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I test diagnostici di screening della medicina riproduttiva

I test diagnostici di screening della medicina riproduttiva

Rimanere incinta e portare avanti una gravidanza è un sogno che si avvera, un progetto di vita che prende forma e riempie il cuore di future mamme e di potenziali papà. Ma non sempre va in porto, o per problemi di infertilità (spesso definiti “sine causa”, ovvero senza una vera causa diagnosticata) o a causa di patologie di cui sono affetti la donna o l’uomo. O, più raramente, entrambe le problematiche. E in ogni caso, anche laddove non ci fossero problemi apparenti, prima e durante il meraviglioso cammino della maternità - soprattutto se l’età della donna e dell’uomo è elevata (dai 35 anni in su per lei, sopra i 50 per lui) -, è fondamentale sottoporsi agli SCREENING della MEDICINA RIPRODUTTIVA, indicati e raccomandati dalle linee guida ministeriali.

Una serie di test ed esami preliminari, consigliati dal medico già nel primo colloquio di consulenza di coppia, dai quali si dovrebbero ricevete tutte le informazioni utili a garantire la salute del bambino in programma. In alcuni casi particolari, poi, alla coppia (o alla donna, o all’uomo) viene consigliato di ricorrere a esami specifici di laboratorio che approfondiscano meglio la loro salute in questa fase in cui desiderano diventare genitori e che consentono allo specialista di studiare a fondo sia gli spermatozoi che le cellule uovo nella loro costituzione cromosomica. Ma anche le patologie di cui possono essere portatori e che, in diversi casi, ostacolano il concepimento o determinano gli aborti. Ecco, di seguito, i test e gli esami più di routine.

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CARIOTIPO DI SANGUE PERIFERICO

Il cariotipo è l'assetto cromosomico di un individuo, cioè l'insieme dei suoi cromosomi: le strutture che contengono il DNA e quindi l'informazione genetica. Ricordiamo che, nell'essere umano, il cariotipo normale è costituito da 46 cromosomi: 44 uguali nell'uomo e nella donna più 2 cromosomi sessuali, diversi nei due sessi (XX nella donna e XY nell'uomo).

Che cos'è l'esame del cariotipo?

È un esame di laboratorio che prevede la visualizzazione al microscopio dei cromosomi contenuti nelle cellule di un individuo. In epoca prenatale, viene eseguito a partire da cellule dei villi coriali o da cellule fetali presenti nel liquido amniotico ,prelevati rispettivamente attraverso la villocentesi e l'amniocentesi.

Cosa consente di vedere?

L'analisi del cariotipo, eseguita su entrambi i partners, permette di evidenziare eventuali anomalie cromosomiche, sia numeriche (quali trisomie, monosomie), che strutturali (traslocazioni, delezioni ed inversioni). Il materiale genetico, ovvero il DNA, si presenta durante l’accrescimento cellulare, come un ammasso disorganizzato non analizzabile. Al momento della divisione, esso si condensa in strutture ordinate, i cromosomi, che sono invece analizzabili. Per la determinazione del cariotipo, le cellule vengono bloccate in un momento particolare della divisione. A questo punto i cromosomi vengono colorati con sostanze che si fissano selettivamente a determinate zone cromosomiche, dando luogo ad un caratteristico aspetto a bande. La fase successiva comprende l’osservazione al microscopio, cioè i cromosomi vengono contati, analizzati e fotografati. Dalle fotografie i cromosomi vengono poi appaiati a due a due in base alle dimensioni, alla posizione del centromero (una strozzatura del cromosoma) e al bandeggio. Si arriva così alla determinazione del cariotipo.

Perché serve questo tipo di esame?

Circa il 10-15% delle donne con amenorrea primaria o secondaria (mancanza di mestruazioni), aborti ricorrenti o con infertilità è potenzialmente portatrice di una anomalia cromosomica. Ma anche il 10-15% degli uomini con azoospermia o oligospermia è portatore di una anomalia cromosomica. In entrambi i casi, queste anomalie sono evidenziabili tramite l’analisi del cariotipo, a partire da un semplice prelievo di sangue.

SIGNIFICATO CLINICO

La scoperta di un’anomalia cromosomica in uno dei due partner può spiegare il problema di infertilità e può indirizzare la coppia verso una diagnosi prenatale o pre-impianto, in quanto la presenza di anomalie di struttura come le traslocazioni bilanciate nei genitori, non patologiche, possono portare nel 25% degli embrioni una condizione patologica ed in cui la gravidanza non viene portata avanti.

FIBROSI CISTICA

La fibrosi cistica è una malattia genetica congenita, a carattere cronico ed evolutivo, che si trasmette con meccanismo autosomico recessivo e che attualmente in Italia ha una frequenza di 1 coppia ogni 700 a rischio di avere un figlio malato. E’ una patologia che si presenta in circa 1 bambino ogni 2.700 nati vivi, con la presenza di 1 portatore ogni 26 individui nella popolazione generale. La probabilità di essere portatore aumenta però per chi appartiene ad una famiglia che comprenda un parente diretto malato di fibrosi cistica o portatore, ed è tanto più alta quanto più stretto è il grado di parentela. Lo screening per la Fibrosi Cistica che sia eseguito in 1° od in 2° Livello non è però correlato alle problematiche legate alla gravidanza o meglio non nella donna. Lo screening per la fiborsi cistica si consiglia, dovendo andare a forzare tramite un percorso di Medicina Riproduttiva quella che è la naturalità di un concepimento, esclusivamente per la sua alta frequenza. D’altro canto vero è che mutazioni presenti sul gene della fibrosi cistica sono invece state associate a problematiche di sterilità maschile ed in particolare correlate alla parziale formazione dei dotti efferenti.

Quando si manifesta?

La malattia può manifestarsi precocemente, in età neonatale o nelle prime settimane o mesi di vita, con gravità diversa, in alcuni casi in correlazione a particolari mutazioni geniche. Più raramente la malattia si manifesta nell’età adolescenziale, o adulta, con quadri clinici meno gravi.

Come ci si accorge di essere affetti da fibrosi cistica?

Attraverso un test genetico molecolare che studia la presenza di mutazioni nel gene CFTR, responsabile di fibrosi cistica. Vista l’alta frequenza di fibrosi cistica nella popolazione, c’è infatti indicazione (anche ministeriale) all’esecuzione di screening molecolare per l’individuazione degli eterozigoti anche in assenza di familiarità.

IL RUOLO DEL CROMOSOMA Y

Un altro screening indirizzato alle problematiche di medicina riproduttiva più prettamente di interesse maschile sono le indagini effettuabili sul cromosoma Y. Il cromosoma Y viene trasmesso dal padre al figlio maschio, e contiene alcuni geni responsabili della formazione degli spermatozoi (spermatogenesi). Circa il 5-10% dei casi diazospermia (assenza di spermatozoi) o di grave oligospermia (diminuzione del numero degli spermatozoi nel liquido seminale), di tipo non ostruttivo (<1 milione di spermatozoi/ml di liquido seminale per ml), sono stati correlati alla presenza di cambiamenti, dette in questo particolare caso microdelezioni, della sequenza nucleotidica del gene AZF (Fattore Azospermia) ed in particolare in tre regione dell’AZF: a, b e c. Le linee guida per la diagnosi genetica delle coppie infertili suggeriscono di eseguire l’analisi delle microdelezioni del cromosoma Y durante l’approccio diagnostico dei soggetti infertili con azoospermia non ostruttiva e grave oligozoospermia, indipendentemente dalla presenza di altre possibili cause di danno testicolare.

Cos’è una microdelezione?

Si tratta della rottura, e perdita, di un pezzo del cromosoma, con la conseguente perdita dei geni lì contenuti. Tali anomalie cromosomiche sono troppo piccole per essere osservate con il cariotipo da sangue periferico, infatti la diagnosi si esegue tramite un test di genetica molecolare. Fortunatamente, non tutte le delezioni del cromosoma Y causano sterilità: in primo luogo, alcune delezioni (specialmente, alcune delezioni parziali) non comportano alcun difetto della spermatogenesi; in secondo luogo, alcuni uomini con grave oligospermia possono avere figli senza ricorrere a terapie per l’infertilità. Infine, quando alcuni spermatozoi maturi sono presenti nello sperma o nei testicoli, il problema dell’infertilità può essere risolto con tecniche di fecondazione assistita, come la TESE (estrazione di sperma dai testicoli) e l’ICSI (l’iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi). Rimane, comunque, il rischio di trasmettere la microdelezione ai figli maschi.

Il Test

Nello specifico, consiste nell’amplificazione multipla mediante PCR fluorescente di 24 regioni monomorfiche del cromosoma Y STS, distribuite lungo i i loci AZFa, AZFb, ed AZFc del cromosoma Y, ed è in grado di identificare quei soggetti in cui è presente una microdelezione di uno o più geni implicati nella spermatogenesi e quindi responsabile della infertilità maschile. Il test prevede, inoltre, l'esame di ulteriori due regioni STS, che fungono da controllo interno del sistema: la regione SRY (mediante la quale è possibile diagnosticare i maschi con cariotipo XX) e la regione ZFX/ZFY, comune a entrambi i cromosomi sessuali, impiegata come controllo della qualità del DNA.

TROMBOFILIE EREDITARIE

I fenomeni di abortività in gravidanza, sono purtroppo eventi non rari. Mentre le alterazioni ormonali, immunitarie, uterine, e cromosomiche rientrano ormai come possibili cause di aborti ripetuti, recenti studi si orientano verso una nuova direzione: la genetica dei fattori della coagulazione del sangue. Le donne affette da trombofilia ereditaria, eccessiva coagulazione causata da un'anomalia genetica, sono infatti la categoria più a rischio di aborto in utero a gravidanza avanzata. Nella maggior parte dei casi la morte del feto è causata da alterazioni geniche di uno o più fattori della coagulazione del sangue che determinano l'instaurarsi di una trombosi placentare, caratterizzata da una ostruzione dei vasi sanguigni placentari.

Cosa sono le trombofilie ereditarie?

Le trombofilie ereditarie (predisposizione genetica alla trombosi), sono una serie di patologie caratterizzate dalla tendenza a soffrire di episodi trombotici e legate alle cascate geniche della coagulazione. La coagulazione è un processo molto complesso, che prevede l'intervento di molti fattori (proteine). Si tratta di un evento a cascata. I geni, oggi noti, di suscettibilità alla trombosi sono delle varianti geniche (mutazioni puntiformi ad un singolo nucleotide) che presentano una tale frequenza nella popolazione da essere considerate delle varianti polimorfiche. I geni più importanti e presi in considerazione negli screening di medicina riproduttiva sono quelli relativi al fattore V di Leiden, al fattore II della coagulazione (protrombina) ed il gene MTHFR (Metilentetraidrofolatoreduttasi) e PAI-1. Altri geni sono stati associati a stati trombotici, tra i quali: Fattore XIII, Beta Fibrinogeno, HPA, HFE, APO E, ACE, AGT.

Lo studio delle varianti geniche di questi tre geni è indicata in:

  • Soggetti con precedenti episodi di tromboembolismo venoso o trombosi arteriosa;
  • Donne che intendono assumere contraccettivi orali;
  • Donne con precedenti episodi di trombosi in gravidanza;
  • Donne con poliabortività
  • Donne con precedente figlio con DTN (difetto tubo neurale);
  • Gestanti con IUGR, tromboflebite o trombosi placentare;
  • Soggetti diabetici.

Trombofilia e Abortività

Dal punto di vista della trasmissione genetica, la maggior parte dei difetti trombofilici si presenta in forma eterozigote e si trasmette con modalità autosomica dominante a penetranza incompleta. Le persone affette hanno una possibilità su due di trasmettere la predisposizione alla malattia ai figli, indipendentemente dal sesso. In gravidanza, una condizione genetica di eterozigosi o omozigosi per uno o più di questi geni è considerata predisponente all'aborto spontaneo.

