; Barakat et al., 1986; Курило, 1996). В большинстве случаев эти хромосомопатии обусловлены аномалиями в системе половых хромосом. Среди мужчин с бесплодием, имеющих хромосомные нарушения, аномалии половых хромосом обнаруживают в 75% случаев; а аутосом - в 25% (Barakat et al., 1986; Курило, 1996, 1998).

По данным ВОЗ большая доля всех наследственных заболеваний в популяции человека обусловлены хромосомными аномалиями (в основном -числовыми) и составляют 6.9 на 1000 населения (WHO Chronicle, 1982). Многие наследственные синдромы сопровождаются нарушением репродуктивной функции и абсолютным или относительным бесплодием. В ряде случаев бесплодие является следствием нарушения формирования и деятельности репродуктивной, эндокринной и центральной нервной систем. Однако при некоторых наследственных синдромах возможна нормальная дифференцировка и функционирование вышеперечисленных систем. Это характерно для синдромов, обусловленных анеуплоидией хромосом (синдром Клайнфельтера, синдром полисомии хромосомы Y и др.). При данной форме наследственной патологии отмечено сохранение гаметогенеза, в некоторых случаях - вплоть до формирования единичных зрелых гамет. В научной литературе описан случай рождения здоровых детей у индивидуума с синдромом Клайнфельтера при применении методов репродуктивных технологий (Palermo et al., 1992). Вместе с тем, в подавляющем большинстве случаев наследственные синдромы, обусловленные анеуплоидией половых хромосом, сопровождаются глубоким нарушением гаметогенеза и бесплодием. Такое разнообразие клинических проявлений данной формы наследственной патологии ставит перед исследователями задачу выяснения механизма развития нарушения репродуктивной функции, обусловленного числовыми аномалиям хромосом.

Клинический полиморфизм наследственных синдромов, вызванных числовыми хромосомопатиями, отчасти объясняется наличием мозаицизма. В целях эффективной диагностики в последние годы активно разрабатываются и совершенствуются методы анализа кариотипа клеток различных тканей и на всех этапах клеточного цикла, в том числе на различных стадиях сперматогенеза (Ворсанова, 1991; Курило, 1996; Шаронин, 1998; Guttenbach et al., 1994, 1997; Yurov et al., 1996). Предлагаются усовершенствованные способы приготовления и исследования препаратов ядер половых клеток (Шаронин, 1998; Guttenbach et al., 1994). В настоящее время интенсивно развиваются и входят в практику исследователей молекулярно-цитогенетические методы и методы молекулярной биологии, позволяющие выявлять хромосомные нарушения как в соматических, так и в половых клетках. В частности, флюоресцентная гибридизация in situ (FISH) позволяет анализировать хромосомы даже в интерфазных клетках, в том числе и в интерфазных ядрах сперматозоидов, содержащих гиперконденсированный хроматин. Известно, что приблизительно у 80% абортусов с числовыми аномалиями хромосом последние возникают de novo в половых клетках родителей (Шилова, 1999). В связи с этим изучение сегрегации хромосом половых клеток в процессе гаметогенеза представляется актуальным.

Установлено, что в 30% случаев причина мужского бесплодия остается невыявленной (Diemer, 1999). Вместе с тем в ряде научных исследований показано, что определенная доля случаев идиопатического бесплодия сопряжена с наличием аномалий хромосом, которые вследствие неэффективной диагностики выявить зачастую не удается (Jaffe, Oates, 1997; Simoni et al., 1997; Tuerlings et al., 1998). В некоторых случаях кариотип соматических клеток может быть нормальным, в то время как в половых клетках возможно наличие аномалий хромосом. Это объясняется определенной автономностью половых клеток, связанной с их обособлением от соматических клеток на ранних стадиях эмбриогенеза. Известно, что основная масса половых клеток, имеющих аномалии хромосом, подвергается физиологической дегенерации. Несмотря на активную селекцию половых клеток с нарушениями на всех стадиях их развития, определенная доля аномальных гамет остается жизнеспособной и способной к оплодотворению. Гаметы с отсутствием или наличием дополнительной хромосомы могут стать причиной развития эмбриона с анеуплоидией хромосом. В большинстве случаев при анеуплоидии по какой-либо из хромосом внутриутробное развитие останавливается и беременность заканчивается спонтанным абортом, поэтому бесплодие неясного генеза у мужчин в ряде случаев сопровождается "замершей" беременностью или спонтанным абортом (СА) у их партнерш. Иногда СА имеет место до факта установления беременности, что усложняет диагностику бесплодия данной супружеской пары. Некоторые авторы считают необходимым при установлении причины бесплодия, наряду с другими исследованиями (в том числе кариотипированием лимфоцитов), проводить также анализ состояния и поведения хромосом половых клеток (Hulten et al., 1984; Курило, 1989).

Одним из эффективных подходов в терапии бесплодия являются методы репродуктивной медицины (ЭКО - экстракорпоральное оплодотворение, ИКСИ -интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида в яйцеклетку). В связи с их широким применением (в том числе в терапии бесплодия неясного генеза и при синдроме Клайнфельтера) возникла необходимость мониторинга структуры хромосомной патологии и тестирования гамет пациентов, включенных в программы репродуктивных технологий, с целью проведения соответствующего медико-генетического консультирования. Хромосомные аномалии половых клеток, в отличие от хромосомопатий соматических клеток, влекут за собой изменения в ряду поколений, поэтому более значимы с точки зрения сохранности вида.

Такая ситуация указывает на необходимость расширения современных представлений о генетической регуляции репродукции (и, в частности, сперматогенеза) и разработки новых подходов в профилактике, а также усовершенствования методов и схем комплексной лабораторной диагностики нарушения репродуктивной функции.

Цель исследования состоит в анализе структуры хромосомной патологии у пациентов с нормозооспермией и нарушениями сперматогенеза, а также в определении уровня нерасхождения хромосом 1, X и Y в половых клетках при I и

II делениях мейоза мужчин с кариотипом 46,XY и нормозооспермией и с синдромом Клайнфельтера (кариотип 47,XXY).

Для осуществления цели исследования были поставлены следующие задачи:

1) Определить кариотип лимфоцитов периферической крови мужчин с различными типами нарушения репродуктивной функции и лиц "контрольной" группы.

2) Определить частоту и тип хромосомных аномалий в группах мужчин с определенной формой нарушения сперматогенеза.

3) Провести молекулярно-цитогенетическое исследование половых клеток эякулята пациентов с кариотипом 46,XY и нормозооспермией и лиц с синдромом Клайнфельтера (кариотип 47,XXY) для селективного определения частоты нерасхождения половых хромосом в первом и втором делениях мейоза.

4) Используя спермиологический анализ и количественный кариологический анализ незрелых половых клеток (ККА НПК) эякулята, определить особенности сперматогенеза у пациентов "контрольной" группы и у мужчин, имеющих нарушение репродуктивной функции.

5) Сопоставить данные, полученные при молекулярно-цитогенетическом анализе половых клеток, результаты цитогенетического анализа лимфоцитов периферической крови и анализа сперматогенеза для каждого из пациентов, прошедших обследование комплексное клинико-андрологическое обследование.

Научная новизна. На материале обширной группы пациентов мужского пола с бесплодием (456 человек) была определена частота (в среднем 10,5%) и тип хромосомной патологии.

При клинико - лабораторном обследовании 456 пациентов с мужским бесплодием установлена гетерогенность нарушений сперматогенеза при одинаковой хромосомной аномалии.

Впервые определена частота нерасхождения хромосом X,Y,1 в I и во П делениях мейоза мужских половых клеток пациентов с кариотипом 46,XY и нормозооспермией и лиц с синдромом Клайнфельтера.

Полученные нами данные о частоте аномалий хромосом при различных формах нарушения сперматогенеза позволяют целенаправленно рекомендовать дальнейшее применение определенных молекулярно-цитогенетических и молекулярно-генетических методов исследования с целью установления причины бесплодия.

