andrologia molekularna.doc

(101 KB) Pobierz
Geny zaangażowane w determinację rozwoju płci męskiej:

Molekularne podstawy determinacji płci męskiej

Geny zaangażowane w determinację rozwoju płci męskiej:

1. TDF (testis determining factor)-230 kb:

·         ZFY (zinc finger gene)- reg kwaśny, reg zasadowy, 13 palców cynkowych (domena wiąznia DNA, rola w aktywacji transkrypcji)

·         SRY

·         PY 53,3- powoduje że XX są samicami

·         Inne: - SOX9- chr17 3 eksony, brak intronów, 509 aa, czynnik transkrypcyjny, zawiera domenę HMG, mutacjaèdysplazja kampomeliczna, ovotestis

-          WT1- 10 eksonów, czynnik transkrypcyjny, mutacjaèZespół Denys-Drasha

-          SF1- koduje receptor jądrowy (regulacja hydroksylacji steroidów, mutacjaèagenezja nadnerczy i gonad

-          DAX1- 2 eksony, 470aa, podwyższona ekspresja hamuje rozwój jąder

Ptaki: te same (brak SRY) + geny steroidogenezy (głównie aromatazy P450)+ Dmrf1(chromosom Z) èrozwój jąder + Wpkci (chromosom W)èformowanie jajnika

 

1. SRY jako czynnik determinujący rozwój jądra:

a)      struktura- 669 pzè204aa-(23,9kD); ATG...HMG-Box...___                                                            

-          brak intronów

-          HMG (high mobility group)- 80aa, najbardziej konserwatywna część białka SRY, wiąże się z sekwencją DNA A/TAACAAT/A

b)     produkt- czynnik transkrypcyjny mimo braku charakterystycznych domen; uruchamia kaskadę różnicowania gonady; ekspresja związana z aktywnością komórek Sertolego

c)      właściwości- konserwatywna struktura

-          na krótkim ramieniu Y

-          obecny u większości samców XX

-          u kobiet XY- mutacja w SRY

-          cechy genu regulatorowego

-          ekspresja w zrębie gonady myszy w ściśle określonym czasie organogenezy jądra

-          jego transkrypcja zostaje zachamowana bezpośrednio po uformowaniu kanalików krętych jądra

-          ekspresja związana z rozwojem tkanki somatycznej jądra a nie komórek rozrodczych

-          wbudowanie fragmentu 14 kb z genem SRYè rozwój jąder u zarodków XX

-          produkt HMG wiąże się z genem AMH (antymiller hormone) aktywując jego transkrypcję i hamowanie rozwoju przewodów Mullera.

 

2, 3.  Podstawy hormonalnego różnicowania płciowego i czynnik AMH

AMH, MIS, testosteron (T), dihydrotestosteron (DHT)

AMH- 560aa, 5 eksonów, 145 kDa, dominują aa hydrofobowe, 13,5% węglowodanów

        - wrażliwość: człowiek 8 tyg, szczur 15 dni, królik 17 dni

rysunek z hormonów

 

4. dziedziczne zaburzenia różnicowania płci

1.      mutacja syntazy 5-alfa-reduktazyèbrak DHTèpseudohermafrodytyzm (wewnętzrne męskie, zewnętrzne żeńskie)

2.      mutacja receptora androgenowegoèzespół niewrażliwości na androgeny lub zespół feminizujących jąderèosobniki genetycznie męskie, fenotypowo żeńskie

3.      oporność receptorowa- różny stopień męskiego pseudohermafrodytyzmu, interseksy- ovotestis, hermafrodyta)

 

Skutki u zwierząt gospodarskich:

-          aplasia i hypoplasia

-          ovotestis

-          freemartinizm (hipoplasia bisexualis)

Inne zaburzenia płodności męskiej:

-          wnętrostwo (kryptorchizm)

-          hipogonadyzm pierwotny- wadliwa funkcja komórek Leydiga i kanalika plemnikotwórczego

-          hipogonadyzm wtórny- dysfunkcja przysadki i podwzgórza

-          wiek osobnika- niedobór testosteronu i zwłóknienie okołokanalikowe

Przyczyny niepłodnościi męskiej:

-          zakażenia bakteryjne i wirusowe

-          reakcje autoimmunologiczne

-          żylaki powrózka nasiennego

-          leki- anaboliki

-          zaburzenia hormonalne

-          czynniki środowiskowe

Niepłodność idiopatyczna (hormonalna):

AZF- azospermia factorè mapowanie delecyjne (hybrydyzacja DNA)

RBM- binding motif

DAZ- deleted in azospermia (STS)

 

5. Metody kontroli płci

Różnicowanie plemników na podstawie:

-          różnic ich masy i wielkości

-          ładunku elektrycznego

-          różnej szybkości

-          właściwości powierzchni

-          immunologiczne

-          cytometria podziałowa

-          identyfikacja SRY metodą PCR

 

Zjawiska immunologiczne w procesach reprodukcyjnych

- transport plemników do miejsca zapłodnienia:

a)      Ig produkowane przez męski i żeński układ rozrodczy hamują transport plemników przez szyjkę macicy

b)     Immobilizacje plemników przez Ig wydzieliny szyjkowej

- kapacytacja i reakcja akrosomowa

- interakcja plemnik-komórka jajowa

a)      wiązanie z zona pellucida

b)     penetracja zona

c)      fuzja z błoną żółtkową

- bruzdkowanie i rozwój płodu

a)      wpływ Ig plemnikowych

 

1. Antygeny plemników

a)      Antygeny własne- powstałe w kanalikach plemnikotwórczych i najądrzach

b)     Nabyte (zmodyfikowane)- powstałe po opłaszczaniu się plemników antygenami wydzielin dodatkowych gruczołów płciowych (SCA- sperm coating antigens)

a) Antygeny powierzchniowe (błonowe)

-          części przedniej główki plemnika- AH1 (anterior head)

-          części tylnej główki- PH1 (posterior head)

-          antygen główki- WH1 (whole head)

-          antygen witki plemnika- PT1 (posterior tail)

-          antygen regionu postakrosomowego- FA1

-          antygeny zgodności tkankowej- MHC (HLA)

c)      antygeny wewnętrzne

-          antygeny wczesnych stadiów różnicowania

-          pojawiające się w stadium spermatocytu I rzędu i są obecne we wszystkich stadiach rozwoju aż do dojrzałości

-          antygeny pojawiające się w późnym etapie różnicowania (w spermatydach)

 

2. Autotolerancja immunologiczna wobec antygenów plemnikowych u samca

 

Autoantygen- antygen wzbudzający odpowiedź immunologiczną u osobnika danego gatunku

Alloantygen (izoantygen)- antygen wzbudzający odpowiedź immunologiczną u innych osobników tego samego gatunku ale różnych genetycznie

Autoantygeny S,P,T:

-          in vitro - S- rola w kapacytacji i reakcji akrosomowej

                  - P- rola w reakcji akrosomowej i penetracji oocytu (osłonki przejrzystej naturalnej i wolnej)

                  - T- rola w ruchliwości plemników, kapacytacji, wiązaniu z oocytem i penetracji oocytu

-          in vivo – po kryciu i immunizacji samic wobec autoantygenu zmniejsza się odsetek rozwijających się jaj, końcowy odsetek ciąży, powoduje opóźnienie ciąży i poronienia (S i P)

Wpływ surowicy antyhialuronidazowej- uszkodzenia strukturalne akrosomu plemnikowego.

Przeciwciała antyakrosynowe- zmniejszenie zdolności hydrolitycznej akrozyny.

Wpływ antysurowic wobec LDH plemników- zmniejszenie przeżywalności zarodków i ilości implantowanych zarodków.

Autoimmunizacja samców plazmą nasienia powoduje zmniejszenie liczby plemników w ejakulacie i zmniejszenie ich zdolności zapładniającej

 

3. Znaczenie bariery krew- jądro i inne bariery

Co chroni przed reakcjami autoimmunologicznymi

Bariery:

-          krew-jądro

-          błona podstawna kanalika

-          połączenia kompleksowe komórek Setrolego

-          tkanka śródmiąższowa

-          nabłonek naczyń krwionośnych i limfatycznych

-          błona graniczna

 

 

Składniki chemiczne sieci jądra:

-          kwas glutaminowy, glicyna, inozytol (ciśnienie osmotyczne)

-          jony Na, K, Ca, Mg, Cl

 

 

5. Czynniki naruszające barierę krew-jądro

a)      mechaniczne

b)     termiczne

c)      chemiczne (środowisko)- np. Cd konkuruje z Ca i Zn, powoduje nekrozę, obrzęk śródmiąższowy, zwolnienie przepływu krwi, niedotlenienie jąder

d)     Infekcje

e)      Urazowe- niedrożność nasieniowodów

f)       Wazektomia- odwracalna (przewiązka)- wzrost ilości IgA i IgM i nieodwracalna. Wzrost liczbu przeciwciał IgG i IgMèaglutynacja head-head; IgA, IgG i IgM ètail to tail i head to tail

 

Skutki naruszenia szczelności bariery krew- jądro (EAO-experimental alergie orchitis):

-          monocytowe zapalenie jądra

-          zapalenie a nawet zamknięcie światła kanalików prostych

-          odkładanie się kompleksów immunologicznych antygen plemnikowy:Ig wokół kanalików plemnikotwórczych

-          zapalenie ogona najądrzy

-          zapelenie nasieniowodów

 

6. Testy wykrywania obecności przeciwciał.

a) metody aglutynacyjne –żelowy test aglutynacyjny

-          próbkowo-szkiełkowy test aglutynacyjny

-          mikropłytkowy

-          kapilarny

b) metody immobilizacyjne- sperm immobility test

c) nowe metody:

-          pośrednia mieszana reakcja antyglobulin (MAR)

-          pośredni test immunobead

-          ELISA

-          Cytometria przepływowa

-          Test cytotoksyczny

-           

7. Wpływ przeciwciał antyplemnkowych samicy na procesy reprodukcji 

a)      aglutynacja lub immobilizacja

b)     plemnikowa cytotoksyczność

c)      przeciwdziałanie penetracji śluzu szyjkowego

d)     ingerencja w reakcję kapacytacji i reakcję akrosomową

e)      hamowanie wiązania plemników lub przeciwdziałanie penetracji osłon jajowych

f)       ingerencja w implantację zarodka

g)     Wzmożenie fagocytozy plemników w drogach rodnych samicy przez makrofagi

 

Testy:

a)      test kontaktu plemników ze śluzem szyjkowym (S-CMCT)

b)     test penetracji śluzu szyjkowego przez plemniki (S-CMPT)

 

Immunologiczne uwarunkowania niepłodności u ludzi i zwierząt

-          spermoprzeciwciała u samców lub samic

-          Ig jajnikow u samic

-          Ig samic w śluzówce macicy

-          Ig w orchitis i epididymis

-          Alergia kobiet na plazmę nasienia

-          Antyfosfolipidowe Ig

 

Molekularne podstawy konserwacji gamet

 

1. Czynniki fizykochemiczne naruszające stabilność struktur plemnikowych podczas kriokonserwacji

3. Przebieg zamrażania gamet

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin