Aplasie des Vas Deferens, Congenital (CBAVD)

MIM 277180

Einführung

Die Ursachen männlicher Infertilität sind heterogen. 1985 konnte Jequier mit seiner Forschergruppe einen Zusammenhang zwischen einer atypischen Form der Mukoviszidose (Cystische Fibrose) und männlicher Infertilität nachweisen. Diese als CBAVD bezeichnete beidseitige Aplasie der Samenleiter (Congenital Bilateral Aplasia of Vas Deferens) ist zu 1-2% die Ursache für männliche Infertilität. Abhängig von der Art der Mutationen im Gen für die Cystische Fibrose (CFTR-Gen; CFTR = Cystic Fibrosis Transregulator) können die Betroffenen eine CBAVD, eine CUAVD (Congenital Unilateral Aplasia of Vas Deferens), eine milde oder die schwere Verlaufsform der Mukoviszidose entwickeln.

Grundsätzlich wird angenommen, dass die CBAVD als die Minimalerkrankung der sogenannten „CFTRopathien" entwickelt wird. Diese Beobachtung unterstützt auch die Tatsache, dass nur etwa 2 - 3% der Patienten mit einer Cystischen Fibrose eine normale Fertilität aufweisen. Allerdings sind auch ungewöhnliche Krankheitsverläufe beschrieben (Mutation 3849+10Kb C->T), bei denen eine Beteiligung der Lunge ohne gleichzeitige CBAVD dokumentiert ist. Studien über den Zusammenhang von betroffener CFTR-Proteindomäne mit dem Phänotyp zeigten, dass eine Störung der Leitfähigkeit des Chlorid-Ionen-Kanals in der Zellmembran oder eine graduell eingeschränkte Synthese des CFTR-Proteins zu atypischen Ausprägungen der Mukoviszidose führen (CF-Mutationen der Klasse IV und V). Demgegenüber führen Mutationen, die die Bildung des CFTR-Proteins verhindern oder die Regulation der Kanalöffnung betreffen, zum klassischen Phänotyp einer Cystischen Fibrose (CF-Mutationen Klasse I, II, III).

Genetik

In den meisten Fällen liegt bei der CBAVD eine 'compound'-Heterozygotie aus einer schweren Mutation (Klasse I, II, III) auf dem einen Allel und einer atypischen ('CBAVD') Mutation (Klasse VI, V) auf dem anderen CFTR-Allel vor.
Eine 'compound'-Heterozygotie aus zwei atypischen CF-Muationen oder eine Homozygotie zweier Klasse IV- und Klasse V-Mutationen verursacht ebenfalls eine CBAVD. Die häufigste Klasse I-Mutation in der deutschen Bevölkerung ist die ΔDelta F508"-Mutation. Sie wird dementsprechend auch am häufigsten in der CBAVD-Patientenpopulation gefunden (siehe Tabelle 1).
Die häufigste atypische Mutation, die in Kombination mit ΔDelta F508" eine CBAVD verursacht, ist die Mutation R117H. Sie wird bei ca. 20% der CBAVD-Patienten mit der Mutation ΔDelta F508" gefunden. Durch die Untersuchung der 31 häufigsten CF-Mutationen können zwar über 85% der CF-Muationen in der europäischen und afroamerikanischen Bevölkerung ausgeschlossen werden, jedoch nur ca. 40% der CBAVD-Mutationen (rot markiert in Tabelle 1). Daher empfiehlt sich bei der Suche nach CBAVD-Mutationen eine Stufendiagnostik (siehe unten).
Die zweite bedeutende Mutation, die mit CBAVD assoziiert wird, betrifft eine sog. "Poly-T-Region" im Intron 8 des CFTR-Gens. Die Anzahl der Thymin-Basen an dieser Stelle beeinflußt das Splicing des Exons 9 und damit die Reifung des Genproduktes. Normalerweise sind in dieser Region 7 Thymin-Basen (7T) vorhanden. Neben diesem Allel kommen auch CFTR-Allele mit 5 oder 9 Thymin-Basen vor. Das Allel mit 5 Thymin-Basen („5T“) ist mit CBAVD assoziiert. Bei 5T wird das Exon 9 nur noch zu ca. 40% in die entstehende Messenger-RNA (mRNA) eingebaut; der Verlust des Exons führt zu einem verkürzten Proteinmolekül mit eingeschränkter Funktionsfähigkeit. Dementsprechend kann das 5T-Allel bei 'compound' Heterozygotie mit einer typischen CF-Mutation auch zur milden Ausprägung der CF führen (siehe Tabelle 2).
Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, sind bei CBAVD-Patienten häufig folgende Mutationen mit dem 5T-Allel assoziiert:

F508	3659delC	G542X
W1284X	1078delT	R553X
R297W	Q1352H	insL138
D979A	D58N	2184insA
D1152H	S1235R

Im Mutationstest der 31 häufigsten CF-Mutationen in der afroamerikanischen und europäischen Bevölkerung sind nur die rot gekennzeichneten Mutationen enthalten. Zum Ausschluß des Vorliegens aller Mutationen bei gleichzeitigem 5T-Allel muß daher eine erweiterte Diagnostik durchgeführt werden (Dörk et al. 1997).
Um die Kosten der Untersuchung so minimal wie möglich zu halten, bietet sich für die CBAVD- Untersuchung eine Stufendiagnostik an, in der zuerst auf das Vorliegen von häufigen Mutationen im Rahmen des CF-Mutationspanels (31 Mutationen) getestet wird. Ist das Ergebnis der Untersuchung negativ, können in einer erweiterten Diagnostik die Exone untersucht werden, in denen seltenere Mutationen vorkommen. Ist das Ergebnis dieser Untersuchung ebenfalls negativ, kann mit der Sequenzierung des gesamten CFTR-Gens schließlich jede mögliche Mutation gefunden und nachgewiesen werden.

Indikation

• Kinderwunsch bei bekannten Fällen von CF-Erkrankungen in einer der Familien der beiden Partner
• Infertilität durch hereditär bedingte Fehlbildung des Samenleiters (Vas Deferens) bei Männern und Ermittlung des Genträgerstatus der Partnerin
• Patienten mit Azoospermie (keine Spermienzellen), Kryptospermie (Spermienzahl <1x106/ml) sowie schwerer Oligospermie (Spermienzahl <10x106/ml))
• Bevorstehende Intracytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) mit ejakulierten, epididymalen oder testikulären Spermien zur Behandlung andrologischer Subfertilität (in Verbindung mit einer genetischen Beratung)

Diagnostik

Stufendiagnostik

• 31 CF-Mutationen-Screening. Der Nachweis wird mit einer Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und anschließender Hybridisierung sequenzspezifischer Oligonukleotide erbracht. Die Analyse der aufgetrennten Fragmente erfolgt Computer-unterstützt nach Auftrennung auf dem DNA-Analysegerät ABI 310.
• Sequenzierung ausgewählter Exone des CFTR-Genes zum Ausschluss des Vorliegens seltener, CAVD-spezifischer Mutationen.
• Gesamtsequenzierung des CFTR-Genes zum Ausschluß des Vorliegens einer familiären oder individuellen spezifischen Mutation.

Untersuchungsmaterial:
(Versand durch Post oder Boten)

• mind. 1 ml EDTA-Blut

Dauer der Untersuchung:

• 5 Tage bis 4 Wochen (abhängig von der Anzahl der zu untersuchenden Exone des CFTR-Genes; Stufendiagnostik siehe oben)

Literatur

• De Braekeleer, M.; Férec, C.: “Mutations in the cystic fibrosis gene in men with congenital bilateral absence of the vas deferens“. Molecular Human Reproduction 2: 669-677 (1996).
• Dörk, T.; Dworniczak, B.; Aulehla-Scholz, C.; Wieczorek, D.; Stuhrmann, M.: “Distinct spectrum of CFTR gene mutations in congenital absence of the vas deferens“. Human Genetics 100: 365-377 (1997).
• Dörk, T., Mekes, F., Schmidt, K. Tümmler, B.: “Detection of more than 50 different CFTR mutations in a large group of german cystic fibrosis patients“. Human Genetics 56: 876-882 (1994).
• Jequier, A.M.; Ansell, I.D.; Bullimore, N.J.: “Congenital absence of the Optimization of the vasa deferentia presenting with infertility“. J. Androl. 6: 15-19 (1985).
• Stuhrmann, M.: „Das klinische Spektrum von Fertilitätsstörungen durch Mutationen im CFTR-Gen". Reproduktionsmedizin 14: 54-65 Springer-Verlag (1998).