ROZPOWSZECHNIE EUROPEJSKICH LINII OJCOWSKICH

DISTRIBUTION OF EUROPEAN PATERNALLINES

Grażyna Adler

Samodzielna Pracownia Gerontobiologii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie Autor do korespondencji: Grażyna Adler (gra2@op.pl)

Grażyna Adler – dr hab. n. med. Absolwentka Akademii Rolniczej w Szczecinie. Specjalista w dziedzinie zdrowia publicznego oraz diagnostyki laboratoryjnej. Kierownik Samodzielnej Pracowni Gerontobiologii. Wykładowca akademicki. Członek Polskiego Towarzystwa Diagnostyki Laboratoryjnej. Praca naukowo-badawcza autorki związana jest z genetyką populacyjną i antropologią, a także z procesami starzenia.

Streszczenie

Zastosowanie takich metod molekularnych jak: mikromacierze DNA, sekwencjonowanie całego genomu czy sekwencjonowanie następnej generacji stwarza nowe możliwości szczegółowej analizy różnorodności genetycznej populacji zarówno w Europie, jak i na świecie oraz przybliża wyjaśnienie intrygujących zjawisk w ich historii demograficznej. W ciągu ostatnich lat liczba markerów wykorzystywanych w badaniach populacyjnych i filogenetycznych sprzężonych z chromosomem Y znacząco wzrosła. Duża liczba polimorficznych locci w obrębie nierekombinującego haplotypu, zjawisko dryfu genetycznego i niższy wskaźnik migracji mężczyzn w stosunku do kobiet w przypadku chromosomu Y stanowią nieocenione narzędzie w badaniach nad ewolucją gatunku. Stwierdzono, że wśród populacji światowych najwyższy poziom różnorodności haplogrupy Y1 wykazują populacje Azji Zachodniej i Środkowej (odpowiednio 0,824 i 0,769), a najniższy populacje europejskie (0,633). W artykule zaprezentowano wybrane informacje dotyczące badań zmienności w obrębie chromosomu Y, które przyczyniają się do wyjaśniania i lepszego zrozumienia wpływu wydarzeń historycznych na różnorodność genetyczną2 populacji europejskich. Przedstawione dane oparte są na wynikach badań wykorzystujących wysokoprzepustowe metody molekularne. Na uwagę zasługuje jednak fakt, że wielu badaczy analizuje wąskie grupy wybranych markerów genetycznych i różne zmiany pojedynczych nukleotydów, co stanowi zasadniczą trudność przy porównywaniu wybranych populacji. słowa kluczowe: linia paternalna, haplogrupa, różnorodność genetyczna

Abstract

The use of molecular methods such as DNA microarrays, genome‑wide association studies, or next generation sequencing offers new opportunities for a detailed analysis of the genetic diversity of the population, both in the Europe and worldwide, and brings closer the explanation of intriguing phenomena in their demographic history. In recent years, the number of markers used in population and phylogenetic studies coupled with an Y chromosome has increased significantly. A large number of polymorphic locci within nonrecombining haplotype, the phenomenon of genetic drift and a lower rate of migration of men compared to women in the case of the Y chromosome are an invaluable tool in the studies of species’ evolution. It was found that among the world’s population the highest level of diversity of Y haplogroup have populations of western and central Asia (0.824 and 0.769, respectively) and the lowest of European populations (0.633). Selected information about variability within the Y chromosome that contributes to explaining and understanding the impact of historical events on the genetic diversity of European populations was described in the article. The presented findings derive from studies based on high throughput molecular methods. It should be noted though that many researchers analyse only small groups of the selected genetic markers and single nucleotide polymorphisms, which is a major difficulty when comparing the selected populations. key words: paternal line, haplogroup, genetic diversity

Skróty / Abbreviations

AmpFLP – polimorfizm długości amplikowanego fragmentu (ang. amplified fragment length polymorphism), chip DNA – mikromacierze DNA (ang. chip DNA), GWAS – sekwencjonowanie całego genomu (ang. genome-wide association studies), Hg – haplogrupa (ang. haplogroup), Mpz – mega par zasad (ang. Mbp, megabase pairs), MSY – specyficzny rejon na chromosomie Y związany z płcią męską (ang. male specific region of the Y chromosome), mtDNA – mitochondrialny DNA (ang. mitochondrial DNA), NGS – sekwencjonowanie następnej generacji (ang. next-generation sequencing), NRY – region nieulegający rekombinacji (ang. non-recombining region), SNP – polimorfizm pojedynczych nukleotydów (ang. single nucleotide polimorphisms), SRY – lokalizacja genu, na ramieniu krótkim (Yp) chromosomu Y, determinującego płeć męską (ang. sex‑determining region on the short arm (Yp) of chromosome Y), STR – krótkie powtórzenia tandemowe (ang. short tandem repeats), VNTR – zmienna liczba tandemowych powtórzeń (ang. variable number tandem repeat), YAP – polimorfizm specyficznego regionu Alu na chromosomie Y (ang. Y-chromosome Alu polymorphism)

Rozpowszechnienie haplogrup chromosomu Y w populacjach europejskich

Migracje i ekspansje ludności na przestrzeni ostatnich kilku tysięcy lat oraz czynniki demograficzne składają się na atlas różnorodności genetycznej współczesnych populacji (Jobling, 2012; Novelletto, 2007). Badania męskiego chromosomu Y wydają się być właściwą drogą do wyjaśnienia roli mężczyzn w dzisiejszym kształcie mapy genetycznej Europy, dostarczają również wielu cennych informacji na temat historii demograficznej współczesnych populacji. Sugeruje się, że mapa genetyczna Europy została ukształtowana przez dwa główne wydarzenia. Pierwsze w epoce górnego paleolitu3 (ok. 40 tys. lat temu), kiedy to współcześni ludzie, łowcy i zbieracze4, weszli na kontynent, drugie w epoce neolitu5 (ok. 10 tys. lat temu) wraz z przybyciem przez Anatolię pierwszych rolników z terenu Żyznego Półksiężyca – regionu rozciągającego się od wschodniego wybrzeża Morza Śródziemnego do Zatoki Perskiej i dolin Tygrysu i Eufratu (Wiik, 2008). Wydarzenia te przyczyniły się do obserwowanych współcześnie gradientowych zmian w kierunku z północy na południe w rozpowszechnieniu polimorfizmu pojedynczych nukleotydów6 (SNP, ang. single nucleotide polimorphisms), które to zmiany są obserwowane w całej Europie (Richards i wsp., 2002; Semino i wsp., 2000). Obecny wzór rozpowszechnienia oraz

3 Starsza epoka kamienia – epoka kamienia łupanego. 4 Ludy zbieracko‑łowieckie żyły do schyłku epoki mezolitu. Do dzisiejszych czasów przetrwały nieliczne kultury tego typu. Zajmują one tereny suche, lasy tropikalne i obszary arktyczne. 5 Neolit zwany także epoką kamienia gładzonego, datowany od około 5400 do 1800 roku p.n.e. Charakterystyczne cechy epoki neolitu to uprawa roślin i hodowla zwierząt oraz zakładanie stałych osad. 6 Zjawisko zmienności sekwencji DNA, polegające na zmianie pojedynczego nukleotydu.

