Мутации гена CFTR и бесплодие

Время чтения: мин.

Нет времени читать
Фото:Понятие о CFTR гене и его связи с бесплодием
  1. Понятие о CFTR гене и его связи с бесплодием
  2. Мутации
  3. Анализы
  4. Муковисцидоз
  5. Бесплодие

Понятие о CFTR гене и его связи с бесплодием

CFTR –ген, отвечающий за формирование белковых образований в организме человека, его мутация может привести к кистозному фиброзу, вследствие чего увеличивается вероятность мужского бесплодия. Как показывает статистика сегодня, на каждого из 5 000 новорожденных в мире найдется один с данным видом патологии.

Существует несколько причин, которые провоцируют возникновение проблем с зачатием у мужчин:

  • Изменения состава секреторных выделений желез, делая их больше вяжущими и густыми
  • Происходит замедление движения секреторных выделений по семявыносящим протокам

Которые как выше упоминалось, приводят к развитию мужского бесплодия, и длительному процессу лечения. Стоит так же учитывать тот нюанс, что мужчина может и не переболеть инфекционным заболеванием, а быть только носителем патологии, который и является причиной бесплодия. Именно мутировавший ген CFTR может отвечать за стерильность и последующее за ним мужское бесплодие. Данный вид заболевания часто является наследственным, характеризуется тем, что железы внешней секреции выделяют густую и вязкую слизь. Зачастую патология может и не проявить себя пока не будет произведено необходимое обследование.

Ген CFTR - фактор, который является одним из важных элементов в генетической матрице мужского организма.

Цена CFTR-обследования указывается в соответствии прейскурантом медицинского центра, где необходимо сдать анализы для выявления возможных генетических мутаций. После получения качественных результатов, специалисты смогут сделать вывод о наличии или отсутствии аномальных изменений CFTR. Время для проведения всех исследовательских работ составлен интервал около 14 дней, Фото:связи с бесплодиемв зависимости от самого процесса и трудностей, которые могут возникнуть при изучении взятого генетического материала.

Такую диагностику следует проводить перед планированием беременности, чтобы проконтролировать состояние здоровья будущего отца, заранее выявить возможные патологические отклонения, наследственную предрасположенность.

К чему приводит мутация в гене CFTR

Сегодня на территории России выделяется 25 видов мутации в гене CFTR, когда как в мире выделяется до 1,5 тысяч подобных мутаций. Данный процесс является причиной развития такого заболевания, как муковисцидоз, представляющее собой наследственную патологию. Она характеризуется нарушением работы желез внешней секреции, в основном затрагивая:

  • желудочно-кишечный тракт;
  • дыхательную систему;
  • половые железы;
  • потовые железы.

Мутация гена CFTR приводит к нескольким последствиям:

  • полному отсутствию белка CFTR;
  • снижению его количества;
  • структурным изменениям белка;
  • нарушению функции.

Ген CFTR кодирует АТФ-связывающий белок, необходимый для формирования канала в стенках клеток, через который поступают ионы хлора. Следствием мутации белка становится нарушение транспорта указанных элементов, а также электролитов, что приводит к увеличению слизистых выделений и закупориванию выводящих протоков желез.

Классы мутации в гене CFTR

Мутация гена CFTR подразделяется на несколько классов в зависимости от того, к каким последствиям приводит данный процесс.

Фото:Классы мутации в гене CFTR
  1. При первом классе мутации происходит нарушение синтеза аминокислот в белке. Это приводит к тому, что как и сам белок, так и аминокислота имеют короткую структуру, из-за чего они не могут нормально функционировать.
  2. При втором классе отмечается нарушение структуры белка, из-за чего он начинает распадаться еще в цитоплазме, не достигая клеточной мембраны.
  3. Третий класс мутации характеризуется образованием достаточного количества белка CFTR. Однако его функции нарушены.
  4. Четвертый класс приводит к скорой закупорке ионных каналов, в результате чего транспортирование хлоридов нарушается. При этом функция самого белка нарушена лишь частично. Данный и следующие классы мутации в гене CFRT относятся к «легким».
  5. Пятый класс характеризуется снижению числа нормальных аминокислот и белка в организме. Это происходит вследствие нарушения процесса формирования аминокислот.
  6. Шестой класс – возможно нарушение постоянных действий, которые белок оказывает на другие клеточные каналы.

Стоит отметить, что при муковисцидозе чаще выявляется второй класс мутации в гене CFTR. Кроме того, частота распределения данной патологии различается в зависимости от места проживания людей, их национальности и других факторов.

Согласно исследованиям, проведенных Петровой Н. В., в России наиболее «популярным» классом мутации белка CFTR является второй.

Взаимосвязь мутации белка CFTR и патологий органов

Каждый новорожденный получает две копии белка CFTR. Первая достается ему от отца, а вторая – от матери. Соответственно, если родители являются носителями рассматриваемого генетического заболевания, то и ребенок также унаследует его. При этом следует понимать, что первые три класса мутации в гене CFTR носят более тяжелый характер, чем остальные три. Помимо этого, если, например, у отца выявляется четвертый класс мутации, а матери второй, тогда у ребенка проявляются более «легкие» формы мутации.

Первые три класса характеризуются следующим:

Фото:Взаимосвязь мутации белка CFTR и патологий органов
  • выраженным поражением поджелудочной железы;
  • нарушением аппетита;
  • острый и/или хронический панкреатит (обычно выявляются в зрелом возрасте);
  • нарушением легочной функции и другими симптомами.

Мутация гена CFTR, отнесенная к 4-6 классам, проявляется в виде только одного из следующих симптомов:

  • полипы, образованные в носовых пазухах;
  • гипертензия;
  • цирроз печени;
  • задержка роста;
  • панбронхиолит и некоторые другие заболевания.

При наличии указанных патологий рекомендуется обратиться в специализированный центр для прохождения обследования на мутацию гена CFTR.

Основное воздействие рассматриваемый процесс оказывает на поджелудочную железу и легкие. Первые три класса мутаций наносит серьезный вред функции ПЖ. Что касается «легких», то в юном возрасте поджелудочная железа нормально отправляет свои функции, однако с возрастом может развиться недостаточность, острый или хронический панкреатит.

Необходимо отдельно обратить внимание на то, что «легкие» классы мутаций, хоть и несерьезно воздействуют на поджелудочную железу, в то же время их влияние на органы дыхания характеризуется значительным поражением легких. Этот вывод сделала уже упомянутая выше Н. В. Петрова. Но не все ученые согласны с выводами российского специалиста.

Также среди доказанных случаев проявления мутации в гене CFTR является мужское бесплодие. Нередко оно возникает вследствие отсутствия или недостаточно развитых семявыводящих протоков. Подсчитано, что примерно 2% мужчин, у которых выявлено бесплодие, страдают от рассматриваемой патологии.

Последствия

Фото:Последствия

Средняя продолжительность жизни человека, у которого выявлены мутации гена CFTR, составляет 25 лет. Нередки случаи, когда люди с этой проблемой доживают до 60 лет. Основной причиной столь ранней смерти является дыхательная недостаточность, диагностируемая в 95% случаев. К сожалению, лечения данной патологии не существует. Специалисты, на основе полученных данных о классе мутации, могут прописать прием корректоров, благодаря которым белок начинает принимать правильную структуру, потенциаторы, необходимые для восстановления хлорного канала, вещества, способствующие синтезу аминокислот, и другое.

CFTR анализ

Проблема мужского бесплодия сегодня актуальна как никогда раньше. Врачи-андрологи и репродуктологи отмечают повсеместную тенденцию снижения качества спермы мужчин, особенно молодого возраста. Причин, вызывающих плохие показатели спермограммы много, но, не всем пациентам назначают генетический CFTR анализ. В каких случаях назначается этот анализ и что он дает?

Показания для проведения исследования

Прямым показанием для проведения генетического обследования мужчины являются неудовлетворительные результаты спермограммы:

  • Выраженная олигозооспермия, или тератозооспермия (низкий уровень содержания сперматозоидов патологическая морфология);
  • Олигоспермия (значительное уменьшение количества эякулята);
  • Азооспермия ( полное отсутствие сперматозоидов в сперме).

Кроме плохой спермограммы показаниями для проведения анализа являются:

  • Изменение соотношения половых гормонов ( по анализу крови);
  • Уменьшение объема яичек в сравнении со средней нормой в 2-3 раза;
  • Наличие в анамнезе супруги невынашивания беременности.

Почему назначается CFTR анализ

Ген CFTR, трансмембранный регулятор муковисцидоза, является маркером обструктивного бесплодия при муковисцидозе. Кистозный фиброз, или муковисцидоз является наследственным заболеванием, при котором поражаются железы внешней секреции, продуцирующие патологически густую и вязкую слизь. Заболевание может протекать в атипичной форме и не проявлять себя. Диагностировать его могут по поводу бесплодия мужчины, проводя анализ CFTR мутации.

Последствия мутации гена CFTR

Фото:Последствия мутации гена CFTR

Главной причиной развития муковисцидоза, а затем и бесплодия у мужчин является мутация гена CFTR. Он отвечает за работу субклеточных образований – ионных каналов. Вследствие его мутации нарушается перенос хлора через каналы в клетки, вырабатывающие слизистый секрет. Это является причиной обезвоживания секрета, он становится более густым и вязким. Такой вязкий секрет в половых органах мужчины приводит к фиброзным изменениям в семявыносящих каналах и в придатках яичка, или к их полному отсутствию. Такая патология проявляется мужской стерильностью и бесплодием. Причиной мужского бесплодия может быть даже не само заболевание, а его носительство.

Проведение диагностики мужского бесплодия по гену CFTR

Провести исследование гена CFTR можно как с диагностической целью у больных с клиническими проявлениями заболевания, так и с прогностической целью у здоровых лиц, планирующих беременность. CFTR анализ цена, на который указывается в прайс листе любой генетической лаборатории, совершенно безболезненный и не требует специальной подготовки. Материалом исследования является цельная венозная кровь.

Срок выполнения исследования – не менее двух недель.

Ген CFTR это

Известно, что причины мужского бесплодия, как и женского разнообразны. Среди них особое место занимает генетический фактор, связанный с мутацией гена CFTR. На каждые 5000 новорожденных детей приходится один младенец, который может наследовать генетические болезни, связанные с мутациями в этом гене. Так что же это за особенный ген, и какие последствия влекут его мутации?

Мутации в гене CFTR

Ген CFTR это трансмембранный регулятор муковисцидоза, белковое образование, посредством которого осуществляется перенос ионов хлора и натрия через мембранные стенки клеток. Мутации, происходящие в гене, приводят к развитию довольно распространенного генетического заболевания (рецессивного типа) – муковисцидоза, и, как, следствие, мужского бесплодия. Причина заболевания заключается в нарушении ионной транспортировки в клетки эпителия, продуцирующие секреторную жидкость, что в свою очередь ведет к нарушению процесса секреции и характера секреторной жидкости. В результате развиваются патологические изменения:

Фото:Мутации в гене CFTR
  • Секреторные выделения желез становятся более густыми и вязкими;
  • Затрудняется их продвижение по выносящим протокам;

Застой секрета вызывает развитие бактериальной инфекции, кистозных образований, что приводит к муковисцидозу в органах и системах, в том числе и в мужской половой системе. Гиперпродукция вязкой слизи приводит к закупорке канальцев семенников и развитию мужской стерильности.

Ген CFTR это наиболее частая причина врожденного мужского бесплодия, связанного с плохой проходимостью семявыносящих протоков или полным их отсутствием. Причем последняя патология развивается у 2% стерильных, по причине муковисцидоза, мужчин. Обструктивная азооспермия (полное отсутствие сперматозоидов в сперме), наблюдается у 6%. Патологии могут проявляться явной клинической картиной, могут быть срытыми, или протекающими атипично. В группе риска находятся носители мутированного гена муковисцидоза, которые выявляются только при генетическом обследовании. Анализ на ген муковисцидоза выявляет и, так называемые, мягкие его мутации:

  • Олигоастенотератозооспермию;
  • Обособленную олигозооспермию;
  • Малый объём семенной плазмы;
  • Патологическую густоту и вязкость эякулята;
  • Низкую насыщенность спермы фруктозой.

Показания для исследования

Для мужчин детородного возраста показаниями для исследования на ген муковисцидоза являются:

  • Определение степени риска рождения больного ребенка при планировании семьи;
  • Дифференцированная диагностика мужского бесплодия.

Расшифровка результатов исследования

В исследовании участвуют 25 необходимых генетических маркеров гена муковисцидоза. Они позволяют увидеть наиболее распространенные его мутации, связанные с развитием заболевания. В результатах исследования могут быть три варианта:

Фото:Расшифровка результатов исследования
  • N / N – мутаций не обнаружено;
  • N / M – есть мутация по гетерозиготному типу, что означает скрытое носительство.
  • M / M – есть гомозиготная мутация, что является подтверждением диагноза – «муковисцидоз».

Материал исследования – цельная венозная кровь.
Срок выполнения анализа – не менее 15 рабочих дней.

