DGP en casos de reorganitzacions cromosòmiques equilibrades

S’han realitzat tres casos de DGP per factor masculí a causa de reorganitzacions cromosòmiques equilibrades: dos homes eren portadors de translocacions Robertsonianes (A i B) i un era portador d’una inversió pericèntrica del cromosoma 2 (C) (Taula 3, apartat 3.2.1). En els dos casos de translocacions Robertsonianes, la segregació meiòtica 2:1 alternant, que produeix gàmetes normals o amb complements cromosòmics equilibrats, ha estat la més comuna (vuit de 12 embrions; 66,7%), en coincidència amb el que s’ha trobat en diversos treballs (Alfarawati et al., 2011b; Rius et al., 2011b; Yilmaz et al., 2012). Aquest fet també s’ha observat mitjançant l’estudi de la segregació dels cromosomes implicats en la reorganització en espermatozoides de portadors de translocacions Robertsonianes. En aquests casos, les freqüències de les segregacions 2:1 alternants, 2:1 adjacents i 3:1 detectades són del 60%-96,6%, 2,7%- 36,6%, i 0,08%-8,97%, respectivament (Roux et al., 2005). Una explicació d’aquesta distribució apunta a l’existència de punts de control a la meiosi capaços d’eliminar, per apoptosi, les cèl·lules aberrants, fet que causaria una disminució en el nombre de cèl·lules globals que finalitzen l’espermatogènesi i un augment en la proporció de gàmetes normals o equilibrats (Roeder i Bailis, 2000).

En el cas del portador equilibrat de la inversió pericèntrica del cromosoma 2 (C) no s’han observat complements cromosòmics recombinants per aquest cromosoma (+2p/-2q o bé, -2p/+2q), fet que suggereix que la figura meiòtica més freqüentment produïda en aquest pacient és aquella en què no hi ha aparellament homòleg de la regió invertida. La curta longitud de la regió invertida (29 Mb) justificaria que siguin les regions no invertides del cromosoma les que, amb major probabilitat, s’aparellin durant

la meiosi (Figura 18b). En un estudi previ usant la FISH sobre espermatozoides d’un pacient portador de la mateixa inversió del cromosoma 2, tampoc es va trobar cap espermatozoide recombinant (n=5.460 cèl·lules) (Anton et al., 2006).

Figura 18. Possibles figures meiòtiques del cromosoma amb una inversió pericèntrica en un portador 46,XY,inv(2)(p11.2q13). a) Aparellament de tota la longitud cromosòmica, b) aparellament de les regions no implicades en la inversió i c) aparellament de la regió implicada en la inversió.

La longitud de la inversió és el factor que determina la proporció de gàmetes recombinants generats, havent-hi un baix risc de generar gàmetes anòmals en inversions <100 Mb (Anton et al., 2006). S’ha apuntat també que les inversions que afecten menys del 30% de la longitud del cromosoma no permeten la formació del llaç necessari per tal que es produeixi recombinació entre la regió invertida i la seva regió homòloga (Figura 18a), de manera que no es podrien formar gàmetes recombinants (Winsor et al., 1978). De totes maneres, tot i que en diversos casos de DGP per homes portadors d’inversions prèviament publicats no s’han detectat complements recombinants del cromosoma implicat en la reorganització (Bernicot et al., 2010; Alfarawati et al., 2011b), en altres treballs s’han detectat figures recombinants amb una incidència inferior a la quarta part dels embrions analitzats (Escudero et al., 2001). El comportament meiòtic esperable en cada cas depèn del cromosoma implicat en la inversió i la mida del segment invertit, així com de les circumstàncies particulars referents als llocs calents de recombinació que pugui contenir. La presència de llocs calents de recombinació va ser evidenciada fa anys, tot analitzant els quiasmes sobre diacinesis masculines (Laurie i Hulten, 1985) i més recentment, visualitzant, per immunodetecció de proteïnes MLH1, els punts de

recombinació meiòtica sobre els complexos sinaptinemals (Oliver-Bonet et al., 2003; Codina-Pascual et al., 2004; Sun et al., 2006).

En el present treball, la incidència d’aneuploïdia dels cromosomes no implicats en les reorganitzacions és superior en els embrions produïts per les tres parelles portadores de reorganitzacions cromosòmiques equilibrades (85%) que en les altres cinc parelles estudiades, de cariotip normal (45,2%). L’edat materna no era de risc en cap dels casos de reorganitzacions cromosòmiques, fet que fa suposar que aquesta major incidència d’aneuploïdies és atribuïble a un efecte intercromosòmic (ICE). L’ICE és causat per una interferència de la reorganització cromosòmica en la segregació meiòtica de la resta de cromosomes, provocant un increment de l’aneuploïdia en els gàmetes (Lejeune, 1963). Aquests resultats són consistents amb els de treballs previs, en els quals s’han trobat taxes incrementades d’aneuploïdia en espermatozoides de portadors de translocacions cromosòmiques en relació a les detectades en individus control (Oliver-Bonet et al., 2002; Anton et al., 2010). En embrions d’individus amb reorganitzacions cromosòmiques també s’ha observat aquest ICE, tot comparant les taxes d’aneuploïdia detectades amb les descrites en individus de cariotip normal (Gianaroli et al., 2002; Rius et al., 2011b; Alfarawati et al., 2012).