pochodzenie wielu europejskich SNP sugeruje, że zdecydowana większość chromosomów Y Europejczyków ma związek z wydarzeniami z epoki neolitu oraz przemianami technologicznymi i kulturowymi z tej epoki (Balaresque i wsp., 2010). Jako istotny czynnik w rozwoju historii współczesnych populacji uznaje się rozwój rolnictwa, w wyniku którego nastąpił znaczny wzrost liczby ludności. Wraz ze wzrostem liczebności populacji obserwowano wzrost różnorodności genetycznej, przy czym zmienność wewnątrzpopulacyjna w porównaniu do zmienności całej populacji świata odznacza się wyższym zróżnicowaniem genetycznym. W obrębie populacji różnice między poszczególnymi osobami wynoszą 93–95% zmienności genetycznej, natomiast między głównymi grupami stanowią jedynie 3–5%. Różnice te mogą dotyczyć zmian ilościowych (częstotliwości rozpowszechnienia markerów polimorficznych) lub jakościowych (występowania różnorodnych wariantów, ograniczonych do określonego regionu geograficznego lub populacji). Wpływ paleolitycznych łowców‑zbieraczy i neolitycznych rolników pochodzących z Bliskiego Wschodu na obraz mapy genetycznej współczesnych populacji europejskich był dyskutowany wielokrotnie. Poszukiwanie związków między udziałem czynników genetycznych i ogólną zmiennością fenotypową stało się możliwe dzięki zastosowaniu najnowszych, wysokoprzepustowych metod molekularnych takich jak: mikromacierze DNA (chip DNA, ang. chip DNA), sekwencjonowanie całego genomu (GWAS, ang. genome‑wide association studies), czy sekwencjonowanie następnej generacji (NGS, ang. next‑generation sequencing) (Hui i wsp., 2013; Drmanac i wsp., 2010). Mimo że wiele kwestii pozostaje nie do końca wyjaśnionych, już dzisiaj można udzielić odpowiedzi na coraz więcej pytań dotyczących pochodzenia europejskiej populacji. Genetyka populacyjna stanowi potencjalnie użyteczne narzędzie w badaniu ostatnich ludzkich migracji (Chaubey, 2010). Ponadto wyniki badania rozpowszechnienia SNP mogą być wykorzystane do wnioskowania na temat pochodzenia konkretnych osób i całych populacji (Bamshad, 2003; Calafell, 2003). Najbardziej interesujących i przydatnych informacji dostarczają analizy dwóch markerów uniparentalnych naszego genomu: chromosomu Y i mitochondrialnego DNA (mtDNA, ang. mitochondrial DNA). Ludzkie chromosomy X i Y wyewoluowały z pary autosomów w ciągu ostatnich 200–300 mln lat. W minionych stuleciach oraz współcześnie, zarówno w Europie, jak i na świecie, w społeczeństwach patriarchalnych ojcowski rodowód stanowi istotny czynnik genezy i rozwoju grup rodowych, plemiennych oraz etnicznych. Od ubiegłego stulecia, kiedy to badania Jacobsa nad zespołem Klinefeltera (47, XXY) oraz Forda nad zespołem Turnera (45, X0) wykazały, że chromosom Y odgrywa kluczową rolę w determinowaniu płci, przyciąga on szczególną uwagę genetyków i biologów ewolucyjnych (Ford i wsp., 1959; Jacobs i Strong, 1959). Wyniki najnowszych badań potwierdzają, że ludzki chromosom Y istotnie różni się od swojego żeńskiego odpowiednika (rycina 1). Szacuje się, że chromosom Y zbudowany jest z ok. 60 milionów nukleotydów i cechuje go mniejsza liczba genów (ok. 80) zarówno w porównaniu z chromosomem X (ok. 1100 genów), jak i z pozostałymi chromosomami (Ross i wsp., 2005; Skaletsky i wsp., 2003). Do chwili obecnej dowiedziono, że z blisko 80 genów leżących na chromosomie Y, tylko niecałe 20, a więc ok. 25% ma swoje odpowiedniki na chromosomie X. Ross i wsp. (2005) i Skaletsky i wsp. (2003) zwrócili uwagę, że różnica wielkości między chromosomami X (155 Mpz) i Y (45 Mpz) jest znaczna, przy czym wielkość chromosomu Y to niecałe 30% wielkości X, zaś długość euchromatyny chromosomu Y to zaledwie 15% długości euchromatyny X, stosunek wynosi 23 Mpz do 152 Mpz (Ross i wsp., 2005; Skaletsky i wsp., 2003). Początkowo ludzki chromosom Y (rycina 1) wydawał się być najmniej polimorficznym chromosomem (Roewer i wsp., 1996), jednak w ostatnich latach liczba markerów wykorzystywanych zarówno w badaniach populacyjnych, jak i filogenetycznych sprzężonych z chromosomem Y zwiększa się (Novokmet i wsp., 2011; Primorac i wsp., 2011). Wśród markerów o binarnym polimorfizmie7, charakteryzujących się bardzo niską częstością mutacji, wymienia się insercje specyficznego regionu Alu8 na chromosomie Y (YAP, ang. Y-chromosome

Alu polymorphism) (Callinan i wsp., 2003) oraz liczne SNP (Jobling, 2001). Rozpowszechnienie SNP szacowane jest na poziomie 2,5 × 108/nukleotyd/ pokolenie (Nachman i Crowell, 2000). Z tego względu markery binarne postrzegane są jako rzadkie zdarzenia w ewolucji człowieka, a ich analiza stanowi doskonałe narzędzie do konstruowania drzew filogenetycznych (Jobling, 2001). Wykorzystywane są one także w badaniach migracji populacji ludzkich oraz badaniach nad kolonizacją nowych obszarów (Pericić i wsp., 2005; Rootsi i wsp., 2004). Haplotypy zdefiniowane przez markery Y‑SNP wykazują wysoki stopień specyficzności populacyjnej (Jobling, 2001). W miejscach o znacznie wyższej podatności na mutacje zidentyfikowano markery o zmiennej liczbie tandemowych powtórzeń (VNTR, ang. variable number tandem repeat) oraz ok. 200 różnych krótkich powtórzeń tandemowych (STR, ang. short tandem repeat), które zidentyfikowano za pomocą techniki AmpFLP (polimorfizm długości amplikowanego fragmentu, ang. amplified fragment length polymorphism). Przykładowymi markerami są specyficzne regiony na chromosomie Y związane z płcią męską (MSY1, MSY2, ang. male specific region of the Y chromosome) (Gusmao i wsp., 2006; Kayser i wsp., 2004). W zależności od czasu, w którym doszło do wydarzeń w historii analizowanych populacji, poszukuje się odmiennych polimorficznych układów sprzężonych z chromosomem Y. Analiza wolno ewoluujących markerów Y‑SNP pozwala na wgląd w prehistoryczne wędrówki ludów i fale kolonizacji, także w Europie (Pericić i wsp., 2005; Rootsi i wsp., 2004). Z drugiej strony markery Y-STR, które charakteryzują się wyższą częstością mutacji, okazują się przydatne w badaniach genetycznych stosunkowo niedawnych wydarzeń (Kayser i wsp., 2005; Roewer i wsp., 1996). Brak rekombinacji podczas mejozy powoduje, że źródłem zmienności w obrębie regionu nieulegającego rekombinacji (NRY, ang. non‑recombining region) są mutacje (Jobling, 2001). Mutacje pojedynczych nukleotydów genów holandrycznych9 przekazywane są męskim potomkom przez założyciela rodu.

7 Markery o binarnym (podwójnym) polimorfizmie to określonej długości fragmenty DNA otrzymywane w formie prążków na żelach, będące efektem końcowym trawienia restrykcyjnego i/lub amplifikacji bądź hybrydyzacji. 8 Krótkie fragmenty DNA podatne na działanie endonukleazy restrykcyjnej (Alu) występujące w dużych ilościach w genomach naczelnych, często występują w obszarach niekodujących (intronach). 9 Geny holandryczne u płci determinowanej obecnością chromosomu Y są to geny przekazywane wyłącznie w linii męskiej.



ROZPOWSZECHNIENIE EUROPEJSKICHLINI I OJCOWSKICH

Zróżnicowanie rozpowszechnienia haplogrup ( Ryc. 2. Hg) Y-DNA w Europie Hg R1a1 – haplogrupa wschodnioeuropejska, słowiańska; Hg R1b1 – haplogrupa zachodnioeuropejska, celtycko- germańska; Hg I1 – haplogrupa nordycko- germańska; Hg I2a – haplogrupa bałkańsko- słowiańska; Hg I2b – haplogrupa bałkańsko‑niemiecka; Hg E – haplogrupa północno-wschodnioafrykańska i grecka; Hg J1, Hg J2 – haplogrupy semicka, bliskowschodnia; G – haplogrupa kaukaska; Hg N – haplogrupa ugro‑fińska. Według http://www.eupedia.com/europe/european_y-dna_haplogroups.shtml Fig. 2. Diversity of haplogroups (Hg) Y-DNA in Europe Hg R1a1 – Eastern European, Slavic haplogroup; Hg R1b1 – Western European, Celtic‑Germanic haplogroup; Hg I1 – Nordic-Germanic haplogroup; Hg I2a – Balkan-Slavic haplogroup; Hg I2b – Balkan-Germanic haplogroup; Hg E – North-Eastern African and Greek haplogroup; Hg J1, Hg J2 – Semitic, Middle Eastern haplogroups; G – caucasian haplogroup; Hg N – Ugro-Finnish haplogroup. According to http://www.eupedia.com/europe/european_y-dna_haplogroups.shtml

Badając zatem zestaw określonych markerów binarnych, uzyskuje się grupy identycznych haplotypów o wspólnym pochodzeniu określane mianem haplogrup paternalnych (Jobling i wsp., 1997). Wyniki analizy 22 markerów binarnych w obrębie chromosomu Y wykazały, że ponad 95% chromosomów Y w Europie można przyporządkować 10 rodowodom o zróżnicowanym rozkładzie częstości w różnych populacjach (Semino i wsp., 2000). Według wyników badań, które zaprezentowała Wiik, prawie wszyscy Europejczycy należą do I1 haplogrup Y, w kolejności alfabetycznej: E3a, E3b, G, I1a, I1b1, I1b2, J2, N2, N3, R1a, R1b (Wiik, 2008). Rozpowszechnienie haplogrup ludzkiego chromosomu Y (rycina 2) zdeterminowane jest w głównej mierze przez granice lądowe.Ułatwieniem przy badaniu haplogrup paternalnych nad maternalnymi jest fakt, że mężczyźni są mniej mobilni od kobiet (Wilder i wsp., 2004). W większości społeczeństw rolniczych mężczyźni dziedziczą własność rodziców i pozostają w tej samej lokalizacji z pokolenia na pokolenie. Wśród populacji światowych najwyższy poziom różnorodności haplogrupy Y jest charakterystyczny dla populacji Azji Zachodniej i Środkowej (odpowiednio 0,824 i 0,769) oraz Kaukazu (0,790), a najniższy dla Europy (0,633) (Nasidze i wsp., 2004). W Europie haplogrupami charakteryzującymi się największą częstością występowania są Hg R1a oraz Hg R1b (rycina 2), przy czym zwraca uwagę fakt występowania przeciwnego gradientu rozpowszechnienia obu haplogrup. Najnowsze badania Myres i wsp. (2011) i Underhill i wsp. (2010) sugerują, że pojawienie się Hg R1a i Hg R1b przypada na okres po ostatnim zlodowaceniu, ok. 15 tys. lat temu. Według ostatnich doniesień możliwe jest, że haplogrupa Hg R zaczęła rozprzestrzeniać się z Azji do Europy Zachodniej wkrótce po rozpoczęciu cofania się lodowców, ale przed przybyciem rolnictwa na tereny Europy Południowo-Wschodniej. Sugeruje to, że ok. 15–10 tys. lat temu Europa była zamieszkana przez populacje wywodzące się z epoki mezolitu10 (Hg I) oraz z Azji Zachodniej (Hg R1). Następnie, rolnicy z Żyznego Półksiężyca zapoznali lokalne populacje z rolnictwem (Myres i wsp. 2011; Underhill i wsp., 2010). Rozpowszechnienie Hg R1b osiąga szczególnie wysokie częstotliwości w Europie Zachodniej, zaś wyższa częstotliwość Hg R1a jest charakterystyczna dla populacji mówiących językami słowiańskimi. Wysokie częstotliwości Hg R1a występują w: Polsce (57,5%), na Ukrainie (40–65%), europejskiej części Rosji (45–65%), Białorusi (51%), Słowacji (42%), Czechach (34%) i w Chorwacji (24%). Częstość haplogrupy R1a w innych krajach europejskich waha się od ok. 30% w Estonii przez 45% na Litwie do średnio 40% na Węgrzech, a w Norwegii, na Islandii oraz w Niemczech Wschodnich oscyluje między 20 a 30% (http://www.eupedia.com/europe/european_ydna_ haplogroups.shtml). Najwyższe rozpowszechnienie haplogrupy Hg R1b występuje w północno‑zachodniej Irlandii (98%) i na ograniczonych obszarach Anglii, Hiszpanii i Portugalii (90%), we Francji, Hiszpanii i w Szkocji waha się od 60% do ok. 71%. Rozpowszechnienie haplogrupy Hg R1b poniżej 10% odnotowano w Serbii, Polsce, Macedonii i Kosowie (odpowiednio 4,4%; 2,4–9,5%; 5,1% i 7,9%) (Myres i wsp., 2011). Wśród innych grup etnicznych i haplogrup na terenie Europy grupę N zaobserwowano u wysokiego odsetka populacji Finów (58%), Litwinów (42%) i Łotyszów (38%), grupę J1 u Greków, Włochów, Francuzów, Portugalczyków i Hiszpanów (poniżej 5%). Z kolei grupę I1 zidentifikowano w Europie Północnej 10 Epoka mezolitu obejmuje środkowy okres epoki kamienia od ok. 10 tys. lat p.n.e. do ok. 4000–3500 lat p.n.e. Od ok. 5400 roku p.n.e. gospodarczo‑ społeczna struktura mezolitu współegzystowała z neolityczną. (rycina 2) (http://www.eupedia.com/europe/european_ydna_ haplogroups.shtml). Państwa leżące w Europie Południowo‑Wschodniej, a wśród nich Serbia położona na skrzyżowaniu szlaków migracyjnych od czasów paleolitu, mogą stanowić przyczynek do wyjaśnienia wpływu, jaki mieli paleolityczni kolonizatorzy rolni z Bliskiego Wschodu na populacje zamieszkujące Serbię oraz okoliczne tereny. Wyniki badań Regueiro i wsp. wskazują, że ok. 58% serbskich chromosomów Y w odniesieniu do haplogrupy Hg R1a należy do rodów wywodzących się z neolitu (Regueiro i wsp., 2012). Z drugiej strony, udział haplogrupy Hg R1b chromosomu Y w liniach z epoki neolitu wywodzących się z Bliskiego Wschodu stanowi 39%. Autorzy zaproponowali, że Azja Południowa jest najbardziej prawdopodobnym regionem pochodzenia haplogrupy R1a (Regueiro i wsp., 2012). Inne rodowody, w szczególności Hg E1b i Hg J, wykazują także wpływy ekspansji, która miała miejsce w neolicie na dzisiejszy obraz genetyczny Europy. Rosnąca liczba markerów genetycznych oferuje nowe możliwości dla bardziej szczegółowej analizy różnorodności genetycznej populacji oraz wyjaśnienia intrygujących zjawisk związanych z historią demograficzną, jednak należy zauważyć, że wadą wielu z tych badań jest to, że są one oparte na wąskiej grupie wybranych markerów genetycznych i analizują różne SNP, co powoduje, że porównanie różnych populacji staje się niemożliwe.

Piśmiennictwo

Balaresque P., Bowden G.R., Adams S.M., Leung H.Y., King T.E., Rosser Z.H. i wsp.: A predominantly neolithic origin for european paternal lineages. PLoS Biol. 2010, 8, e1000285.

Bamshad M.J., Wooding S., Watkins W.S., Ostler C.T., Batzer M.A., Jorde L.B.: Human population genetic structure and inference of group membership. Am J Hum Genet. 2003, 72, 578–589.

Calafell F.: Classifying humans. Nat Genet. 2003, 33, 435–436.

Chaubey G.: The demographic history of India: a perspective based on genetic evidence. Tartu University Press, Tartu, 2010.

Callinan P.A., Hedges D.J., Salem A.H., Xing J., Walker J.A., Garber R.K. i wsp.: Comprehensive analysis of Alu‑associated diversity on the human sex chromosomes. Gene. 2003, 317, 103–110.

Drmanac R., Sparks A.B., Callow M.J., Halpern A.L., Burns N.L., Kermani B.G. i wsp.: Human genome sequencing using unchained base reads on self‑assembling DNA nanoarrays. Science. 2010, 327, 78–81.

Ford C.E., Jones K.W., Polani P.E., De Almeida J.C., Briggs J.H.: A sex-chromosome anomaly in a case of gonadal dysgenesis (Turner’s syndrome). Lancet. 1959, 1, 711–713.

Gusmao L., Butler J.M., Carracedo A., Gill P., Kayser M., Mayr W.R. i wsp.: DNA Commission of the International Society of Forensic Genetics (ISFG): an update of the recommendations on the use of Y‑STRs in forensic analysis. DNA Commission of the International Society of Forensic Genetics. Forensic Sci Int. 2006, 157, 187–197.

http://www.eupedia.com/europe/european_y-dna_haplogroups.shtml (10.01.2014). Hui S., Jian L., Jigang Z., Chao X., Yan J., Zikai W. i wsp.: Comprehensive characterization of human genome variation by high coverage whole‑genome sequencing of forty four caucasians. PLoS One. 2013, 8: e59494. Jacobs P.A., Strong J.A.: A case of human intersexuality having a possible XXY sex-determining mechanism. Nature. 1959, 183, 302–303.

Jobling M.A., Pandya A., Tyler‑Smith C.: The Y chromosome in forensic analysis and paternity testing. Int J Legal Med. 1997, 110, 118–124.

Jobling M.A.: Y- chromosomal SNP haplotype diversity in forensic analysis. Forensic Sci Int. 2001, 118, 158–156.

Jobling M.A.: The impact of recent events on human genetic diversity. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2012, 367, 793–799.

Kayser M., Kittler R., Erler A., Hedman M., Lee A.C., Mohyuddin A. i wsp.: A comprehensive survey of human Y- chromosomal microsatellites. Am J Hum Genet. 2004, 74, 1183–1197.

Kayser M., Lao O., Anslinger K., Augustin C., Bargel G., Edelmann J. i wsp.: Significant genetic differentiation between Poland and Germany follows present‑day political borders, as revealed by Y- chromosome analysis. Hum Genet. 2005, 117, 428–443.

Myres N.M., Rootsi S., Lin A.A., Järve M., King R.J., Kutuev I. i wsp.: A major Y‑ chromosome haplogroup R1b Holocene effect in Central and Western Europe. Eur J Hum Genet. 2011, 19, 95–101.

Nachman M.W., Crowell S.L.: Estimate of the mutation rate per nucleotide in humans. Genetics. 2000, 156, 297–304.

Nasidze I., Ling E.Y., Quinque D., Dupanloup I., Cordaux R., Rychkov S. i wsp.: Mitochondrial DNA and Y-

chromosome variation in the caucasus. Ann Hum Genet. 2004, 68, 205–221.

Novelletto A.: Y chromosome variation in Europe: continental and local processes in the formation of the extant gene pool. Ann Hum Biol. 2007, 34, 139–172.

Novokmet N., Marjanović D., Skaro V., Projić P., Lauc G., Grahovac B. i wsp.: Genetic polymorphisms of 15 STR loci in the population of the island of Cres (Croatia). Ann Hum Biol. 2011, 38, 12–21.

Pericić M., Lauc L.B., Klarić I.M., Rootsi S., Janićijevic B., Rudan I. i wsp.: High‑resolution phylogenetic analysis of southeastern Europe traces major episodes of paternal gene flow among Slavic populations. Mol Biol Evol. 2005, 22, 1964–1975.

Primorac D., Marjanović D., Rudan P., Villems R., Underhill P.A.: Croatian genetic heritage: Y- chromosome story. Croat Med J. 2011, 52, 225–234.

Regueiro M., Rivera L., Damnjanovic T., Lukovic L., Milasin J., Herrera R.J.: High levels of Paleolithic Y- chromosome lineages characterize Serbia. Gene. 2012, 498, 59–67.

Richards M., Macaulay V., Torroni A., Bandelt H.J.: In search of geographical patterns in European mitochondrial DNA. Am J Hum Genet. 2002, 71, 1168–1174.

Roewer L., Kayser M., Dieltjes P., Nagy M., Bakker E., Krawczak M. i wsp.: Analysis of molecular variance (AMOVA) of Y‑ chromosome‑specific microsatellites in two closely related human populations. Hum Mol Genet. 1996; 5: 1029-1033.

Erratum in: Hum Mol Genet. 1997, 6, 828. Ross M.T., Grafham D.V. , Coffey A.J., Scherer S., Beck S., Rogers J. i wsp.: The DNA sequence of the human X chromosome. Nature. 2005, 434, 325–337.

Rootsi S., Magri C., Kivisild T., Benuzzi G., Help H., Bermisheva M.: Phylogeography of Y- chromosome haplogroup I reveals distinct domains of prehistoric gene flow in europe. Am J Hum Genet. 2004, 75, 128–137.

Semino O., Passarino G., Oefner P.J., Lin A.A., Arbuzova S., Beckman L.E. i wsp.: The genetic legacy of Paleolithic Homo sapiens in extant Europeans: a Y chromosome perspective. Science. 2000, 290, 1155–1159.

Skaletsky H., Kuroda-Kawaguchi T., Minx P.J., Cordum H.S., Hillier L., Brown L.G. i wsp.: The male- specific region of the human Y chromosome is a mosaic of discrete sequence classes. Nature. 2003, 423, 825–837.

Underhill P.A., Myres N.M., Rootsi S., Metspalu M., Zhivotovsky L.A., King RJ. i wsp.: Separating the post‑Glacial coancestry of European and Asian Y chromosomes within haplogroup R1a. Eur J Hum Genet. 2010, 18, 479–484.

Wiik K.: Where did European man come from? J Genet Geneal. 2008, 4, 35–85.

Wilder J.A., Kingan S.B., Mobasher Z., Pilkington M.M., Hammer M.F.: Global patterns of human mitochondrial DNA and Y- chromosome structure are not influenced by higher migration rates of females versus males. Nat Genet. 2004, 36, 1122–1125.

SYMPOZJUM NAUKOWO-SZKOLENIOWE

Polskiego Towarzystwa Andrologicznego 15. Dzień Andrologiczny

Sprawozdanie

W dniach 20–21 września 2013 r. w Hotelu Amber Baltic w Międzyzdrojach odbyło się „Sympozjum naukowo‑szkoleniowe – 15. Dzień Andrologiczny” pt. „Zdrowie mężczyzn w różnych okresach życia”, organizowane przez Polskie Towarzystwo Andrologiczne pod patronatem Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie (PUM). Praktyczną stroną organizacji tego wydarzenia zajęła się Fundacja dla Uniwersytetu Medycznego w Łodzi (FUMED) przy współpracy Komitetu Organizacyjnego Sympozjum. Spotkanie poprzedziły warsztaty poświęcone zastosowaniu wybranych metod oceny plemników w mikroskopie świetlnym, zorganizowane pod kierownictwem dr hab. n. med. Małgorzaty Piaseckiej. Część naukową rozpoczęło powitanie wygłoszone przez Przewodniczącą Polskiego Towarzystwa Andrologicznego, a jednocześnie Przewodniczącą Komitetu Naukowego Sympozjum, prof. dr hab. n. med. Jolantę Słowikowską‑Hilczer oraz Przewodniczącą Komitetu Organizacyjnego prof. dr hab. n. med. Marię Laszczyńską. Dziekan Wydziału Nauk o Zdrowiu PUM prof. dr hab. n. zdr. Beata Karakiewicz w imieniu Rektora PUM prof. dr. hab. n. med. Andrzeja Ciechanowicza oraz swoim wyraziła słowa poparcia i uznania dla działalności w dziedzinie andrologii zespołu Zakładu Histologii i Biologii Rozwoju PUM. Następnie zaproszony z Uniwersytetu w Western Cape w Republice Afryki Południowej prof. Gerhard Van der Horst wygłosił wykład poświęcony zastosowaniu komputerowej analizy nasienia. Wręczono także Nagrodę Młodych Polskiego Towarzystwa Andrologicznego im. Prof. Michała Bokińca dr n. biol. Marcie Zarzyckiej z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, która zaprezentowała wyniki nagrodzonej publikacji. Tematyka Sympozjum była zróżnicowana. Sesje poświęcone były: 1) etiopatogenezie i leczeniu niepłodności męskiej – roli czynnika genetycznego i środowiskowego, 2) badaniom klinicznym w andrologii, 3) wpływowi starzenia na zdrowie mężczyzny i 4) postępom w naukach podstawowych związanych z zagadnieniami andrologicznymi. Uczestnicy z dużym zainteresowaniem wysłuchali wykładów oraz dyskusji klinicystów z diagnostami i przedstawicielami nauk podstawowych. Po spotkaniu naukowym odbyło się miłe wieczorne spotkanie towarzyskie, podczas którego zacieśniono kontakty naukowe. Spotkanie zakończyło się zaproszeniem dr hab. n. med., prof. UMK Romana Kotzbacha na przyszłe „Sympozjum Polskiego Towarzystwa Andrologicznego – 16. Dzień Andrologiczny” w Bydgoszczy.

Streszczenia wykładów

Grażyna Adler

Charakterystyka genetyczna populacji mężczyzn europejskich, czyli co c zyni ich takimi, jakimi są

Samodzielna Pracownia Gerontobiologii, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie gra2@op.pl

Poszukiwanie związków między udziałem czynników genetycznych a ogólną zmiennością fenotypową cech lub zachowań, przy jednoczesnej kontroli wpływów środowiskowych, stało się możliwe dzięki zastosowaniu najnowszych, wysokoprzepustowych metod molekularnych, takich jak sekwencjonowanie następnej generacji (NGS, ang. next generation sequencing), czy skanowanie ludzkiego genomu. Obecnie na podstawie otrzymanych wyników można wnioskować na temat korelacji mutacji pojedynczych nukleotydów z ekspresją genów, na dalszym etapie – ich korelacji z poziomem na przykład hormonów i w efekcie końcowym – naszym zachowaniem; wnioskować można również na temat pochodzenia i migracji populacji. Mimo że wiele z tych zależności pozostaje nie do końca wyjaśnionych, już dzisiaj można udzielić odpowiedzi na coraz więcej pytań.

Zmienność wewnątrzpopulacyjna w porównaniu do zmienności całej populacji świata charakteryzuje się wyższym zróżnicowaniem genetycznym. Różnice te mogą dotyczyć zmian ilościowych – częstotliwości rozpowszechnienia markerów polimorficznych lub jakościowych – występowania różnorodnych wariantów, ograniczonych do określonego regionu geograficznego lub populacji. W minionych stuleciach oraz współcześnie, zarówno w Europie, jak i na świecie, w społeczeństwach patriarchalnych ojcowski rodowód stanowi istotny czynnik genezy i rozwoju grup rodowych, plemiennych oraz etnicznych. Ludzki chromosom Y zbudowany jest z ok. 60 mln par zasad i poza obszarami telomerowymi nie ulega rekombinacji. Wyniki najnowszych badań potwierdzają, że istotnie różni się od swojego żeńskiego odpowiednika, chromosomu X. Dowiedziono, że z blisko 80 genów leżących na chromosomie Y tylko niecałe 20, a więc ok. 25%, ma swoje odpowiedniki na chromosomie X. Mutacje pojedynczych nukleotydów genów holandrycznych przekazywane są męskim potomkom przez założyciela rodu. W przypadku genealogii Y-DNA bierze się pod uwagę mutacje związane z niekodującymi odcinkami Y-DNA, a taka populacja wywodząca się od jednego mężczyzny nazywana jest haplogrupą. Rozpowszechnienie haplogrup ludzkiego chromosomu Y zdeterminowane jest w głównej mierze przez granice lądowe. W ostatniej dekadzie metody oparte na analizie zróżnicowania haploidalnych markerów zarówno mitochondrialnego DNA, jak i chromosomu Y dostarczyły wielu istotnych danych w zakresie etnogenezy narodów Europy, w tym Słowian, którzy zamieszkują obecnie trzynaście państw, zajmujących znaczne obszary Europy środkowej, wschodniej, południowej oraz północną część Azji.

Szymon Bakalczuk

Zaburzenia wzwodu a starzenie się – problemy wyboru terapii

Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny nr 1 w Lublinie szymon.bakalczuk@am.lublin.pl

Zaburzenia erekcji to utrzymująca się niezdolność do osiągnięcia i utrzymania wzwodu prącia umożliwiającego prowadzenie satysfakcjonującego współżycia płciowego. Ocenia się, że zaburzenia erekcji w Polsce dotyczą 2–3 mln mężczyzn. Najważniejszym czynnikiem ryzyka zaburzeń erekcji (ED) jest wiek. Hipogonadyzm późny związany z wiekiem (LOH, ang. late onset hypogonadism) często towarzyszy zaburzeniom erekcji. Poziom testosteronu poniżej 2 mg/mL to stan, przy którym funkcje seksualne z reguły są upośledzone. Pacjenci oczekują od terapii, by była: zawsze niezawodna, bezpieczna i bez objawów ubocznych. Te oczekiwania spełnia w ED terapia inhibitorami 5‑fosfodiesterazy, takimi jak: Sildenafil, Tadalafil, Vardenafil. Zgodnie z 7 rekomendacją ISSAM, ISA, EAU często sama terapia inhibitorami nie daje efektu oczekiwanego przez pacjentów i winna być uzupełniona substytucją testosteronem.

Mirosław Brykczyński

Chirurgiczne leczenie choroby wieńcowej u mężczyzn Klinika Kardiochirurgii, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie

miroslaw.brykczynski@pum.edu.pl

Powszechnie wiadomo że choroby układu krążenia to jedna z najczęstszych przyczyn śmiertelności i zachorowalności w cywilizowanych społeczeństwach. W tym miejscu pojawia się pytanie, czy analizując problem leczenia choroby wieńcowej w danym kraju, jesteśmy w stanie powiedzieć coś więcej o ocenianej populacji. Chirurgiczne leczenie choroby wieńcowej ma już za sobą ponad 50‑letnią historię. Po dynamicznym wzroście liczby operacji wieńcowych dekadę temu przyszedł czas na dynamiczny wzrost liczby interwencji kardiologicznych na naczyniach wieńcowych, takich jak poszerzenia i stentowanie. Obecnie liczba operacji wieńcowych jest względnie stała i w Polsce wynosi ponad 15 tys. rocznie. Tak duża liczba sprawia, że operacje pomostowania tętnic wieńcowych są najczęściej wykonywaną interwencją kardiochirurgicznych. Na doświadczenie operacyjne Kliniki Kardiochirurgii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie składa się ponad 25 lat praktyki i blisko 15 tys. wykonanych operacji wieńcowych. Na podstawie zgromadzonego materiału obserwujemy i analizujemy ewolucję chirurgicznego leczenia choroby wieńcowej. Dostrzegamy dynamiczny proces starzenia się społeczeństwa, kwalifikacji do operacji chorych z coraz bardziej zaawansowanymi dolegliwościami i chorobami towarzyszącymi, takimi jak chociażby cukrzyca. Systematyczne zmieniają się też proporcje liczby operowanych kobiet i mężczyzn. Pomimo tych wszystkich zmian niezmienny pozostaje fakt, że mężczyźni częściej chorują na chorobę wieńcową, i to, że wyniki leczenia operacyjnego choroby wieńcowej u mężczyzn są zdecydowanie lepsze niż u kobiet.

Eliza Filipiak, Katarzyna Marchlewska

Czego możemy się dowiedzieć, badając nasienie?

Zakład Endokrynologii Płodności, Katedra Andrologii i Endokrynologii Płodności, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Centrum Kształcenia Klinicznego Europejskiej Akademii Andrologii w Łodzi eliza.filipiak@umed.lodz.pl

Odpowiedź na pytanie zawarte w temacie zależy w dużej mierze od tego, jakim badaniom podda się nasienie. Wynik badania ogólnego zawiera podstawowe informacje o plemnikach, jednak należy pamiętać, że nawet prawidłowy wynik badania nie daje gwarancji płodności, ponieważ ocenia jedynie wybrane parametry nasienia i plemników. Poza badaniem ogólnym nasienia istnieje także wiele innych badań diagnostycznymi plemników i plazmy nasienia, których znaczenie jest często niedoceniane. Dodatkowe testy pozwalają na ocenę jakości i czynności plemników. Jednym z ważniejszych jest ocena integralności chromatyny plemnikowej, która ma bezpośredni wpływ na szansę uzyskania zarodka. Ocena zdolności migracyjnych, czy zdolności do wiązania z kwasem hialuronowym, który jest składnikiem wieńca promienistego oocytu, pozwala ustalić przyczynę niepowodzeń w uzyskaniu ciąży. Testy biochemiczne plazmy nasienia diagnozują stan gruczołów dodatkowych męskiego układu rozrodczego oraz drożność dróg wyprowadzających nasienie. Kontrowersyjnym tematem jest wykonywanie badań mikrobiologicznych nasienia. Najczęściej przeprowadzanym badaniem mikrobiologicznym nasienia jest posiew tlenowy, który często daje wynik ujemny, pomimo innych objawów stanu zapalnego układu rozrodczego, co powoduje pewną dezorientację. Należy jednak pamiętać, że mikroorganizmy, które można wykryć w takim posiewie, to tylko jedna z grup, które mogą być sprawcami stanów zapalnych układu rozrodczego. Częstymi patogenami są także Ureaplasma, Mycoplasma, Chlamydia, grzyby np. z rodzaju Candida oraz bakterie beztlenowe, których wykrycie jest możliwe jedynie po zastosowaniu specyficznych testów.

Monika Frączek1, Anna Szumała-Kąkol2, Małgorzata Piasecka3, Maciej Kurpisz1

Markery stanu zapalnego nasienia – uzupełniająca analiza seminologiczna

1Zakład Biologii Rozrodu i Komórek Macierzystych, Instytut Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu, 2Pracownia Mikrobiologii Ginekologiczno‑Położniczego Szpitala Klinicznego Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, 3Zakład Histologii i Biologii Rozwoju, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie framon@man.poznan.pl

Identyfikacja stanu zapalnego w nasieniu zajmuje istotne miejsce w diagnostyce męskiej niepłodności. Ze względu na anatomiczny zasięg, stany zapalne/infekcje układu moczowo‑płciowego mężczyzny obejmują przewlekłe zapalenie cewki moczowej, zapalenie jąder, któremu często towarzyszy zapalenie najądrzy, zapalenie gruczołu krokowego, zapalenie pęcherzyków nasiennych oraz niedrożność dróg wyprowadzających nasienie. Lokalne stany zapalne/infekcje rzadko obejmują tylko jeden gruczoł, co dodatkowo utrudnia ich diagnostykę i właściwą terapię. Ocena aktywności biochemicznej plazmy nasiennej może pomóc w diagnozowaniu stanów zapalnych gruczołu krokowego i pęcherzyków nasiennych. Zmienne stężenia kwasu cytrynowego, cynku i γ-glutamylotranspeptydazy stwierdza się w czasie zapalenia gruczołu krokowego, natomiast poziomy fruktozy, α-glukozydazy i cynku są obniżone w ejakulatach mężczyzn z zapaleniem pęcherzyków nasiennych. Z wielu badań klinicznych i eksperymentalnych wynika, że prawidłowo wykonana analiza mikrobiologiczna nasienia obejmuje oprócz bakterii tlenowych również bakterie beztlenowe, drobnoustroje z grupy mykoplazm i grzyby drożdżopochodne. Z uwagi na intensywność bakteriospermii i niejednakowy efekt poszczególnych gatunków mikroorganizmów na proces zapłodnienia zaleca się wykonywanie oceny mikrobiologicznej nasienia razem z antybiogramem we wszystkich przypadkach diagnostyki i terapii męskiej niepłodności, zwłaszcza przy preparatyce nasienia dla technik wspomaganego rozrodu. Leukocytospermia jest niepewnym markerem diagnostycznym stanów zapalnych/infekcji w układzie moczowo‑płciowym mężczyzny. Niewykluczone, że oznaczanie liczby poszczególnych subpopulacji leukocytów w nasieniu mogłoby być pomocne dla zindywidualizowanej oceny reakcji zapalnej i monitorowania leczenia przeciwzapalnego. Leukocyty mogą wpływać na funkcję nasienia w zależności od typu komórek, lokalizacji i nasilenia stanu zapalnego. Obecność leukocytów w nasieniu jest niekorzystna ze względu na produkcję reaktywnych form tlenu (RFT) oraz wydzielanie szeregu aktywnych substancji biologicznych, uczestniczących i nasilających proces zapalny, do których należą między innymi cytokiny prozapalne. Do markerów aktywności zapalnej leukocytów należą: oznaczanie aktywności elastazy granulocytów wielojądrzastych i określenie poziomu cytokin prozapalnych w plazmie nasiennej oraz identyfikacja zaburzeń równowagi oksydacyjno‑redukcyjnej nasienia (pomiar poziomu RFT w nasieniu, badanie potencjału antyoksydacyjnego nasienia oraz badanie skutków uszkodzeń oksydacyjnych w plemnikach). Podsumowując, do pełnej oceny procesu zapalnego w męskim układzie moczowo‑płciowym nie wystarcza określenie liczby leukocytów i analiza mikrobiologiczna nasienia. Trzeba poszerzyć rutynową analizę seminologiczną o dodatkowe parametry biochemiczne nasienia. Może mieć to znaczenie prognostyczne dla ograniczenia ekspansji procesu zapalnego na terenie układu moczowo‑płciowego i powstawania trwałych uszkodzeń plemników po przebytym zapaleniu/infekcji.

Gerhard van der Horst How CASA technology contributes to objective and acc urate quantification of semen analysis

Department of Medical Biosciences, University of the Western Cape, Cape Town, South Africa gvdhorst@uwc.ac.za

The Gold standard for semen analysis over the last two decades has been the manual analysis of semen using the various editions of the WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. The last edition, 5th edition of WHO was published in 2010. Many IVF (in vitro fertilization) laboratories use the criteria for semen analysis in their laboratories and, moreover, tried to standardize analysis in their laboratories. Accordingly, a great deal of quality control measures wereimplemented in many of these laboratories. However, despite control measures, the analysis is subjective and prone to human judgement and error. In contrast CASA (Computer Aided Semen/Sperm Analysis) has been developed over 25 years to provide objective and quantitative information on semen/sperm characteristics. Unfortunately CASA systems during the 1990’s represented “black box systems” with very little verification and with little clinical value. The main criticism in terms of CASA was that it is problematic in accurately determining sperm concentration and sperm morphology. However, particularly during the last five years, technology, programming and understanding the needs of the clinical laboratory has not only necessitated major changes in CASA but has also made it clinically more friendly. Accordingly in 2013 systems such as SCA (Sperm Class Analyzer) can accurately determine sperm concentration in positive phase contrast mode and quantify fifteen sperm motility characteristics including the 4th and 5th edition of WHO motility ratings for progressive sperm motility within seconds. These aspects have been verified using a Neubauer haemocytometer for concentration and the 5th edition of WHO cut off points for sperm progression. In addition CASA systems have become powerful tools in not only accurately determining sperm morphometric measures of sperm but by using WHO criteria develop cut off points for determining normal sperm morphology. Furthermore the systems such as SCA has become more flexible by including in a modular way, modules that can objectively quantify sperm vitality using fluorescence and sperm fragmentation using the Halosperm kits. The SCA system has even been programmed to show the most likely abnormality (e.g. asthenozoospermia) but also suggest an IVF strategy. Most IVF centres worldwide realized that ICSI (intracytoplasmic sperm injection) can not be routinely performed and several semen samples of a patient need to be analyzed before an IVF strategy is selected. Accordingly CASA can assist greatly to objectively analyse a semen sample and assist to define and narrow the database for determining future IVF strategies.

Zbigniew Izdebski

Zdrowie seksualne mężczyzn Katedra Seksuologii, Poradnictwa i Resocjalizacji Uniwersytetu Zielonogórskiego, Katedra Biomedycznych Podstaw Rozwoju i Seksuologii Uniwersytetu Warszawskiego, Stały Współpracownik Naukowy Instytutu ds. Badań nad Seksem, Płciowością i Prokreacją im. Kinseya na Uniwersytecie Indiana w Stanach Zjednoczonych z.izdebski@ips.uz.zgora.pl

Celem prezentacji jest omówienie wybranych problemów zdrowia seksualnego mężczyzn oraz ich wpływu na relacje w związku. Badania ilościowe Zbigniewa Izdebskiego i Polpharmy, zrealizowane przez TNS OBOP, zostały przeprowadzone w 2011 r. na ogólnopolskiej reprezentatywnej próbie 3206 mieszkańców Polski w wieku 15–59 lat. Zastosowano technikę wywiadu bezpośredniego realizowanego w domach respondentów oraz ankiety. Na potrzeby prezentacji analizie poddano dane dotyczące mężczyzn (n = 1605), a także badania autorskie z 2007 r. realizowane na ogólnopolskiej próbie reprezentatywnej 900 mężczyzn po 50. roku życia. Zadowolenie z życia seksualnego jest wśród badanych mężczyzn zdecydowanie duże (68% wskazań). Niemal 58% badanych mężczyzn określiło rolę seksu w swoim życiu jako istotną. Jednocześnie tylko 9% mężczyzn deklarujących występowanie problemów związanych z życiem seksualnym w ciągu ostatnich 12 miesięcy szukało jakiejkolwiek pomocy. Wśród 40‑latków badało prostatę tylko 17% osób, a wśród mężczyzn po 50. roku życia nieco ponad 35%. Przedwczesny wytrysk zdarza się prawie u 7% badanych mężczyzn, a brak wytrysku dotyka 1,5% respondentów. Wyniki badań na internautach z 2010 r. wskazują z kolei, że 24,8% badanych płci męskiej w tej grupie skarży się na przedwczesny wytrysk. W badaniach ustalono, że 7% mężczyzn po inicjacji seksualnej w ciągu ostatnich 12 miesięcy miało problemy z uzyskaniem erekcji. Wśród respondentów powyżej 50. roku życia odsetek ten wynosił 13,1%, najmniej mężczyzn z zaburzeniami erekcji odnotowano wśród 30–39‑latków (4,5%). Ponad 25% mężczyzn korzystało ze środków na poprawę potencji, z czego ponad 17% ze środków dostępnych bez recepty i z suplementów diety, a niemal 8% z leków przepisanych przez lekarza. Aż 71% badanych mężczyzn przyznało, że dzięki lekom udało im się osiągnąć i utrzymać erekcję, ponadto 67% zauważyło wydłużenie czasu trwania erekcji. Pozostawanie w związku w istotny sposób różnicuje satysfakcję z życia seksualnego. Badani mający problemy z przedwczesnym wytryskiem częściej przyznawali, że w ich związkach zdarzają się ciche dni. Częściej przyznawali także, że muszą walczyć o pozycję w związku. Poza tym częściej w stosunku do reszty populacji zauważali, że w ich związku dochodzi do nieporozumień i kłótni. Badani mający problemy z przedwczesnym wytryskiem częściej przyznawali, że mają poczucie, że inni ludzie rozumieją ich lepiej niż partner oraz że ich życie seksualne z partnerem nie jest satysfakcjonujące. Badani mający problemy z przedwczesnym wytryskiem częściej przyznawali, że nie potrafią powstrzymać negatywnych emocji wobec partnerki, a także że zdarza się im odbywać stosunek z innych powodów niż chęć zaspokojenia potrzeb seksualnych.