I GENI INVESTIGATI

Fattore V di LEIDEN

Il fattore V attivato è un co-fattore essenziale per l'attivazione della protrombina (fattore II) a trombina. Una mutazione del gene che codifica per il fattore V, a livello della tripletta nucleotidica che codifica per l'arginina in 506 comporta la sostituzione di questo aminoacido, con la la glutammina che impedisce il taglio da parte della Proteina C attivata con conseguente maggiore attività pro-coagulante del fattore V attivato che predispone alla trombosi. Tale variante G1691A, è definita variante di Leiden (località in cui fu scoperta), ed ha una frequenza genica dell’ 1,4-4,2% in Europa con una frequenza di portatori in eterozigosi in Italia pari al 2-3%, mentre l’omozigosità per tale mutazione ha un’incidenza di 1:5000. I soggetti eterozigoti hanno un rischio 8 volte superiore di sviluppare una trombosi venosa, mentre gli omozigoti hanno un rischio pari ad 80 volte. Tale evento trombotico è favorito in presenza di altre condizioni predisponenti quali la gravidanza, l'assunzione di contraccettivi orali (rischio aumentato di 30 volte negli eterozigoti e di alcune centinaia negli omozigoti), gli interventi chirurgici. In gravidanza una condizione genetica di eterozigosi per il Fattore Leiden è considerata predisponente all'aborto spontaneo, alla eclampsia e ai difetti placentari.

Fattore II (Protrombina)

La protrombina o fattore II della coagulazione, svolge un ruolo fondamentale nella cascata coagulativa in quanto la sua attivazione in trombina porta alla trasformazione del fibrinogeno in fibrina e quindi alla formazione del coagulo. E' stata descritta una variante genetica che è associata ad elevati livelli di protrombina funzionale nel plasma e conseguente aumentato rischio di trombosi, specie di tipo venosa. Trattasi di una sostituzione di un nucleotide alla posizione 20210 (G20210A). La frequenza genica della variante è bassa (1,0-1,5%) con una percentuale di eterozigoti del 2-3%. L'omozigosi è rara. Per gli eterozigoti c'è un rischio aumentato di 3 volte di sviluppare una trombosi venosa, di 5 volte per l'ictus ischemico, di 5 volte per infarto miocardico in donne giovani, di 1,5 volte per gli uomini, di 7 volte nei diabetici, di 10 volte per trombosi delle vene cerebrali e di 149 volte in donne che assumono contraccettivi orali.

MTHFR (Metilen-Tetraidrofolatoreduttasi)

La metilentetraidrofolatoreduttasi (MTHFR) è un enzima coinvolto nella trasformazione del 5-10 metilentetraidrofolato in 5 metiltetraidrofolato che serve come donatore di metili per la rimetilazione della omocisteina a metionina tramite l'intervento della vitamina B12. Accanto alla deficienza grave di MTHFR, che ha una frequenza bassisima nella popolazione generale, è stato identificato un polimorfismo genetico comune al nucleotide 677 (C677T), che causa una riduzione dell'attività enzimatica della MTHFR pari al 50%.Tale variante comporta livelli elevati nel sangue di omocisteina specie dopo carico orale di metionina. La frequenza genica in Europa della mutazione è del 3-3,7% che comporta una condizione di eterozigosi in circa il 42-46% della popolazione e di omozigosi pari al 12-13%. Recentemente, una seconda mutazione del gene MTHFR (A1298C) è stata associata ad una ridotta attività enzimatica (circa il 60% singolarmente; circa il 40% se presente in associazione alla mutazione C677T). Questa mutazione, in pazienti portatori della mutazione C677T, determina un'aumento dei livelli ematici di omocisteina. Livelli aumentati di omocisteina nel sangue sono oggi considerati fattore di rischio per malattia vascolare, (trombosi arteriosa). Inoltre in condizioni di carenza alimentare di acido folico la variante termolabile della MTHFR porta a livelli molto bassi l'acido folico nel plasma ed è pertanto un fattore di rischio per i difetti del tubo neurale nelle donne in gravidanza. Condizioni di eterozigosi doppia, specie con la variante Leiden del fattore V comporta o della variante 20210 della protrombina, può aumentare il rischio relativo per il tromboembolismo venoso, già alto per la presenza dell'altra variante.

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Federica Cappelletti
Giornalista Medico Scientifica
Editor in Chief

 

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