Διερεύνηση της συμβολής της ομάδας γονιδίων HOX στην παθογένεια των συγγενών δυσπλασιών του γυναικείου έσω γεννητικού συστήματος

Abstract

BACKGROUND: Congenital anomalies of the female genital tract are the result of disturbances during fetal life, concerning the development, formation or fusion of the Μüllerian ducts. Homeobox (HOX) genes encode a number of transcription factors, which are expressed along anterior-posterior axis and control the embryonic patterning of the body. These genes seem also to perform this function in the developmental axis of the female genital tract during the embryonic period. Because HOX A10 and HOX A11 genes are expressed in the embryonic paramesonephric (Müllerian) ducts, abnormally low expression by mutant HOX A10 and HOX A11 genes might cause genital tract anomalies. The aim of this case-control study is to examine if one or more shifts in the DNA sequence of HOX A10 and HOX A11 genes are included in the pathogenesis of the female genital tract anomalies. METHODS: Blood samples were obtained from thirty-two (32) women diagnosed with various malformations of the genital tract and from a hundred (100) normal controls. DNA samples prepared from blood leukocytes were used as templates for polymerase chain reaction (PCR) amplification of DNA fragments from HOX A10 and HOX A11 genes. The gene fragments were tested for DNA sequence differences using Single-Strand Conformation Polymorphism (SSCP) analysis. DNA sequencing was performed to the PCR products when genetic variation was detected. All women with genital tract anomalies underwent intravenous pyelography (IVP) in order to diagnose coexistent anomalies of the urinary tract. RESULTS: One mutation in the coding sequence of the HOX A11 gene (P38R) was detected, in a patient with septate uterus and an ectopic urinary bladder. The mutation was absent in the controls, while no other mutations were detected. Urinary tract anomalies were detected in seven patients, concerning mostly an ipsilateral renal agenesis. CONCLUSIONS: Uterine malformations are possibly caused by a shift in the expression pattern of developmental genes, such as HOX A10 and HOX A11, under the influence of unknown factors, presumably hormonal. However, a genetic mutation leading directly to congenital anomalies cannot be ruled out. The pathogenesis of congenital anomalies of the female genital tract is likely multifactorial. Such anomalies are often accompanied by renal abnormalities.

Σκοπός: Οι συγγενείς δυσπλασίες του γυναικείου γεννητικού σωλήνα είναι το αποτέλεσμα μειζόνων διαταραχών κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής, οι οποίες σχετίζονται με την ανάπτυξη, τη διαφοροποίηση και τη συνένωση των πόρων του Müller. Τα γονίδια ΗΟΧ (Homeobox genes) κωδικοποιούν μεταγραφικούς παράγοντες, οι οποίοι εκφράζονται κατά μήκος αναπτυξιακών αξόνων του σώματος και καθορίζουν το σχεδιασμό του εμβρύου. Τα γονίδια αυτά φαίνεται επίσης να επιτελούν την ίδια λειτουργία στον αναπτυξιακό άξονα του γεννητικού σωλήνα του θήλεος κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής. Καθώς τα γονίδια ΗΟΧ Α10 και ΗΟΧ Α11 εκφράζονται στους πόρους του Müller, τυχόν μεταλλάξεις αυτών θα μπορούσαν να προκαλούν συγγενείς ανωμαλίες του γεννητικού σωλήνα. Σκοπός της προοπτικής αυτής μελέτης ήταν να διερευνηθεί αν η πιθανή διαφοροποίηση του γενετικού υποστρώματος των γονιδίων αυτών είναι υπεύθυνη για τις συγγενείς δυσπλασίες του έσω γεννητικού συστήματος της γυναίκας. Ασθενείς και Μέθοδοι: Πραγματοποιήθηκε λήψη περιφερικού αίματος από τριάντα-δύο (32) γυναίκες με ποικίλες συγγενείς ανωμαλίες του γεννητικού σωλήνα και από εκατό (100) γυναίκες χωρίς διαπιστωμένες ανωμαλίες του γεννητικού συστήματος, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες (ομάδα ελέγχου). Ακολούθησε εξαγωγή του DNA από τα λευκά αιμοσφαίρια του αίματος και ανάλυση των γονιδίων ΗΟΧ Α10 και ΗΟΧ Α11 με τις μεθόδους της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) και της ανάλυσης πολυμορφισμών τριτοταγούς δομής μονόκλωνων αλυσίδων DNA (SSCP), ενώ, στις περιπτώσεις που απαιτήθηκε, έγινε και προσδιορισμός της αλληλουχίας των βάσεων του DNA (DNA Sequencing). Σε όλες τις γυναίκες με συγγενείς ανωμαλίες του γεννητικού σωλήνα διενεργήθηκε επίσης έλεγχος της ανατομίας του ουροποιητικού συστήματος (για τη διάγνωση δυσπλασιών που τυχόν συνυπάρχουν) με ενδοφλέβια πυελογραφία (IVP). Αποτελέσματα: Διαπιστώθηκε μετάλλαξη σε κωδικοποιούσα αλληλουχία του γονιδίου ΗΟΧ Α11 (P38R) σε μια γυναίκα με διθάλαμο μήτρα και έκτοπη ουροδόχο κύστη. Η μετάλλαξη αυτή δεν διαπιστώθηκε στους μάρτυρες. Δεν ανιχνεύτηκε επίσης καμιά άλλη μετάλλαξη ή πολυμορφισμός των γονιδίων ΗΟΧ Α10 και ΗΟΧ Α11, τόσο στις γυναίκες με τις δυσπλασίες του έσω γεννητικού συστήματος, όσο και στις γυναίκες της ομάδας ελέγχου. Σε επτά (7) γυναίκες διαγνώστηκαν ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος. Οι περισσότερες περιπτώσεις αφορούσαν αγενεσία του ενός νεφρού. Συμπεράσματα: Οι συγγενείς ανωμαλίες της μήτρας φαίνεται να σχετίζονται με μεταβολές της έκφρασης συγκεκριμένων αναπτυξιακών γονιδίων, όπως είναι τα HOX A10 και HOX A11, υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων, κυρίως ορμονικών. Δεν αποκλείεται ωστόσο σε σπάνιες περιπτώσεις μια μετάλλαξη να αποτελεί το αίτιο της διαταραχής. Η παθογένεια των συγγενών δυσπλασιών του γυναικείου έσω γεννητικού συστήματος είναι πολυπαραγοντική. Οι δυσπλασίες αυτές συχνά συνυπάρχουν με ανατομικές ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος.