Сперматологические нарушения у мужчин-носителей робертсоновских транслокаций

Введение. Робертсоновские транслокации (РТ) являются наиболее частым типом сбалансированных структурных перестроек. Носители РТ имеют повышенный риск нарушений репродукции (бесплодия и невынашивания, рождения детей с хромосомными аномалиями/МВПР), но механизмы нарушений гаметогенеза и фертильности у них недостаточно изучены. Цель: оценить состояние, параметры эякулята и прохождение мейоза у мужчин-носителей РТ. Методы. Обследована группа из 21 мужчины с бесплодием в браке, являющихся носителями РТ: rob(13;14) (n=16), rob(13;15) (n=3), rob(13;21) (n=1) и rob(14;15) (n=1). Кариотип определен при стандартном цитогенетическом исследовании с использованием GTG-окрашивания. Всем пациентам выполняли спермиологический анализ, пяти пациентам с РТ(13;14) выполнен количественный кариологический анализ незрелых половых клеток эякулята (ККА НПК). Результаты. У всех обследованных мужчин выявлены сперматологические нарушения, при этом преобладают тяжелые формы патозооспермии: олигоастенотератозооспермия (81%, n=17) и азооспермия (14%, n=3), у одного пациента (5%) обнаружена астенотератозооспермия. ККА НПК позволил выявить механизм нарушения сперматогенеза - частичный блок на допахитенных стадиях и в пахитене профазы I мейоза при олигозооспермии. При нормальной концентрации сперматозоидов блок сперматогенеза в профазе I мейоза не обнаружен. Заключение. Нарушение фертильности у обследованных мужчин-носителей РТ связано с патозооспермией и у большинства пациентов вызвано частичным блоком сперматогенеза в профазе I мейоза, приводящим к снижению количества сперматозоидов (олигозооспермии) или их отсутствию (азооспермии).

азооспермия, олигозооспермия, мейоз, мужское бесплодие, робертсоновские транслокации, сперматогенез

1. Agarwal A., Mulgund A., Hamada A., Chyatte M.R. A unique view on male infertility around the globe. Reprod Biol Endocrinol. 2015 Apr 26;13:37. doi: 10.1186/s12958-015-0032-1.

2. Therman E., Susman B., Denniston C. The nonrandom participation of human acrocentric chromosomes in Robertsonian translocations. Ann Hum Genet. 1989 Jan;53(1):49-65. doi: 10.1111/j.1469-1809.1989.tb01121.x.

3. Nielsen J., Wohlert M. Chromosome abnormalities found among 34,910 newborn children: results from a 13-year incidence study in Arhus, Denmark. Hum Genet. 1991 May;87(1):81-3. doi: 10.1007/BF01213097.

4. De Braekeleer M., Dao T.N. Cytogenetic studies in male infertility: a review. Hum Reprod. 1991 Feb;6(2):245-50.

5. Van Assche E., Bonduelle M., Tournaye H., Joris H. et al. Cytogenetics of infertile men. Hum Reprod. 1996 Dec;11 Suppl 4:1-24; discussion 25-6. doi: 10.1093/humrep/11.suppl_4.1.

6. Mau-Holzmann UA. Somatic chromosomal abnormalities in infertile men and women. Cytogenet Genome Res. 2005;111(3-4):317-36. doi: 10.1159/000086906

7. Ogur G., Van Assche E., Vegetti W. et al. Chromosomal segregation in spermatozoa of 14 Robertsonian translocation carriers. Mol Hum Reprod. 2006 Mar;12(3):209-15. doi: 10.1093/molehr/gah253.

8. Ferfouri F., Selva J., Boitrelle F. et al. The chromosomal risk in sperm from heterozygous Robertsonian translocation carriers is related to the sperm count and the translocation type. Fertil Steril. 2011 Dec;96(6):1337-43. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.09.008.

9. Lamotte A., Martinez G., Devillard F. et al. Is sperm FISH analysis still useful for Robertsonian translocations? Meiotic analysis for 23 patients and review of the literature. Basic Clin Androl. 2018 May 7;28:5. doi: 10.1186/s12610-018-0069-z.

10. Kovaleva N.V. Examination of Rates and Spectrums of Robertsonian Translocations in the General Population and in Patients with Reproductive Disorders.Russ J Genet. 2018; 54: 489-493. https://doi.org/10.1134/S1022795418040099.

11. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. 5th ed. WHO, 2010. 271 p.

12. Zhang L., Jiang W., Zhu Y. et al. Effects of a carrier’s sex and age on the segregation patterns of the trivalent of Robertsonian translocations. J Assist Reprod Genet. 2019 Sep;36(9):1963-1969. doi: 10.1007/s10815-019-01534-6.

13. Luciani J.M., Guichaoua M.R., Mattei A., Morazzani M.R. Pachytene analysis of a man with a 13q;14q translocation and infertility. Behavior of the trivalent and nonrandom association with the sex vesicle. Cytogenet Cell Genet. 1984;38(1):14-22. doi: 10.1159/000132023.

14. Rosenmann A., Wahrman J., Richler C., Voss R. et al. Meiotic association between the XY chromosomes and unpaired autosomal elements as a cause of human male sterility. Cytogenet Cell Genet. 1985;39(1):19-29. doi: 10.1159/000132098.

15. Johannisson R., Schwinger E., Wolff H.H. et al. The effect of 13;14 Robertsonian translocations on germ-cell differentiation in infertile males. Cytogenet Cell Genet. 1993;63(3):151-5. doi: 10.1159/000133524.

16. Guichaoua M.R., Quack B., Speed R.M. et al. Infertility in human males with autosomal translocations: meiotic study of a 14;22 Robertsonian translocation. Hum Genet. 1990 Dec;86(2):162-6. doi: 10.1007/BF00197698.

17. Navarro J., Vidal F., Benet J. et al. XY-trivalent association and synaptic anomalies in a male carrier of a Robertsonian t(13;14) translocation. Hum Reprod. 1991 Mar;6(3):376-81. doi: 10.1093/oxfordjournals.humrep.a137343.

18. Templado C., Vidal F., Navarro J. et al.Meiotic studies and synaptonemal complex analysis in two infertile males with a 13/14 balanced translocation. Hum Genet. 1984;67(2):162-5. doi: 10.1007/BF00272992.

19. Oliver-Bonet M., Benet J., Sun F. et al. Meiotic studies in two human reciprocal translocations and their association with spermatogenic failure. Hum Reprod. 2005 Mar;20(3):683-8. doi: 10.1093/humrep/deh654.

20. Mudrak O.S., Nazarov I.B., Jones E.L., Zalensky A.O. Positioning of chromosomes in human spermatozoa is determined by ordered centromere arrangement. PLoS One. 2012;7(12):e52944. doi: 10.1371/journal.pone.0052944.

21. Wiland E., Zegało M., Kurpisz M.Interindividual differences and alterations in the topology of chromosomes in human sperm nuclei of fertile donors and carriers of reciprocal translocations. Chromosome Res. 2008;16(2):291-305. doi: 10.1007/s10577-007-1194-2.

22. Wiland E., Olszewska M., Woźniak T., Kurpisz M. How much, if anything, do we know about sperm chromosomes of Robertsonian translocation carriers? Cell Mol Life Sci. 2020 Dec;77(23):4765-4785. doi: 10.1007/s00018-020-03560-5.