Índice Capítulo 1 MICRODELECCIONES DEL CROMOSOMA Y: Procedimientos e indicaciones Introducción. Estructura del cromosoma Y: regiones específicas.

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1 Índice Capítulo 1 MICRODELECCIONES DEL CROMOSOMA Y: Procedimientos e indicaciones Introducción. Estructura del cromosoma Y: regiones específicas. Correlación entre genotipo y fenotipo: indicaciones para la búsqueda molecular de microdelecciones en el cromosoma Y. Estudio genético molecular de microdelecciones del cromosoma Y. Capítulo 2 ESTUDIOS DE LA INTEGRIDAD DEL ADN: Procedimiento e indicaciones Introducción Mecanismos de lesión en el ADN del espermatozoide. Técnicas de estudio de la fragmentación del ADN espermático Relación entre la fragmentación del ADN, calidad seminal y fertilidad Técnicas de reproducción asistida y lesiones en el ADN Significación clínica del daño espermático 3

2 Capítulo 3 HIBRIDACIÓN IN SITU FLUORESCENTE (FISH) DE ESPERMATOZOIDES: Procedimientos e Indicaciones Qué es y en que consiste la técnica FISH? FISH en espermatozoides: metodología de trabajo Visualización e interpretación de las señales de hibridación Técnica FISH en el estudio del varón infértil: Indicaciones y aplicaciones. 4

3 Capítulo 1 MICRODELECCIONES DEL CROMOSOMA Y: Procedimientos e indicaciones Introducción Las microdelecciones del cromosoma Y son responsables de fallos en la espermatogénesis provocando infertilidad masculina. Después del síndrome de Klinefelter, las microdelecciones del cromosoma Y son la segunda causa más frecuente de infertilidad masculina de origen genético. Las microdelecciones del cromosoma Y son relativamente frecuentes entre los hombres infértiles, aunque la incidencia puede variar según los criterios de selección de los pacientes a estudio. Los hombres azoospérmicos presentan una mayor incidencia de microdelecciones que los hombres oligozoospérmicos, pudiéndose encontrar porcentajes que varían entre el 2-10% (o incluso más) según el estudio. La porción específica de varón del cromosoma Y comprende el 95% del cromosoma y en esta porción podemos encontrar tres regiones en las que más frecuentemente se observan las microdelecciones, las denominadas: AZFa, AZFb y AZFc. 5

4 Estructura del cromosoma Y: regiones específicas El cromosoma Y específico del varón es un pequeño cromosoma acrocéntrico (con el centrómero cerca de un extremo). En el brazo corto del cromosoma Y hay un gen denominado SRY que induce en la época fetal, la diferenciación de las gónadas fetales indiferentes en sentido masculino, es decir en testículo. Hasta la década de los años setenta se pensó que era el único gen que poseía el cromosoma Y. En 1976 se describen pacientes azoospérmicos a los que le faltaban fragmentos de ADN del brazo largo del cromosoma Y. La ausencia de un fragmento de un cromosoma se denomina delección, cuando el fragmento es muy pequeño se denomina microdelección. Se postuló que la ausencia de esos fragmentos de ADN, conlleva la ausencia de genes localizados en dichos fragmentos y que la función de dichos genes era inducir la espermatogénesis. Las microdelecciones mejor conocidas se denominan AZF (Azoospermia Factor) y pueden afectar a 3 regiones del brazo largo del cromosoma Y: AZFa, AZFb Y AZFc. 6

5 Cromosoma Y Regiones Pseudoautosómicas: en los extremos, muy necesarias para aparearse con el cromosoma X en la meiosis. SRY: gen determinante de testículo. ZFY: gen factor enlazante de Zinc. Regiones AZF (Azoospermia Factor): AZFa: gen USP9Y y DBY. AZFb: gen EIF1AY y gen RBMY. AZFc: gen DAZ (Deleted in Azoospermia), CDY1, BPY2, PRY y TTY2. 7

