Генетика в практике акушера-гинеколога

В последние годы проблема бесплодия и невынашивания беременности становится все более актуальной.
Причина бесплодия может быть связана с генетическими особенностями одного или обоих супругов.

Показания для генетического обследования
Нарушение менструального цикла, в т.ч. аменорея первичная и вторичная
Бесплодие в браке более 2-х лет
Отягощенный акушерский анамнез
(2 и более выкидыша или замерших беременностей )
Наличие в семье родственника первой линии
( дети, родители ) с наследственной или врожденной
патологией
Аспермия/олигоспермия

Генетические причины бесплодия и невынашивания
Хромосомная патология
Полиморфизм
генов
Моногенная
патология

Хромосомная патология

Синдром Тернера

История синдрома Тернера
Синдром Тернера был впервые описан в 1938 году доктором Генри Тернером. Доктор Тернер был эндокринологом из Оклахома-Сити, который открыл синдром Тернера , когда безуспешно лечил группу женщин с дварфизмом.
Хромосомные аномалии при синдроме Тернера не были обнаружены до 1960 года.

Пренатальная диагностика
Синдром Тернера возможно диагностировать внутриутробно.
Ультразвуковые маркеры при синдроме Тернера:
- Увеличенное воротниковое пространство
- Подкожный отек тканей плода

Основные признаки:
- низкий рост
- аменорея / НМЦ
- короткая шея
крыловидные
складки на шее
Моносомия Х – синдром Тернера

Диагностика
Кариотипирование – анализ хромосомного набора по лимфоцитам крови
FISH-диагностика (флуоресцентная ингибридизация «in situ») на половые хромосомы по лимфоцитам крови и буккальному эпителию
УЗИ органов малого таза
Анализ крови на гормоны: ФСГ, ЛГ, тестостерон, эстрадиол

Полная форма: 45,Х

Мозаичная форма: 46,ХХ/45,Х

Синдром Кляйнфельтера

История синдрома Кляйнфельтера
- В 1942 году доктор Гарри Клайнфельтера и его коллеги из Массачусетского общего госпиталя в Бостоне опубликовали доклад о 9 мужчинах, у которых отмечались: увеличенная грудь, редкие волосы на теле и лице, гипогонадизм, аспермия.
- К концу 1950-х годов исследователи обнаружили, что у мужчин с синдромом Клайнфельтера (так стали называть эту группу симптомов) была выявлена дополнительная половая хромосома, в результате кариотип – 47,XXY

Основные признаки:
- высокий рост
- гинекомастия
- гипогонадизм
гипогенитализм
оволосение
по женскому типу
Синдром Кляйнфельтера

Диагностика
- Кариотипирование – анализ хромосомного набора по лимфоцитам крови
- FISH-диагностика (флуоресцентная ингибридизация «in situ») на половые хромосомы по лимфоцитам крови и буккальному эпителию
- УЗИ органов мошонки
- УЗИ грудных желез
- Анализ крови на гормоны: ФСГ, ЛГ, тестостерон, эстрадиол, пролактин, прогестерон

Полная форма: 47,XXY

Мозаичная форма: 47,XXY/46,XY

Мужское бесплодие

Причины мужского бесплодия
Делеции AZF-региона Y-хромосомы
Мутации гена CFTR

Ген CFTR

В гене CFTR описано свыше 700 мутаций, большинство из
которых являются очень редкими.
Частота гетерозиготного носительства мутаций в гене
CFTR – 1:30 человек
Основные мутации в гене CFTR: del21kb, delF508, delI507,
1677delTA,2143delT, 2184insA, 394delTT, 3821delT, G542X,
W1282X, N1303K, L138ins, R334W, 3849+10kbc->T
обусловливают примерно 75% генетических дефектов,
приводящих к муковисцидозу.
Из этих мутаций наиболее частой является delF508.
Частота ее в России составляет около 55%.
Мутации гена CFTR

- CF – Муковисцидоз (Cystic fibrosis)
- CBAVD - Врожденная двусторонняя аплазия
семявыносящего протока
(Congenital bilateral absence of vas deferens)
Мутации гена CFTR
Частота гетерозиготных носителей мутаций в гене CFTR среди пациентов с CBAVD составляет 47%.

Мутации гена CFTR
- Азооспермия
- Олигоспермия
- Аспермия
- Врожденная двусторонняя аплазия семявыносящего протока
14% мужчин с азооспермией и 17% – с олигозооспермией являются гетерозиготными носителями мутаций в гене CFTR

AZF-регион Y-хромосомы

AZF-регион Y-хромосомы
AZF – регионы мужской Y-хромосомы включают в себя
большое количество генов, ответственных за выработку
сперматозоидов.
Делеции (утраты) этих регионов приводят к нарушению
сперматогенеза.
Наиболее изучены делеции AZFa, AZFb и AZFc.
Данные мутации обнаруживают у 11% мужчин
с азооспермией и у 8% мужчин с олигозооспермией
тяжелой степени.
Кроме того, исследование делеций AZF-регионов позволяет
прогнозировать сохранность сперматогенеза и
эффективность лечебных процедур при мужском бесплодии

Врожденная гиперплазия коры надпочечников
(ВГКН)
Адреногенитальный
синдром
МОНОГЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ

ВГКН
ВГКН — это моногенное заболевание, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу, при котором нарушается выработка кортизола надпочечниками.
- Патологическое состояние, обусловленное врожденной дисфункцией коры надпочечников, сопровождающейся, как правило, недостатком в организме глюкокортикоидов и избытком андрогенов.
- Гены, связанные с гиперплазией надпочечников, кодируют ферменты, участвующие в стероидогенезе — цепочке реакций по преобразованию холестерина в стероиды.

Патогенез
Вирилизм (лат. virilis, мужской) - наличие у женщин вторичных мужских половых признаков

Адреногенитальный синдром у новорожденных
С 12-ти недель беременности, когда начинают формироваться наружные половые органы плода, надпочечник с измененной функцией выделяет большое количество андрогенов.
К чему это приводит?
Если генетически развивалась девочка, то за 12 недель внутриутробного развития внутренние половые органы плода матка, трубы, яичники, две верхние трети влагалища уже сформировались; а наружные, формирующиеся после 12 недель, под воздействием андрогенов надпочечников развиваются по мужскому типу. Это приводит к гермафродитизму - ребенок рождается с внутренними женскими половыми органами, женским набором хромосом и почти мужским строением наружных половых органов.

Неонатальный скрининг

Схема стероидогенеза

Врождённая гиперплазия коры надпочечников вследствие недостаточности 21-гидроксилазы – 95% всех случаев
Врождённая гиперплазия коры надпочечников вследствие недостаточности 11-бета-гидроксилазы
Врождённая гиперплазия коры надпочечников вследствие недостаточности 17-альфа-гидроксилазы
Врождённая гиперплазия коры надпочечников вследствие недостаточности 3 бета-гидроксистероиддегидрогеназы
Липоидная врождённая гиперплазия надпочечников — мутация гена StAR, один случай мутации гена CYP11A1[1]
Формы ВГКН

Формы 21-ОН гидроксилазной недостаточности
Сольтеряющая форма
Простая вирильная форма
Форма с поздним началом
(ослабленная, приобретенная )
Бессимптомная форма («загадочная»)

Минимальные признаки:
преждевременное половое
созревание
ускоренное
соматическое развитие
повышенная
экскреция гормонов
коры надпочечников
ранее закрытие зон роста
низкий рост
вгкн

Диагностика
В крови:
ФСГ
ЛГ
17-ОПГ
ДЭА-SO4
Тестостерон
Андростендион
АКТГ
Кортизол
Инструментальные
обследования:
УЗИ/МРТ надпочечников
УЗИ органов малого таза
Определение костного возраста
(у детей)

Ген 21-ОН гидроксилазы - CYP21A2
картирован на 6 хромосоме
состоит из 10 экзонов (кодирующая часть гена)
9 наиболее часто встречаемых мутаций в гене и псевдогене, из них:
- 30% мутаций составляют делеции гена – сольтеряющая форма
- 35% мутация сплайсинга во 2 интроне - сольтеряющая форма
- мутация I172N приводит к вирильной форме
- мутации q318x, кластер миссенс-мутаций в 6 экзоне i235n/v236e/m238k приводит сольтеряющая форма
- мутации p30l, v281l, p453s выявляются при неклассической форме
Молекулярная диагностика