Бесплодие

Итог мутации CFTR- бесплодие у мужчины. К сожалению, это передается по наследству на генном уровне, или же после заболевания в обоих случаях происходят нарушения односторонней или двухсторонней проходимости секреторных выделений из семявыводящих протоков. Так называемая генитальная форма муковисцидоза. При данном заболевании стоит учитывать тот фактор что может и не быть явных признаков проблем. Поэтому стоит, проходит обследование перед планированием отцовства.

Выявление мутации гена CFTR при бесплодии происходит через процесс генетического исследования, которое в свою очередь позволяет определить степень заболевания и варианты дальнейшего лечения пациента.

Более точное исследование назначается если:

  • Анализ крови показал явные изменения в соотношении гормонов полового типа
  • Изменение формы мужских яичек в отличие от установленной нормы в несколько раз
  • Анамнез партнера показывает не способность вынашивания плода

Так же показанием к более глубокому обследованию является спермограмма, если ее результаты показывают:

  • Выявление морфологической патологии и низкий уровень сперматозоидов
  • Значительное уменьшение выделения семенной жидкости (другими словами эякулята)
  • Стерильность мужской спермы (отсутствие сперматозоидов как таковых)

Из-за проявления мутации CFTR, бесплодием страдает большое количество мужчин, как после фиброза, так и по наследственным причинам.

При исследовании выявляются такие факторы как:

Фото:Бесплодие
  • Нарушенный сперматогенез с отсутствием внешних проявлений
  • Уровень активности сперматозоидов в сперме
  • Выявление неправильной работы органов половой секреции
  • Изучение генетического материала, при необходимости проведения ЭКО

Причиной мутации CFTR бесплодия последовавшим за этим, является, как упоминалось ранее, мутационные процессы гена, отвечающего за трансмембранную регуляцию, он провоцируют развитие фиброза, после чего происходит поражение внешних желез, отвечающих за секрецию, и ухудшается состояние органов дыхания (тоже из-за повышения вязкости слизи). Данное заболевание представляет особый интерес для изучения наукой, по причине того, что оно имеет определенный приоритет в поисках лечения.

В современной медицине мутация гена CFTR бесплодии связанного с этим процессом, выясняется довольно быстро, главное начать сам процесс лечения. Вообще, как показывают научные эксперименты, генетические причины бесплодия чаще всего выявляются в нарушенной структуре и изменившемся числе человеческих хромосом. По этой причине всегда необходимо проходить все процессы исследования вне зависимости от поставленного диагноза бесплодия.

Как показывает статистика, практически половина пар не может завести ребенка по причине неспособности мужчин, по причине нарушений их организмом репродуктивных функций.

Мутации гена CFTR и бесплодие, которое непосредственно взаимосвязаны между собой, могут, проявляться у 2% мужчин, с наследственным двухсторонним отсутствием семявыводящего протока. Практически у каждого такого мужчины в свою очередь есть мутация на генетическом уровне, а именно предрасположенность к заболеванию кистозным фиброзом среди набора из 7 пар хромосом.

На сегодняшний момент мутации в гене CFTR и бесплодие как закономерное последствие, определяются более чем в 1 500 разновидностях генетических изменений.

Факторы, способствующие появлению мутации:

  • Преобразование структуры белка
  • Выявление нарушений в функциональности белка

Появление мутационного процесс CFTR состоит из нескольких этапов, смотря к чему, приведут последствия:

Фото:Итог мутации CFTR- бесплодие у мужчины
  • Во время первого этапа происходит процесс нарушения объединения органических соединений для формирования белка. Что в свою очередь приводит к тому, что образовывается короткий, аномальный белок, не выполняющий свои функции.
  • Второй этап характеризуется нарушением структурности белка, по этой причине начинается его распад, до достижения плазматической мембраны, то есть в самом содержимом клетки – цитоплазме.
  • Третий этап проявляется в нормальном по количеству образовании белка CFTR, но качество его нарушено.
  • При четвертом этапе происходит быстрая закупорка пор каналов, образованных CFTR, поэтому движение хлоридов нарушается. Все последующие этапы, как и этот, являются «легким» видом изменений CFTR.
  • Пятый этап проявляется в низких показателях белка из-за нарушения процесса образования аминокислот на генетическом уровне.
  • Шестой этап диагностируется при нарушении действий белка на другие ионные туннели клетки.

CFTR - фактор мужского бесплодия, это доказано давно, и только при правильном диагностировании и своевременном лечении мужчина сможет увеличить свои шансы стать отцом. Стоит помнить об этом всегда.

Полезная информация

Фото: Муковисцидоз CFTR
Фото: CFTR делеция и бесплодие – не приговор
Фото: Мутации гена CFTR. Бесплодие