Практическая значимость работы. Разработаны показания для проведения цитогенетического анализа лимфоцитов периферической крови и молекулярно - цитогенетического анализа половых клеток эякулята при нарушении репродуктивной функции у лиц мужского пола. Определено место молекулярно - цитогенетической диагностики на половых клетках в схеме комплексного клинико - андрологического обследования пациентов мужского пола с бесплодием и нарушением сперматогенеза. Установлена эффективность метода количественного кариологического анализа состава незрелых половых клеток (ККА НПК) из эякулята для выявления причин нарушения сперматогенеза. Подтверждена информативность ККА НПК для характеристики состояния сперматогенеза.

Положения, выдвигаемые на защиту.

1) При мужском бесплодии и азооспермии около 20,7% мужчин являются носителями хромосомопатий, в 16,8% случаев представленных числовыми аномалиями хромосом; при олигозооспермии около 6,7% пациентов имеют хромосомные аномалии, большая часть из которых (4,5%) представлена структурными аберрациями, в основном с вовлечением акроцентрических хромосом (около 3,4% случаев).

2) Выявлена гетерогенность нарушения сперматогенеза у пациентов с идентичными хромосомными аномалиями, обнаруженными при цитогенетическом анализе лимфоцитов периферической крови.

3) На основании результатов ККА НПК для пациентов с азоо- и олигозооспермией обнаружены различия в механизме возникновения нарушения сперматогенеза при одном и том же состоянии. Например, в одних случаях причиной возникновения азооспермии является блок сперматогенеза на стадии лептотены профазы I мейоза, в других случаях -блок на стадии пахитены профазы I мейоза, в третьих - блок в спермиогенезе.

4) В ходе сперматогенеза нерасхождение по крайней мере половых хромосом у мужчин с нормозооспермией и кариотипом 46, XY с равной вероятностью возможно как в первом, так и во втором делении мейоза.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Савельева, Анна Петровна

выводы

1) Определены частота и тип хромосомной патологии у 456-ти пациентов: с нормозооспермией (42 человека) или различными формами нарушения сперматогенеза (414 человек). У лиц с азооспермией частота хромосомопатий составляет 20,7% и представлена, в основном, числовыми аномалиями хромосом; у лиц с олигозооспермией частота аномалий хромосом достигает 6,7%, которые представлены, главным образом, структурными хромосомными аномалиями.

2) У пациентов с азооспермией и бесплодием числовые аномалии хромосом представлены анеуплоидией хромосомы X и составляют 81,2% от общего количества хромосомопатий, обнаруженных в данной группе пациентов.

3) У пациентов с олигозооспермией и бесплодием преобладают структурные аномалии хромосом, составляющие 67,2% от общего количества хромосомных нарушений, обнаруженных в данной группе пациентов.

4) Установлена гетерогенность нарушения сперматогенеза при одинаковой хромосомной патологии. Например, в ходе комплексного клинико -гидрологического обследования лиц с мужским бесплодием установлено, что при носительстве робертсоновской транслокации (кариотип 45,XY, der (13; 14)) у 1-го пациента диагностирована азооспермия, а у 5-ти пациентов -олигозооспермия.

5) Показана целесообразность оценки уровня нерасхождения хромосом в половых клетках лиц мужского пола при бесплодии неясного генеза и нарушении репродуктивной функции, обусловленном анеуплодией хромосом.

6) При последовательном комплексном обследовании пациентов с мужским бесплодием неясного генеза целесообразно применять молекулярно -цитогенетический метод исследования хромосом половых клеток эякулята (FISH) с целью исключения нарушения расхождения хромосом как возможной причины бесплодия.

7) Установлена равновероятная возможность нерасхождения половых хромосом как в первом (нерасхождение хромосом X и Y), так и во втором делении мейоза (нарушение расхождения Х-хроматид и Y-хроматид) в группе пациентов с кариотипом 46,XY и нормозооспермией.

8) В группе пациентов с кариотипом 47,XXY отмечено увеличение числа сперматид и сперматозоидов с нарушением расхождения хромосом X и Y и в меньшей степени Х-хроматид по сравнению с группой пациентов с кариотипом 46,XY и нормозооспермией. Сперматид и сперматозоидов, дисомных по хромосоме Y, в группе пациентов с кариотипом 47,XXY не обнаружено. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 И

12

13

14

15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным статистики 15% супружеских пар бездетны. В 50% случаев бесплодный брак связан с отклонениями в репродуктивной системе мужчин.

Одним из аспектов патологии репродуктивной функции мужчин является нарушение сперматогенеза, которое сопровождается отклонениями качественных и количественных параметров эякулята: снижением количества (олигозооспермия) или отсутствием сперматозоидов в эякуляте (азооспермия), а также нарушениием морфологии (тератозооспермия) и подвижности (астенозооспермия) гамет. Как установлено в некоторых научных работах и подтверждено в данном исследовании в ряде случаев вышеперечисленные формы нарушения сперматогенеза возникают вследствие торможения или блока гаметогенеза на разных стадиях мейоза (Курило с соавт., 1993, 1995, 1997; Гаева, 1997). Стадия зиготены-пахитены профазы I мейоза является критической с точки зрения возникновения блока сперматогенеза, т.к. на этой стадии происходит конъюгация хромосом, завершение формирования синаптонемного комплекса и кроссинговер хромосом. Показано, что патология этих процессов приводит к нарушению расхождения хромосом и, как следствие, к блоку сперматогенеза и к олиго- или азооспермии (Гаева, 1997; Коломиец, 1998). Не исключено, что нерасхождение хромосом половых клеток в ходе сперматогенеза является причиной идиопатического бесплодия пациентов с нормозооспермией и кариотипом 46,XY, установленным при анализе лимфоцитов периферической крови. В таких случаях, возможно, имеет место частичный блок сперматогенеза. При этом некоторая часть половых клеток, несущих числовые аномалии хромосом, подвергается физиологической дегенерации (в норме элиминируется основное количество таких клеток). Однако большинство половых клеток заканчивают гаметогенез формированием анеуплоидных сперматозоидов. В результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, несбалансированным по количеству хромосом, образуется организм с дополнительной или недостаточной (по сравнению с нормой) хромосомой. Чаще всего в таких случаях беременность заканчивается спонтанным абортом, иногда происходящим до факта установления беременности.

При молекулярно-цитогенетическом анализе хромосом половых клеток эякулята пациента с бесплодием неясного генеза нами установлен высокий по сравнению с другими пациентами этой группы (с кариотипом 46,XY, нормозооспермией и бесплодием) уровень нерасхождения хромосом X (30,26%). В анамнезе партнерши данного пациента отмечено привычное невынашивание. В подобных ситуациях причину бесплодия установить сложно. С целью повышения эффективности диагностики бесплодия и профилактики анте- и перинатальной гибели является актуальной проблема установления механизмов возникновения и выявления аномалий хромосом непосредственно в половых клетках. В связи с этим целесообразность применения наряду с рутинными методами оценки генеративной функции (гормональные тесты, спермограмма) методов количественного кариологического анализа незрелых половых клеток эякулята (ККА НПК), цитогенетических и молекулярно-цитогенетических методов (FISH) , а также необходимость комплексного клинико-лабораторного обследования пациентов с бесплодием не требуют доказательств.

В ряде случаев нарушения сперматогенеза обусловлены аномалиями хромосом. По результатам исследований, проведенных в обширных группах мужчин с нарушением репродуктивной функции, у 4-15% из них обнаружены аномалии хромосом (Kjessler et al., 1966; Koulischer et al., 1974; Retief et al., 1984; Kurilo, 1996; Курило, 1998; Ворсанова и соавт., 1998). Установлено, что хромосомные нарушения имеют 15-18% мужчин с азооспермией и 5-8% лиц с олигозооспермией (Borrouillow et al., 1985). В нашей работе при клинико -лабораторном обследовании 456 мужчин с НРФ у 10,5% из них выявлены хромосомные аномалии (ХА). В группе пациентов с азооспермией ХА обнаружены у 20,7% мужчин; с олигозооспермией - у 6,7% мужчин. Среди общего количества хромосомных нарушений у пациентов с бесплодием доля числовых ХА составляет 62,5%, доля структурных ХА - 37,5%. Примечательно, что числовые ХА чаще встречаются у пациентов с азооспермией, а структурные ХА - у лиц с олигозооспермией. В группе пациентов с азооспермией доля числовых ХА составляет 16,8%, в то время как в группе пациентов с олигозооспермией - 2,2%. При этом отмечена гетерогенность нарушения сперматогенеза при одинаковой хромосомной патологии. При терапии бесплодия у лиц - носителей ХА часто используются методы репродуктивных технологий. В этой связи изучение влияния хромосомных аномалий на формирование и деятельность репродуктивной системы имеет важное значение с целью установления механизма развития патологии гаметогенеза при определенной форме хромосомной патологии и проведения соответствующего медико -генетического консультирования.

При цитогенетическом анализе лимфоцитов лиц с нарушением репродуктивной функции и хромосомными нарушениями в большинстве случаев (75%) выявляются хромосомопатии половых хромосом (Barakat et al., 1986; Курило с соавт., 1997). Наиболее распространенной формой числовых аномалий гоносом является синдром Клайнфельтера (кариотип 47,XXY). Помимо соматических нарушений этот синдром сопровождается нарушением сперматогенеза. В большинстве случаев у пациентов диагностируют азооспермию. Согласно некоторым сообщениям в эякуляте мужчин с данным диагнозом (преимущественно при мозаичной форме синдрома) обнаруживают единичные сперматозоиды (Гаева, 1997; Johnson, 1998; Palermo, 1998). В нашем исследовании с помощью метода количественного кариологического анализа незрелых половых клеток эякулята, разработанного и успешно используемого в лаборатории генетики нарушений репродукции МГНЦ РАМН, нами также обнаружены сперматозоиды в эякуляте 4-х из 17-ти пациентов с синдромом Клайнфельтера (в одном случае при мозаичной форме синдрома). Аномальный кариотип при данном синдроме формируется вследствие нарушения расхождения хромосом X в мейозе у родителей или на ранних стадиях дробления зиготы. Внедрение в практику исследователей методов молекулярной цитогенетики и молекулярной биологии делает возможным изучение хромосом половых клеток.

Очевидно, что два деления мейоза предопределяют две возможные точки приложения патологических воздействий, вызывающих нарушение правильного распределения половых хромосом (так же и аутосом) и возникновение анеуплоидных гамет. Установлено, что до 80% плодов с числовыми ХА являются результатом мутаций в половых клетках родителей (Шилова, 1999). В связи с этим выяснение вопроса о том, какое из мейотических делений (первое или второе) является более уязвимым с точки зрения нарушения расхождения хромосом представляется актуальным. К настоящему моменту сведения по этой проблеме недостаточны и противоречивы. Часть исследований по этой теме проведены с применением методов молекулярной генетики на сперматозоидах эякулята мужчин с нормозооспермией. В большинстве работ с помощью FISH, используя ДНК-зонды, специфичные для половых хромосом, определен уровень дисомии гоносом. Согласно результатам некоторых из исследований количество сперматозоидов, дисомных по каждой из гоносом (т.е. XX- и YY-гамет) ниже, чем XY-гамет, т.е. нерасхождение хромосом (по крайней мере гоносом) преимущественно происходит в I делении мейоза (Goldman et al., 1993; Downie et al., 1997; Guttenbach et al., 1997). Однако по данным других исследователей нерасхождение половых хромосом с равной вероятностью возможно как в первом, так и во втором делениях мейоза (Han et al., 1993; Williams et al., 1993; Bischoff et al., 1994; Wyrobek et al., 1994; Spriggs, Rademaker 1995). Результаты нашего исследования позволяют предположить, что у мужчин с кариотипом

46,XY нарушения механизма расхождения хромосом (по крайней мере, хромосом X и Y) могут с одинаковой вероятностью возникать как в первом, так и во втором делениях мейоза. На это указывает сходный средний уровень дисомии для каждой из гоносом и частота нерасхождения хромосом X и Y, установленные в нашем исследовании при анализе частоты нерасхождения гоносом в половых клетках эякулята пациентов с кариотипом 46,XY и нормозооспермией. Так частота дисомии хромосом X и хромосом Y, характеризующая нарушение расхождения хроматид гоносом во втором делении мейоза составила в среднем 4,25% и 3,5% соответственно; уровень нерасхождения хромосом X и Y (в первом делении мейоза) - 2,8%.

Другая часть исследований по этой проблеме проведена на материале лиц с наследственными синдромами, обусловленными анеуплоидией половых хромосом (преимущественно лиц с синдромом Клайнфельтера). Согласно этим сообщениям нерасхождение половых хромосом в ходе сперматогенеза преимущественно возникает в первом делении мейоза в результате нарушения их рекомбинации (Hassold et al., 1980; Jacobs et al., 1988; Hassold et al., 1991). В нашем исследовании при исследовании половых клеток эякулята пациентов с синдромом Клайнфельтера с помощью FISH выявлен более высокий, по сравнению с группой лиц с нормозооспермией и кариотипом 46,XY, уровень нерасхождения хромосом X и Y, а также хромосом X. При этом сперматид и сперматозоидов, дисомных по хромосоме Y, в группе пациентов с синдромом Клайнфельтера не обнаружено. Доля половых клеток, дисомных по хромосоме X в среднем составила 12,9%, а XY-несущих - 41,67%. Дисомия хромосом YY в половых клетках эякулята пациентов с синдромом Клайнфельтера не выявлена. Согласно полученным нами результатам в группе пациентов с кариотипом

47,XXY нерасхождение хромосом преимущественно происходит при расхождении гомологичных хромосом, т.е. в I делении мейоза. Кроме того, высокий уровень дисомии гоносом и в соматических, и в половых клетках указывает на существование наследуемого механизма нарушения расхождения хромосом.

Таким образом, молекулярно-цитогенетическое исследование половых клеток позволяет установить определенную долю нарушений, не выявляемых при цитогенетическом анализе лимфоцитов крови и зачастую являющихся причинами гаметопатий и нарушения гаметогенеза. Изучение корреляции частоты и типа аномалий хромосом в соматических и половых клетках расширяет представления о генетическом контроле генеративной функции. Усовершенствование и широкое внедрение в практику исследователей методов молекулярной цитогенетики и молекулярной биологии с целью анализа мейотических хромосом будет способствовать установлению причин рождения детей с числовыми аномалиями хромосом, определению механизмов селекции гамет и развития нарушений гаметогенеза, выявлению факторов бесплодия и проведению дифференциальной диагностики нарушений репродуктивнрй функции.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Савельева, Анна Петровна, Москва

1. Бодемер Ч. Современная эмбриология // М.:Мир.-1971-446с

2. Брагина Е.Е. Закономерности нарушений сперматогенеза человека при некоторыхгенетических и инфекционных заболеваниях // автореферат дисс. докт. биол. наук.1. М.:2001

3. Брагина Е.Е., Абдумаликов Р.А., Курило Л.Ф., Шилейко Л. В. Электронно-микроскопическое изучение сперматозоидов человека и его роль в диагностике мужского бесплодия // Пробл. Репрод., 2000: 6: 62-71

4. ВОЗ (WHO) Laboratory manual for the examination of human semen and sperm-cervicalmucus interaction // Cambridge university press, UK.- 1992: 392p

5. ВОЗ (WHO) Laboratory manual for the examination of human semen and sperm-cervicalmucus interaction // 4th edn. Cambridge university press, UK.-1999:128p

6. Ворник Б.М. Мужское бесплодие: проблемы классификации и диагностики //

7. Пробл.репрод. 1996: 2: 36-40

8. Воробьева О.А., Скрипкина О.А., Корсак B.C. Методы оценки морфологии сперматозоидов и их прогностическое значение в программе ЭКО // Пробл. репрод. 1995:3:71-75

9. Ворсанова С.Г., Шаронин В.О., Курило Л.Ф. Аномалии половых хромосом при нарушении репродуктивной функции у мужчин // Пробл. репрод., 1998: 4: 2:12-2116