Для девочек, у кого проблемы с кровью и не только ЧАСТЬ 3

3. Генетические факторы мужского бесплодия

Нарушения сперматогенеза могут быть генетически обусловленными. В 10-15% случаев азооспермии аномалии сперматозоидов обусловлены выпадением (делецией) специальных участков Y (мужской) хромосомы. Наиболее частой генетической причиной мужского бесплодия являются мутации в локусе AZF Y-хромосомы (AZF — фактор азооспермии). Локус AZF содержит три субрегиона — AZFa, AZFb, AZFc, контролирующих сперматогенез, причем каждый из них ответствен за разные стадии этого процесса. У пациентов с микроделециями этих локусов выявлено нарушение сперматогенеза на различных стадиях, в зависимости от потери определенного участка AZF. Последствием нарушения в каждом из указанных регионов является азооспермия или олигозооспермия тяжелой степени.

Для лечения азооспермии, связанной с гормональными нарушениями, пьянством, курением, облучением и т.д. показаны одни методы лечения, а при генетически обусловленной азооспермии — совсем другие. Обнаружение генетических нарушений у пациентов позволяет избежать неадекватного в таких случаях гормонального и хирургического лечения. Рекомендовано проводить исследование AZF-локусов у всех бесплодных мужчин при концентрации сперматозоидов менее 5 млн/мл и при азооспермии.

Степень нарушения сперматогенеза зависит от положения и размера делеций, поэтому отсутствие или наличие делеций имеет прогностическое значение при лечении бесплодия методами вспомогательной репродуктивной технологии (ВРТ). Один из таких методов — экстракорпоральное оплодотворение с применением инъекции единственного сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ).

Информация о наличии делеций полезна для медико-генетического консультирования пациентов при планировании семьи, поскольку при использовании ИКСИ известны случаи передачи микроделеций Y-хромосомы от отца к ребенку мужского пола. Поэтому супружеским парам, где у отцов обнаружены делеции AZF-локусов, необходимо проводить преимплантационную диагностику с целью переноса эмбрионов женского пола.

Для диагностики генетических причин мужского бесплодия в Лаборатории «ЛАГИС» разработана ПЦР-тест-система, выявляющая генетические маркеры развития азооспермии и олигозооспермии в трех субрегионах локуса AZF. Это делеции генов, ответственных за сперматогенез. Методом ПЦР исследуется целостность локуса AZF. При делетировании хотя бы одного субрегиона локуса AZF развивается патозооспермия и обусловленное ею бесплодие.

Локусы AZF а, в, с региона длинного плеча Y-хромосомы, микроделеции Делеция локуса
AZF а Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Делеция локуса
AZF в Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Делеция локуса
AZF с Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Отсутствие делеций локусовAZF а, в, с Отсутствие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии

Исследование целесообразно проводить в следующих случаях:

• Первичное бесплодие;
• Идиопатическая патозооспермия (снижение количества сперматозоидов у мужчин при отсутствии видимых причин нарушения сперматогенеза);
• Необструктивная азооспермия (отсутствие сперматозоидов в эякуляте);
• Олигозооспермия тяжёлой степени (количество сперматозоидов в эякуляте 5 млн/мл и менее);
• Наличие незрелых половых клеток (НПК) в эякуляте;
• Генетическое обследование мужчин перед проведением ЭКО с использованием сперматозоидов, полученных от них;
• Выявление скрытой ХХ-инверсии пола (синдром де ля Шапелля).

Генетическая предрасположенность к ряду мультифакториальных заболеваний

Известно, что мультифакториальные заболевания являются результатом взаимодействия наследственных (генетических) факторов и неблагоприятных условий внешней среды, относительная роль которых различна в каждом конкретном случае. Этиопатогенетическую основу мультифакториальных заболеваний составляют функционально ослабленные варианты определенных генов (генов «предрасположенности»), повреждающий эффект которых реализуется на фоне действия неблагоприятных факторов внешней среды.

Такие исследования составляют методическую основу нового научно-практического направления — предиктивной (предсказательной) медицины, которая занимается изучениемнаследственной предрасположенности к таким частым болезням как: гипертония, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, варикозное расширение вен, бронхиальная астма, сахарный диабет, остеопороз, метаболический синдром и таким частым болезням у беременных, как тромбофилия, гестоз (преэклампсия), привычная невынашиваемость, плацентарная недостаточность, а также к некоторым другим заболеваниям, осложняющим и нередко препятствующим наступлению беременности (эндометриоз, бронхиальная астма, остеопороз) и многие другие.

Генетический механизм возникновения мультифакториальных заболеваний является наиболее сложным, так как в основе его лежат различные комбинации аллельных вариантов многих генов, получившие названия генных сетей. Разработка на этой основе комплекса до симптоматического генетического тестирования для пациента является важной задачей современной медицины. Исследование роли генетических факторов при таких заболеваниях является одним из наиболее перспективных направлений современной генетики и приоритетной областью здравоохранения.

Заболевания дыхательных путей

Бронхиальная астма — хроническое заболевание дыхательных путей с участием иммунных клеток, медиаторов аллергии и воспаления, сопровождающееся гиперреактивностью и вариабельной обструкцией легких. В основе формирования БА лежит хроническое воспаление дыхательных путей, возникающее у лиц с наследственной предрасположенностью. Наследственный фактор рассматривается как основополагающий в развитии БА. В настоящее время установлена ассоциация БА с различными генами, но выявлены наиболее перспективные гены-кандидаты развития БА.

Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) — самостоятельное заболевание, для которого характерно частично необратимое ограничение воздушного потока в дыхательных путях. Ограничение воздушного потока, как правило, имеет неуклонно прогрессирующий характер и спровоцировано аномальной воспалительной реакцией ткани лёгких на раздражение различными патогенными частицами и газами.

ЗаболеваниеГеныБронхиальная астма

-анализ генов II фазы детоксикации:GSTР1, NAT2, EPHX1

— анализ генов провоспалительных цитокинов: IL4, TNFA

Хроническая обструктивная болезнь легких

-анализ генов II фазы детоксикации: GSTP1, EPHX1.

-мутации генов SERPINA1

Ожирение

Метаболический синдром (Ожирение) – заболевание, характеризующееся избыточным отложением жира в подкожной клетчатке и других тканях организма и увеличением массы тела более чем на 20% от средних норм. Ожирение является медико-социальной проблемой. Причинами ожирения могут являться различные факторы: переедание, малоподвижный образ жизни, эндокринные нарушения. Важную роль в развитии заболевания играет генетическая предрасположенность. Ожирение может быть причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний суставов, тромбоэмболических и онкологических заболеваний, сахарного диабета 2-го типа и пр. Кроме того, ожирение приводит к пониженной работоспособности, быстрой утомляемости, отдышке, проблемам с пищеварением и половой функции.

Заболевание Гены Ожирение и метаболический синдром

-анализ генов метаболизма липидов APOE, APOCIII

-анализ генов-регуляторов кровяного давления ACE, AGT(2), AGTR1

-анализ гена провоспалительного цитокина TNFA

-анализ гена обмена холистерина и жирных кислот PPARG

Сахарный диабет

Сахарный диабет 2 типа — результат клинического проявления сложного метаболического синдрома, связанного с перееданием, ожирением, повышенной выработки инсулина (гиперинсулинизм). Патогенетическую основу СД 2 типа составляют: относительная инсулиновая недостаточность, инсулинорезистентность и нарушение секреции инсулина. СД 2 типа развивается у лиц старших возрастных групп, нередко сочетается с ожирением. Риск наследственной передачи СД 2 типа выше, чем СД1 типа и составляет при болезни одного родителя 15-30%, а при двух больных родителях возрастает до 75%. Выявлены генные сети, предрасполагающие к развитию СД 2 типа.

Заболевание Гены Сахарный диабет 2 типа Минимальный набор

-анализ гена ренин-ангиотензиновой системы (регуляция кровяного давления): ACE

-анализ гена провоспалительного цитокина: TNFA

-анализ гена, вовлеченных в обмен холестерина и окисление жирных кислот: PPARG

-анализ генов, ответственных за метаболизм липидов: APOE, APOCIII

Оптимальный набор

-анализ гена-регултора кровяного давления: ACE, AGTR1.

-анализ гена провоспалительного цитокина: TNFA

— анализ гена, вовлеченных в обмен холестерина и окисление жирных кислот: PRARG

— анализ генов, ответственных за метаболизм липидов: APOE, APOCIII, PON1, LPL

Показания к диагностике:

1. Наличие родственников I и II степени родства, страдающих заболеванием.
2. Наличие в семье носителей мутантных генов предрасполагающих к развитию заболеваний.
3. Наличие факторов риска и предрасположенности к заболеванию.