En el cas del DGP pel portador d’una inversió pericèntrica (C), set dels vuit embrions presentaven aneuploïdies (87,5%). La figura meiòtica d’aparellament dels cromosomes implicats que suposadament s’ha produït més freqüentment (Figura 18b) estaria contribuint a una segregació meiòtica alterada en la resta de bivalents, causant l’ICE anteriorment esmentat. L’ICE en portadors d’inversions sembla ésser un fenomen extremadament dependent del cromosoma afectat (Amiel et al., 2001; Anton et al., 2006). En un treball recentment publicat, en el qual s’analitzava el complement cromosòmic complet de cèl·lules del trofectoderma de tres blastocists d’un portador d’una inversió pericèntrica del cromosoma 8, només un d’ells presentava aneuploïdia de cromosomes no relatius a la reorganització (Alfarawati et al., 2011b). En dos casos d’inversions masculines amb FISH addicional d’un i cinc cromosomes, la taxa d’aneuploidia tampoc es va veure incrementada en els embrions generats (Escudero et al., 2001), mentre que en un estudi amb FISH del cromosoma 18, a més del cromosoma implicat a la inversió, es va detectar una taxa d’aneuploidia significativament superior a la descrita en parelles de cariotip normal (Bernicot et al., 2010).

Pel que fa a estudis citogenètics en espermatozoides mitjançant la FISH, en un gran nombre de treballs no s’ha trobat cap indici d’ICE en portadors d’inversions (Anton et al., 2006), tot i que en algun cas concret s’ha detectat incidències incrementades d’aneuploïdia respecte a les observades en homes normals (Amiel et al., 2001; Anton et al., 2006). La realització d’estudis sinàptics en biòpsies testiculars i l’ampliació del nombre de casos de DGP per portadors d’inversions amb l’estudi complet del complement cromosòmic dels embrions permetria conèixer, en cada cas, la figura meiòtica preferent i establir, si és el cas, una correlació tant amb l’existència de recombinació com amb la presència d’ICE, fet que aportaria un valuós coneixement de tipus bàsic.

L’estudi citogenètic complet ha permès detectar, a més de les segregacions meiòtiques i les aneuploïdies dels embrions, la presència de desequilibris segmentals. En els dos casos de portadors de translocacions Robertsonianes equilibrades s’han observat desequilibris segmentals no relacionats amb els cromosomes reorganitzats, fet coincident amb el que s’ha descrit en treballs previs (Alfarawati et al., 2011b; Rius et al., 2011b). No ha estat així en el cas del portador de la inversió. La incidència de desequilibris segmentals detectada en els tres casos amb reorganitzacions cromosòmiques equilibrades no ha estat superior a la que s’ha observat en els cinc casos d’individus amb cariotip normal. Aquest fet, que caldria reconsiderar en un nombre superior d’individus d’ambdós grups, podria indicar que aquests desequilibris es produeixen de forma general, lligats a la inestabilitat cromosòmica de les primeres divisions dels embrions (Wells i Delhanty, 2000; Vanneste et al., 2009), més que no pas com a conseqüència de la presència de reorganitzacions cromosòmiques.

Les alteracions estructurals, que poden ser detectades amb la CGH com a desequilibris segmentals, han estat descrits en estudis de pronuclis masculins emprant el test de fusió d’espermatozoides humans i oòcits de hàmster (Human-Hamster Test) analitzant ejaculats d’individus control i de portadors equilibrats de reorganitzacions cromosòmiques. Aquestes anomalies estructurals s’observen en un 6,6% dels espermatozoides d’homes amb cariotip normal, incloent trencaments cromosòmics i gaps, fragments acèntrics i dicèntrics, cromosomes en anell, delecions, duplicacions, insercions, inversions i cromosomes marcador (Templado et al., 2005). La incidència

d’aquestes anomalies estructurals s’incrementa fins al 12,1% en portadors de reorganitzacions cromosòmiques equilibrades (Estop et al., 1995). Pel que fa als fragments acèntrics, en cas de formar part del pronucli masculí, probablement serien perduts en les subsegüents divisions cel·lulars de l’embrió. Per això, s’esperaria que els desequilibris segmentals observats als embrions fossin segments guanyats o perduts integrats en cromosomes amb centròmer actiu. Aquests desequilibris s’haurien originat probablement com a conseqüència de la inestabilitat cromosòmica de les primeres divisions embrionàries, mecanisme que ja ha estat descrit prèviament (Vanneste et al., 2009). S’ha de contemplar, però, el possible origen d’aquests desequilibris cromosòmics durant l’espermatogènesi, etapa en la qual també hi ha una proliferació mitòtica molt activa, susceptible d’una considerable inestabilitat cromosòmica.

5.3.2 DGP en casos de seminograma anòmal i/o increment d’aneuploïdies en