6 Correlación entre genotipo y fenotipo: Indicaciones para la búsqueda molecular de microdelecciones en el cromosoma Y Las microdelecciones del cromosoma Y son específicas de fallos en la espermatogénesis, por lo que no se detectan microdelecciones en pacientes normozoospérmicos. En ocasiones, pacientes con microdelecciones en el cromosoma Y pueden fertilizar al oocito de forma natural aunque el recuento espermático sea bajo, ya que la fertilidad depende también del buen estado de la pareja; por lo que es más apropiado considerar el estudio de las microdelecciones del cromosoma Y en pacientes con oligo/ azoospermia que en pacientes con infertilidad. La delección de toda la región AZFa provoca azoospermia y síndrome de sólo células de Sertoli (SCO: Only Sertoli Cells). El diagnóstico de delección completa de la región AZFa implica la imposibilidad de recuperar espermatozoides testiculares para ICSI. La delección completa de la región AZFb y AZFb+c se caracteriza también por la presencia de azoospermia y síndrome de sólo células de Sertoli. Al igual que en las delecciones de la región AZFa, en las delecciones de estas 8

7 regiones no se pudieron recuperar espermatozoides testiculares para ICSI. Por lo que en estos 3 casos no se recomienda la recuperación de espermatozoides testiculares para la realización de ICSI, debido al escaso o nulo rendimiento de la técnica. Sin embargo las delecciones en la región AZFc se asocian a gran variedad de fenotipos clínicos e histológicos. En general delecciones en la región AZFc son compatibles con focos residuales de espermatogénesis conservada en ciertas regiones del testículo. Por lo que en pacientes con azoospermia u oligoospermia severa se van a detectar delecciones en la región AZFc. En estos casos sí se puede recuperar espermatozoides por TESE (biopsia testicular abierta) y utilizarlos mediante ICSI para fertilizar los oocitos. Los hijos varones de estos pacientes recibirán un cromosoma Y alterado, por lo que ellos también serán portadores de la microdelección en la región AZFc con la consecuente merma de su fertilidad. La frecuencia de microdelecciones varía según la región del cromosoma, las microdelecciones de la región AZFc son las mayoritarias, con un 79%, seguidas por las de la región AZFb (9%), la región AZFbc (6%) y la AZFa (3%). También se han descrito microdelecciones fuera de estas regiones. 9

8 Por tanto, en qué pacientes se debe buscar las microdelecciones en el cromosoma Y?: Según la más reciente bibliografía es conveniente realizar la búsqueda de microdelecciones en pacientes azoospérmicos, con biopsias testiculares patológicas (ej: SCO) o con una concentración espermática <1 millón spz/ml. También se podrían encontrar microdelecciones en pacientes con una concentración espermática entre 1-5 millones spz/ml, pero esto es menos probable. Normalmente en pacientes con anomalías cromosómicas, azoospermia obstructiva o hipogonadismo hipogonadotropo no está indicado el estudio del cromosoma Y. La búsqueda de microdelecciones debería realizarse en todos los pacientes con azoospermia o oligozoospermia severa que vayan a ser sometidos a ICSI o a TESE/ICSI, ya que delecciones de las regiones AZFa, AZFb y AZFb+c provocarían ausencia de espermatozoides testiculares con la consecuente imposibilidad de recuperación de espermatozoides para TESE. 10

9 Delección cromosómica AZFa AZFb, AZFbc AZFc Fenotipo Síndrome sólo células de Sertoli Azoospermia Síndrome sólo células de Sertoli Azoospermia De azoospermia a oligoospermia severa Tratamiento No ICSI No ICSI Si ICSI La utilidad desde el punto de vista clínico práctico que aporta el estudio molecular de las microdelecciones es: Conocer la etiología genética de la oligoastenozoospermia severa o azoospermia que presenta el paciente. En caso de delección en las regiones AZFa, AZFb y AZFbc, habrá azoospermia y no se encontrarán espermatozoides en TESE, que estos casos la realización de la biopsia sería inútil. 11