Остеопороз

Остеопороз – поражение скелета, характеризующееся снижением минеральной плотности костной ткани, патологическими изменениями ее микроархитектоники, проводящими к деформации и повышенной ломкости костей. По своему генезу остеопороз классифицируют как первичный (постменопаузальный, сенильный, ювенильный, идиопатический) и вторичный, обусловленный различными заболеваниями. У женщин остеопороз развивается уже в климактерическом периоде либо вследствие резкого снижения уровня эстрогенов после овариоэктомии. При оценке экзогенных факторов риска следует учитывать особенности образа жизни и питания, наличие гипоэстрогемии, системный прием глюкокортикоидов, сахарный диабет, наличие заболеваний почек, ЖКТ. В случае наличия факторов риска рекомендуется проведение генетического тестирования, которое дает возможность заранее узнать о наличии генетической предрасположенности к остеопорозу и своевременно, еще в досимптоматический период, начать эффективную профилактику заболевания. Остеогенез и процессы костного ремоделирования в целом являются результатом согласованной работы многих генов, относящихся к разным локальным и интегральным генным сетям организма. Но существуют основные гены-кандидаты, вносящие наибольший вклад в развитие остеопороза.

Заболевание Гены Остеопороз -анализ гена, ответственного за формирование матрикса костной ткани: COL1A1(2)
— анализ гена, ответственного за метаболизм кальция и минеральный обмен: VDR (2).

Показания к диагностике:

1. Остеопороз в семейном анамнезе
2. Женщинам пре- и менопаузальном периоде
3. Женщинам, имеющим пониженный уровень эстрогенов в климактерический период или вследствие овариоэктомии.
4. Пациентам, имеющим в анамнезе переломы, возникшие при минимальной травме.
5. Пациентам, принимающим в течение длительного времени глюкокортикоиды, b-адреноблокаторы.

Общая характеристика генов, ассоциированных с развитием ряда мультифакториальных заболеваний

I. Гены факторов свертывания крови.

1.Мутация Лейден F5(фактор V) —1691 G> A.

Изменение в структуре этого гена придает устойчивость V коагуляционному фактору, замедляется его деградация, что приводит к гиперкоагуляции. Риск образования тромбозов увеличивается. Фенотипически мутация Лейден проявляется как доминантный признак, то есть ее повреждающий эффект реализуется даже при наличии одной копии поврежденного гена. Наличие мутации Лейден повышает вероятность развития целого ряда заболеваний: осложнения беременности: выкидыш на ранних сроках (риск повышается в 3 раза), отставания развития плода, позднего токсикоза (гестоза), фетоплацентарной недостаточности; артериальных тромбоэмболий, инфаркт миокарда и инсульт. Наличие мутации Лейден повышает риск первичных и рецидивирующих венозных тромбозов, по крайней мере, в 3-6 раз. Среднестатистический риск развития инфаркта миокарда увеличивается в 1,5 раза. Риск развития венозных тромбозов значительно увеличивается (8-кратное увеличение), если пациент, кроме мутации Лейден фактора V, также имеет мутацию Т полиморфизма С677Т гена метилтетрагидрофолатредуктазы. Кроме того, женщины, имеющие осложнения от приема гормональных контрацептивов (тромбоза и тромбоэмболии) в большинстве случаев являются гетерозиготами по данной мутации, наличие которой повышает риск развития тромбозов.

Показания к анализу. Венозный тромбоз, развитие тромбоэмболических заболеваний в молодом возрасте; рецидивирующий характер тромбоэмболизмов; сердечно-сосудистые заболевания в семейном анамнезе, заместительная гормонотерапия, прием гормональных контрацептивов, невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, токсикоз, задержка развития плода, отслойка плаценты, пациентам, готовящимся к большим полостным операциям (миома матки, кесарево сечение, кисты яичников и пр.)

2.Мутация гена протромбина F2 (фактор II) — полиморфизм 20210 G> А.

Эта мутация приводит к сверхпродукции протромбина и усилению свертывания крови. Наследуется по аутосомно-доминантному типу и проявляется даже у гетерозигот. Генотип G/A является показателем риска развития тромбозов и инфаркта миокарда. При возникновении тромбозов мутация 20210A часто встречается в сочетании с мутацией Лейден. В исследованиях было обнаружено пятикратное увеличение риска инфаркта миокарда у пациентов с генотипом 20210A моложе 51 года. А курение при наличии генотипа 20210А повышает риск инфаркта миокарда более чем в 40 раз. Мутация 20210А является значительным фактором риска раннего инфаркта миокарда. Также увеличивается риск тромбозов. Значительно повышает риск возникновения тромбозов и всех осложнений, связанных с мутацией Лейдена.

Показания к анализу. Инфаркт миокарда, повышенный уровень протромбина крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе, преклонный возраст пациента, невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, токсикоз, задержка развития плода, отслойка плаценты, пациентам, готовящимся к большим полостным операциям (миома матки, кесарево сечение, кисты яичников и пр.), курение.

3.Мутация фибриногенаFGB(фактор I) — полиморфизм -455 G>А

При повреждении кровеносных сосудов фибриноген переходит в фибрин — основной компонент кровяных сгустков (тромбов). Мутация -455А бета фибриногена (FGB) сопровождается повышенной производительностью гена, что приводит к повышению уровня фибриногена в крови, увеличивая риск образования тромбов.Повышенная склонность к тромбообразованию может приводить к тромбозам и кардиоваскулярным заболеваниям. Установлено, что риск инсульта (ишемического или геморрагического) повышается в 2-3 раза при увеличении содержания фибриногена крови. Риск дополнительно увеличивается при повышенном систолическом давлении (>160 мм рт. ст.). При повышенном давлении крови наличие генотипа -455А повышает риск развития ишемического инсульта. Пациенты с инсультом, имеющие генотип -455А, характеризуются многоочаговостью поражений: могут иметь три или более лакунарных инфаркта церебральных сосудов, в среднем риск инсульта увеличивается в 2,6 раза. При повышенном давлении крови у пациентов с мутацией риск многоочагового инсульта повышается более чем в 4 раза. Кроме того, мутация увеличивает вероятность тех же осложнений беременности, что и мутация Лейден и мутация протромбина

Показания к анализу. Повышенный уровень фибриногена плазмы крови, повышенное давление крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе, инсульт, осложнения течения беременности: невынашивание на ранних сроках фетоплацентарная недостаточность, поздние гестозы, отслойка плаценты, спонтанное прерывание во втором триместре, внутриутробная задержка развития плода.

4. Мутация коагуляционного фактора VII (F7) полиморфизм Arg353Gln (10976 G->A)

Коагуляционный фактор VII участвует в образовании кровяного сгустка. Вариант 353Gln (10976A) приводит к понижению производительности (экспрессии) гена фактора VII и является защитным фактором в развитии тромбозов и инфаркта миокарда. При исследовании пациентов со стенозом коронарных артерий и инфарктом миокарда обнаружено, что наличие мутации 10976A приводит к понижению уровня фактора VII в крови на 30% и 2-х кратному понижению риска инфаркта миокарда даже при наличии заметного коронарного атеросклероза. В группе пациентов, не имевших инфаркта миокарда, наблюдалась повышенная встречаемость гетеро- и гомозиготных генотипов 10976A, соответственно G/A и G/G.

Показания к анализу. Риск инфаркта миокарда и фатального исхода при инфаркте миокарда, уровень коагуляционного фактора VII в крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе.

Ген системы фибронолиза

1. Мутация гена ингибитора активатора плазминогена — I типа)РАI1— полиморфизм 5G/4G.

РАI1 является компонентом противосвертывающей системы крови. Мутации 5G/4G и 4G/4G приводит к его сверхпродукции. В результате увеличивается риск тромбозов. Гомозиготная мутация 4G/4G является фактором риска для развития тромбозов (в т.ч. тромбозом портальной вены и тромбозом внутренних органов) и инфаркта миокарда, семейной предрасположенности к ИБС. Также приводит к таким осложнениям беременности как тяжелый гестоз (у носительниц генотипа 5G/4G риск увеличивается в 2 раза, а у женщин с генотипом 4G/4G в 4 раза), остановки развития на малых сроках, внутриутробная гибель плода, гипотрофия и задержка внутриутробного развития, хроническая внутриутробная гипоксия плода, преждевременное созревание плаценты.

Назначение специальной профилактики во время беременности (низкодозированная