46,XY дисгенезия гонад
Синдром Свайера
МОНОГЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ

46,XY полная дисгенезия гонад
Был впервые описан Gim Swyer в 1955 году
Кариотип при синдроме Свайера: 46,ХУ
Делеция гена SRY на Y хромосоме
Люди с синдромом Swyer имеют типичные женские наружные половые органы. Матка и маточные трубы, как правило, сформированны правильно, но гонады не работают
Неразвитые половые желез называют «streaks» – «полосы»
Высока вероятность озлокачествления «полос» половых желез, в связи с этим рекомендуется удаление

Синдром нечувствительности к андрогенам
Синдром тестикулярной феминизации
МОНОГЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ

Синдром нечувствительности к андрогенам
Х-сцепленное заболевание
Кариотип: 46,ХУ
Мутация гена рецептора андрогена (AR) на хромосоме Xq12
Клиника: внешние половые признаки развиты по женскому типу, внутренние – укороченное слепо заканчивающееся влагалище, отсутствие маточных труб, матки и яичников
Яички располагаются либо в брюшной полости, либо в паховых каналах

Наследственные факторы
тромбофилии и фолатного цикла

Мутация фактора 5 Лейден F5 (1691G > A), вследствие которой в белке происходит замена аминокислоты аргинина на глютамин в положении 506 (Arg506Gln), что приводит к увеличению скорости образования тромбина
Мутация в гене протромбина F2 (20210G > A), в результате которой происходит смещение равновесия в системе гемостаза в сторону образования тромбина и усиления свертывания крови
Мутация гена фибриногена FGB(-455GA), в результате которой выявляется повышение уровня фибриногена, вследствие чего возрастает риск периферического и коронарного тромбоза, риск тромбоэмболических осложнений во время беременности, при родах и в послеродовом периоде
Мутация в гене ингибитора-активатора плазминогена 1 типа PAI1(–675 5G > 4G) является причиной снижения фибринолитической активности крови
Гены наследственной тромбофилии

Гены фолатного цикла
Мутация гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR)C677Т снижает на 50 % энзиматическую активность.
Мутация гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) А1298С показана ассоциация с привычным невынашиванием беременности
Мутация гена метионинсинтазредуктазы (MTRR) A66G ассоциирована с ДЗНТ
Мутация гена метионин-синтазы (MTR) A2756G ассоциирована с преждевременными родами

Частота мутации MTHFR C677T в контрольных группах

Метаболизм
гомоцистеина

Предрасполагающие факторы развития гипергомоцистеинемии

Причины дефицита ФК
- Генетические (мутации генов МTHFR, MTRR, MTR )
- Гормональные контрацептивы
- Алкоголь
- Злоупотребление крепким чаем, кофе
- Курение
У 80% женщин в возрасте от 18 до 40 лет содержание фолиевой кислоты – на субоптимальном уровне

Более 75% случаев ДНТ можно предотвратить с помощью фолиевой кислоты - по данным многоцентрового исследования, проведенного в 33 клинических центрах Англии.
Под наблюдением находилось1817 женщин
Генетически обусловленная гипергомоцистеинемия среди изолированных причин ДНТ составляет 12-27,4%

Международные организации:
- March of DimesCDC-Atlanta-Spina Bifida Assotiation
- Public Health Service, National Academy of Science
Dpto. Salud, Reino Unido
- Junta de Sanidad y Consumo de Espana (2001)
рекомендуют женщинам с неотягощенным по ДНТ анамнезом 400мкг фолиевой кислоты в сочетании с 2 мкг витамина В12

Выводы

Выводы: консультация генетика обязательна
У девочек с низким ростом, широкой грудной клеткой и/или НМЦ
У высоких девочек с НМЦ
У девочек с аменореей первичной/вторичной
У мальчиков с гипогонадотропным гипогонадизмом
У высоких мальчиков с гипергонадотропным гипогонадизмом и/или гинекомастией
У всех супружеских пар с бесплодием в браке более 2-х лет и/или наличием 2-х и более «неудачных» беременностей в анамнезе

Кратко…

Ген CFTR

AZF-регион Y-хромосомы

Минимальные признаки:
преждевременное половое
созревание
ускоренное
соматическое развитие
повышенная
экскреция гормонов
коры надпочечников
ранее закрытие зон роста
низкий рост
вгкн

Гены фолатного цикла
1. MTHFR
- C677T
- A1298C
2. MTR
- A2756G
3. MTRR
- A66G
Гены свертывающей системы крови
1. F5 (Лейденская мутация)
- R506Q
2. PRT
- G20210A
3. PAI-1
- 4G/5G
4. FGB
- G455A

Клинические примеры

Пример 1

Пример 1
Семейная пара(29л и 32г) консультирована генетиком в связи с ОАГА
В браке: I – роды в 2013г девочка здоровая; II – июль 2015г прерывание беременности по выявленной трисомии 21 у плода
Назначено обследование: наследственные факторы тромбофилии, кариотип
Результат полиморфизма генов:F5, F2, MTR, FGB – N, MTHFR-C/T, MTHFR-A/G
Кариотип: 46,ХУ и 46,ХХ

Заключение врача-генетика: ОАГА. Высокий риск гипергомоцистеинемии. Высокий базовый риск трисомии 21 для последующих беременностей – 0,75%.
Рекомендации врача-генетика:
Контроль гомоцистеина
Фолиевая кислота не менее 4 мг/сут за 3 мес до наступления беременности
Консультация врача-генетика при наступлении беременности
Пример 1

Пример 2

Супружеская пара (28л и 30л) направлена на консультацию врача-генетика в связи с ПНБ
В браке: I-в декабре 2014г замершая беременность, анэмбриония; II-в мае 2015г замершая беременность 6/7 нед
Рекомендованы обследования кариотипа обоим супругам и наследственных факторов тромбофилии и фолатного цикла
Пример 2

Результаты обследований:
46,ХУ –нормальный мужской кариотип;
46,ХХ,inv(3)(p11.2q12) – перицентрическая инверсия 3 хромосомы
Пример 2

Полиморфизм генов тромбофилии и фолатного обмена:
F5 G/A –гетерозигота
PAI-1 4G/4G – патологическая гомозигота
MTHFR C/T - гетерозигота
FGB G/A - гетерозигота
F2 – норма
Высокий риск тромбофилии и гипергомоцистеинемии
Пример 2

Заключение врача-генетика: ПНБ. Высокий риск тромбофилии и гипергомоцистеинемии. Высокий риск спонтанных абортов и ВПР плода.
Рекомендации врача-генетика:
Консультация гематолога
Контроль гомоцистеина
Консультация генетика при наступлении беременности
Пример 2

Задача

Задача
На консультацию обратилась женщина, 22 года с НМЦ
Из анамнеза: mensis с15 лет по 3-7 дней через 30дн-6 мес. В браке 2 года, беременностей не было.
При осмотре: рост 170 см, вес 50 кг. Отмечается широкая грудная клетка, длинная «мощная» шея. Половая формула: P2 A2 Ma2 Me2

Анализ крови на гормоны
Гормональный уровень: ФСГ повышен, ЛГ повышен, эстрадиол снижен, тестостерон в пределах нормы
УЗИ органов малого таза
УЗИ органов малого таза: гипоплазия матки
Анализ крови на кариотип
Кариотип: 46,ХХ[20] /45,Х[1] – нельзя исключить мозаичный вариант моносомии Х
Консультация генетика
Обследования???

Обязательное направление на fish-диагностику по половых хромосомам по лимфоцитам крови и буккальному эпителию
Результат fish-диагностики:
Проанализировано 1000 клеток лимфоцитов крови: выявлено 686 клеток с двумя сигналами Х хромосомы и 314 клеток с одним сигналом Х хромосомы. Проанализировано 300 клеток буккального эпителия: выявлено 180 клеток с двумя сигналами Х хромосомы, 120 клеток с одним сигналом Х хромосомы.
Заключение: Мозаичная форма моносомии Х
Заключение врача-генетика: Мозаичная форма моносомии Х.
Рекомендации: ЭКО с предимплантационной диагностикой
Консультация генетика