Κυτταρογενετικές βλάβες και γενετικές ανωμαλίες στην ανδρική υπογονιμότητα

Abstract

Aim: The current study investigated the relation between infertility and genetic instability. Materials and Methods: Ten (10) fertile and twenty-six (26) infertile men were used in this study. The methodology of Sister Chromatid Exchanges (SCEs) was applied to cultures of peripheral blood lymphocytes and the levels of SCEs were analysed as a quantitative index of genotoxicity. The mitotic index (MI) and the proliferation rate index (PRI), qualitative indices of cytotoxicity and cytostaticity respectively, were also evaluated. DNA damage was induced by the antineoplastic agent mitomycin C (MMC) and caffeine (CAF). Chromosomal analysis took place in all fertile and infertile individuals, using G-banding and C-banding techniques. Results: Our experiments illustrated that infertile men, when exposed to exogenous genotoxic agents, are more prone to DNA damage compared to fertile ones. Chromosomal abnormalities were found in 30.4% of infertile men, while 13% of patients carried polymorphisms. Furthermore, dmin were present in 10 infertile men. The presence of dmin was positively correlated with elevated sister chromatid exchanges. Discussion: Infertile men demonstrated a higher degree of genetic instability compared to fertile men. The positive correlation of dmin and elevated SCEs provide evidence in favor of the hypothesis that infertile men are of high risk in developing testicle cancer. This correlation could also mean that infertility is due to the malfunction of the DNA repair mechanisms, which can be associated with dysfunctions in meiosis and spermatogenesis leading to poor semen parameters.

Σκοπός: Στην παρούσα εργασία ελέγχθηκε η χρωματοσωματική ευθραυστό­τητα 10 φυσιολογικών-γόνιμων ανδρών και 26 ασθενών με κλινικά και εργαστηριακά ευρή­μα­τα ανδρικής υπογονιμότητας. Μέθοδος: Εφαρμόστηκε η μεθοδολογία των χρωματιδιακών ανταλλαγών (Sister Chromatid Exchanges, SCEs) σε καλλιέργειες λεμφοκυττάρων περιφερικού αίματος και μετρήθηκαν τα επίπεδα των χρωματιδιακών ανταλ­λα­γών ως ποσοτικού δείκτη γενοτοξικότητας, οι τιμές του δείκτη ρυθμού πολλαπλα­σια­σμού (ΔΡΠ), ως ποιοτικού δείκτη κυτταροστα­τικό­τητας, και του μιτωτικού δείκτη (ΜΔ), ως ποιοτικού δείκτη κυτταροτοξικότητας. Χρησιμοποιήθηκαν το γενοτοξικό αντινεοπλασματικό μιτομυκίνη C (ΜMC) και η καφεΐνη (CAF) γνωστός αναστολέας των επιδιορθω­τι­κών μηχανισμών του DNA. Με αυτό τον τρόπο έγινε προσπάθεια για επαγωγή της πιθανής χρωματοσωματικής ευθραυστότητας στους υπογόνιμους ασθενείς, έτσι ώστε να παρατηρηθεί ευκολότερα η υποκείμενη βλάβη στο DNA. Πραγματοποιήθηκε επίσης ανάλυση του καρυοτύπου των γόνιμων και υπογόνιμων ατόμων μέσω των μεθόδων χρώσης κατά ζώνες G και C. Αποτελέσματα: Τα πειράματα έδειξαν ότι σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς, οι άνδρες με υπογονιμότητα εμφανίζουν στατιστικά σημαντική ευθραυστότητα στα χρωματο-σώματα των περιφερικών λεμφοκυττάρων τους, η οποία και επάγεται με τη χρησιμο­ποίηση του συνδυασμού MMC και CAF. Επιπλέον πολλοί υπογόνιμοι άνδρες έφεραν διπλά λεπτά χρωματοσώματα που σχετίστηκαν θετικά με την επαγωγή των χρωματιδιακών ανταλλαγών. Χρωματοσωματικές ατυπίες ανιχνεύθηκαν σε ποσοστό 30,4% των υπογόνιμων ανδρών, ενώ το 13,0% των ασθενών έφερε πολυμορφισμούς. Συμπεράσματα: Τα ευρήματα της παρούσης εργασίας κατέδειξαν την ύπαρξη χρωμα­το­σωματικής ευθραυστότητας στους άνδρες με εργαστηριακά ευρήματα ανδρικής υπογονι­μότητας σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς. Επιπλέον, η συσχέτιση των διπλών λεπτών χρωματοσωμάτων με τα αυξημένα επίπεδα χρωματιδιακών ανταλλαγών ενισχύουν την άποψη ότι οι υπογόνιμοι άνδρες παρουσιάζουν σε μεγαλύτερη συχνότητα καρκίνο των όρχεων, ενώ πιθανότατα υποδηλώνει διαταραχές στους επιδιορθωτικούς μηχανισμούς του DNA των υπογόνιμων ανδρών, που ίσως σχετίζεται με διαταραχές στη σπερματογένεση, με αποτελέσματα ποιοτικές και ποσοτικές ανωμαλίες στις κλινικές παραμέτρους του σπέρματος.