Grzegorz Jakiel

Leczenie niepłodności męskiej I Klinika Położnictwa i Ginekologii Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Szpital Kliniczny im. prof. W. Orłowskiego w Warszawie grzegorz.jakiel1@o2.pl

Prawidłowe określenie niepłodności męskiej wymaga nowej definicji. Należy wyróżnić klasycznie pojętą płodność jako zdolność mężczyzny do zapłodnienia zdrowej partnerki drogą naturalną, jak również zdolność plemników do zapłodnienia komórki jajowej w warunkach in vitro. Leczenie niepłodności męskiej nie może polegać tylko na uzyskaniu zgodności wyników podstawowej oceny seminologicznej z normami podanymi przez WHO z 2010 r. Podczas wykładu będą omówione możliwości leczenia hormonalnego, leczenia poprawiającego równowagę oksydoredukcyjną i ruchliwość plemników, a także sposoby zwiększające szansę uzyskania sukcesu w procedurze zapłodnienia in vitro, szczególnie w przypadkach ciężkiej niepłodności męskiej.

Anna Kazienko1,4, Mateusz Kurzawski2, Dariusz Gączarzewicz 3, Kamil Gill1, Marek Droździk2, Rafał Kurzawa4, Tomasz Bączkowski 4, Maria Laszczyńska1, Monika Frączek5, Maciej Kurpisz 5, Małgorzata Piasecka 1 Transkrypty protamin plemników ludzkich a wybrane parametry seminologiczne

1Zakład Histologii i Biologii Rozwoju, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, 2Zakład Farmakologii Doświadczalnej i Klinicznej, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, 3Katedra Biotechnologii Rozrodu Zwierząt i Higieny Środowiska, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, 4Klinika Medycyny Rozrodu i Ginekologii, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, 5Zakład Biologii Rozrodu i Komórek Macierzystych, Instytut Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu annakazienko1@gmail.com

Polska zalicza się do jednych z najmniej dzietnych państw Europy. Na jedną kobietę rodzi się 1,3 dziecka. Niski współczynnik dzietności uzależniony jest nie tylko od czynnika biologicznego ograniczającego płodność populacji ludzkiej, ale również od czynników ekonomicznych, ekologicznych i społecznych. Czynnik męski, biorąc pod uwagę wiek pacjenta, stanowi nawet 60% niepowodzeń w rozrodzie. Standardowa ocena seminologiczna, będąca podstawowym narzędziem, jest niewystarczająca do oceny zdolności plemników do zapłodnienia, tak w warunkach naturalnej, jak i wspomaganej prokreacji. W licznych przypadkach mamy do czynienia z niepłodnością idiopatyczną, a jej patomechanizm może być powiązany z zaburzeniami molekularnymi, niejednokrotnie trudnymi do identyfikacji i wymagającymi nowoczesnego zaplecza diagnostycznego. Zatem wprowadzenie dodatkowych testów oceny męskich komórek rozrodczych staje się poniekąd koniecznością dla pracowni andrologicznych, nie tylko ze względu na poszukiwanie czynników prognostycznych, ale i właściwe postępowanie terapeutyczne. Za prawidłową kondensację DNA dojrzałych plemników odpowiadają przede wszystkim zasadowe białka protaminowe (protamina 1, protamina 2). Zmiany na poziomie molekularnym, w tym nieprawidłowa ekspresja genów protamin, skutkująca zaburzeniem ilości transkryptów protaminy 1 (PRM1) i protaminy 2 (PRM2), mogą upośledzać proces kapacytacji plemników, utrudniać zapłodnienie w warunkach naturalnego i wspomaganego rozrodu, a nawet mogą stać się przyczyną nieprawidłowego rozwoju zarodka. W badaniach autorskich przeprowadzonych na ejakulowanych plemnikach mężczyzn z prawidłowymi (n = 85) i nieprawidłowymi (n = 71) parametrami seminologicznymi dokonano oceny zawartości transkryptów dla obu protamin (metoda RT‑PCR real time) celem wykazania związku pomiędzy stosunkiem transkryptów (PRM1/PRM2) a wynikami standardowej oceny plemników. Wstępne wyniki wskazywały na dodatnią statystycznie istotną korelację pomiędzy morfologią i ruchliwością plemników a stosunkiem PRM1/PRM2. Wyniki badań sugerują, że morfologiczno‑funkcjonalnym nieprawidłowościom plemników może towarzyszyć zaburzona ekspresja genów protamin, a w konsekwencji upośledzona protaminacja ich chromatyny, która może stać się przyczyną zaburzenia lub braku koncepcji w warunkach naturalnego, jak i wspomaganego rozrodu.

Roman Kotzbach, Marcin Kotzbach

Współczesne problemy prokreacji Zakład Położnictwa, Katedra Pielęgniarstwa i Położnictwa, Collegium Medicum, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Bydgoszczy roman@kotzbach.com

Przedstawiono sytuację demograficzną Polski na tle Europy. Od kilku lat dane GUS pokazują pogłębiający się kryzys demograficzny Polaków, zagrażający socjalnej i ludnościowej sytuacji naszego kraju. Kolejno przypomniano problem niepłodności dotyczący blisko 20% populacji związany z przemianami cywilizacyjnymi, w tym z procesem akceleracji dojrzewania u młodzieży. Oceniając parametry zapładniające nasienia, wskazano porównawczo na coraz bardziej pogarszające się jego wartości dotyczące liczby, ruchliwości i morfologii plemników (dane z 1970 i 2010 r.). Omówiono szeroko przyjęty przez Sejm RP i realizowany od dnia 1 lipca 2013 r. program refundacyjny zapłodnienia w warunkach in vitro. Kolejno przedstawiono przyjęte kryteria doboru i zasad realizacji programu, nasuwające się niezgodności z przepisami prawa i możliwe nieprawidłowości w jego realizacji. Sam program nie spełnia podstawowego warunku poprawy sytuacji demograficznej Polaków z uwagi na szereg uwarunkowań dotyczących opieki socjalnej państwa. Przedstawiono straty ciąż związane z poronieniami i wadami wrodzonymi. Poddano ocenie przyczyny i praktyczne skutki wczesnego i późnego macierzyństwa. Są one niewątpliwie związane z socjalnymi i społecznymi przemianami zachodzącymi w społeczeństwie na tle zmian ogólnoświatowych. Zaznaczono, że z rozrodem wspomaganym związany jest także problem kobiet stymulowanych hormonalnie, u których może wystąpić zespół hiperstymulacji. Oceniono sytuację prawną matki zastępczej (tzw. surogatki). Jednym z problemów współczesnego położnictwa jest także sposób rozwiązania ciąży. Zwiększająca się liczba porodów operacyjnych, w tym na tzw. „życzenie pacjentki”, nie jest akceptowana przez Polskie Towarzystwo Ginekologiczne, ponieważ związana jest z problemem powikłań zarówno wczesnych, jak i późnych. Całość podsumowano przedstawieniem aktualnej dzietności Polek i jej uwarunkowaniami.

Krzysztof L. Krzystyniak

Środowiskowe czynniki ryzyka męskiej bezpłodności – spojrzenie toksykologa Université du Québec á Montréal, Quebec, Kanada ball@medyk.com.pl

Liczne dane epidemiologiczne z minionej dekady pozwalają na wyciągnięcie jednoznacznych wniosków na temat skutkowo‑przyczynowych zależności pomiędzy płodową ekspozycją na środowiskowe antyandrogeny i ksenoestrogeny a malformacjami męskiego układu rozrodczego. Do mechanizmów upośledzających męską płodność zaliczane są: zaburzenia hormonalnej regulacji ekspresji genów istotnych dla spermatogenezy, zaburzenia steroidogenezy, skutki epigenetyczne po ekspozycji in utero, interferencja z receptorami estrogenowymi i androgenowymi, szok tlenowy stwierdzany u ponad 80% niepłodnych mężczyzn (Wong i Cheng: Trends Phamacol Sci. 2011, 32, 290–299). Wykryto również uszkodzenia połączeń międzykomórkowych, w tym pomiędzy komórkami Sertoliego oraz pomiędzy komórką Sertoliego a komórkami germinalnymi. Odkrycie zależnej od tarczycy hormonalnej regulacji liczby komórek Sertoliego w jądrach, determinującej liczbę spermatocytów w wieku dojrzałości płciowej, rozszerzyło pulę potencjalnych antyandrogenów o ksenobiotyki mające powinowactwo do receptorów hormonów tarczycowych. Dla postępu w badaniach toksykologicznych istotne okazało się udoskonalenie narzędzi pomiaru oddziaływania środowiskowych ilości (w praktyce piko‑ i femtomolowych) antyandrogenów i ksenoestrogenów na rozwój męskiego układu rozrodczego. Przykładami są: wprowadzenie testu in vitro wrażliwości linii komórkowych MDA-kb2 na antyandrogeny (Ermler i wsp.: Toxicol in Vitro. 2010, 24, 1845–1853), analiza typu: struktura chemiczna‑aktywność QSAR (ang. quantitative structure‑activity relationship) i inne. Od 2006 r. obowiązuje w Unii Europejskiej (REACH 1907/2006) wymóg oceny substancji chemicznych zaburzających homeostazę hormonalną oraz od 2009 r. wymóg kontroli pestycydów (EC 1007/2009), które wykazują aktywność endokrynomimetyków. Zgodnie z legislacją: Substancja aktywna… może być dopuszczona tylko wówczas, jeżeli nie jest uznana za posiadającą właściwości endokrynomimetyku.... Udokumentowane dane długoterminowego, wzrastającego ryzyka zagrożeń środowiskowych dla zdrowia reprodukcyjnego niestety nie mają adekwatnego oddźwięku w społeczeństwach uprzemysłowionych krajów, które są odpowiedzialne za ekstensywną produkcję i dystrybucję chemicznych antyandrogenów i ksenoestrogenów.

Krzysztof Kula

Czynność dokrewna gonad 50+ Katedra Andrologii i Endokrynologii Płodności, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Centrum Kształcenia Klinicznego Europejskiej Akademii Andrologii w Łodzi krzysztof.kula@umed.lodz.pl

Hipogonadyzm późny (LOH, ang. late onset hypogonadism) był definiowany jako zespół kliniczno‑biochemiczny związany z zaawansowanym wiekiem oraz obniżeniem poziomu testosteronu (T) we krwi (poniżej zakresu referencyjnego dla młodych, dorosłych mężczyzn, tj. 12 nmol/L). Konsekwencje starzenia, takie jak obniżenie masy i siły mięśni, energii, nastroju, libido, erekcji i gęstości mineralnej kości, przypominają objawy niedoboru androgenów u młodych pacjentów z hipogonadyzmem (H) z powodu niedoczynności jąder (H pierwotny) lub niedoczynności układu podwzgórzowo-przysadkowego (H wtórny). U wzrastającej liczby starszych mężczyzn z tymi nieswoistymi objawami w pierwszej kolejności stosowano leczenia androgenami, a dopiero później nastąpił rozwój badań opartych na dowodach naukowych nad kryteriami diagnostyki i epidemiologią LOH. Najszersze jak dotychczas badania (3369 mężczyzn ochotników w wieku 40–80 lat) przeprowadzono w Europie w ramach Europejskich Badań nad Starzeniem się Mężczyzn (EMAS, ang. European Male Ageing Study), projektu sponsorowanego przez Komisję Europejską (5 Program Ramowy) w latach 2002–2009. Wykazały one, że u 76,7% mężczyzn w tym przedziale wieku stężenia T i hormonu luteinizującego (LH) we krwi mieszczą się w granicach prawidłowych dla młodych mężczyzn. Pozostałe 23,3% mężczyzn wykazuje H o różnej etiologii: 1) obniżonemu poziomowi T towarzyszy podwyższony poziom LH (H pierwotny, 2% populacji), 2) obniżonemu poziomowi T towarzyszy obniżony poziom LH (H wtórny, 11,8%), 3) podwyższonemu poziomowi LH towarzyszy prawidłowy poziom T (H skompensowany lub subkliniczny, 9,5%). W badaniach EMAS stwierdzono także, że spośród wielu objawów, przypuszczalnie typowych dla LOH, tylko 3 związane z funkcjami seksualnymi (zaburzenia erekcji, brak porannych erekcji i mniejsza częstotliwość myślenia o seksie) oraz 1 objaw związany ze sprawnością fizyczną (niezdolność do podjęcia większej aktywności fizycznej) wykazują znamienny związek ze stężeniem T. Stąd uznano, że minimalne wymagania dla rozpoznania LOH to występowanie przynajmniej trzech objawów seksualnych w powiązaniu z poziomem T całkowitego < 11 nmol/L (3,2 ng/mL) i T wolnego < 220 pmol/L (64 pg/mL). Badano również zależność stężenia testosteronu od stanu zdrowia i stylu życia (Wu i wsp.: J Clin Endocrinol Metab. 2008, 93, 2737–2745). Wykazano, że stężenie testosteronu całkowitego i wolnego jest znamiennie niższe, a LH niezmienione lub obniżone u mężczyzn z nadwagą (BMI > 25 kg/m2), co wskazuje na dysfunkcję podwzgórza/przysadki. Ponadto stwierdzono, że każda dodatkowa choroba prowadzi do obniżenia stężenia testosteronu całkowitego i wzrostu stężenia LH z wiekiem. Spośród różnych czynników związanych ze stylem życia jedynie palenie papierosów miało znamienny, dodatni wpływ na stężenie testosteronu całkowitego, przy podwyższonym stężeniu białka wiążącego hormony płciowe (SHBG) i LH. Według najnowszych zaleceń ISA, EAA, ASA, EAU i ISSAM (Wang i wsp.: Eur J Endocrinol. 2008, 159, 507–514) współistnienie objawów klinicznych z poziomem T całkowitego powyżej 12 nmol/L (3,5 ng/mL) nie wymaga terapii zastępczej, podczas gdy przy poziomach poniżej 8 nmol/L (2,3 ng/mL) terapia zastępcza może być pomocna. Dotychczas nie są znane oparte na dowodach naukowych odległe skutki substytucji T u mężczyzn z LOH.

Maciej Kurpisz, Agnieszka Malcher, Marta Olszewska

Genetyczne aspekty niepłodności męskiej, ze szczególnym uwzględnieniem transkryptomu gonady męskiej Zakład Biologii Rozrodu i Komórek Macierzystych, Instytut Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu kurpimac@man.poznan.pl

Dla całkowitej oceny genetycznych uwarunkowań męskiej niepłodności niezbędne są globalne badania genomowe zarówno na poziomie DNA, jak i ekspresji genu (transkryptomika). Do wyboru pozostają techniki sekwencjonowania ludzkiego DNA (coraz szybsze), asocjacje chorobowe z wariantami polimorficznymi pojedynczych nukleotydów (SNP, ang. single nucleotide polymorphism), czy też wniknięcie w bardziej subtelne zmiany na poziomie liczby kopii genu/genów (aCGH) przy pomocy porównawczej analizy hybrydyzacyjnej prowadzonej mikromacierzami. Do pokrewnych technik należą także badania mikromacierzowe epigenomu (dotyczące części regulatorowej genomu). W niepłodności męskiej używane są wszystkie technologie. Obok ogólnego kodu genetycznego zakres aktywności genów zmienia się w zależności od aktywności danego narządu, dlatego też niezbędne było włączenie przesiewu transkryptomowego gonady męskiej, z zachowaną i/lub zablokowaną spermatogenezą na różnych jej etapach. Badania ekspresji genu prowadzone były z wykorzystaniem mikromacierzy Affymetrix (Affymetrix Human Gene 1.0 ST). Porównując próbki RNA pozyskane z biopsji od pacjentów z oligoozoospermią bądź z azoospermiią nieobstrukcyjną z odpowiednimi próbkami RNA mężczyzn z normalnym przebiegiem spermatogenezy oraz dodatkowo posługując się bazami danych z zestawami genów dla prawidłowej spermatogenezy, wyselekcjonowano geny odbiegające w znamienny sposób od średniej zarówno w aspekcie obniżenia, jak i podwyższenia ich ekspresji. Opracowanie autorskie miało na celu wytyczenie prac w trzech kierunkach: 1) wykorzystania techniki oznaczania ekspresji genów istotnych dla różnych etapów spermatogenezy, aby znaleźć możliwe biomarkery poszczególnych faz różnicowania komórek (wskazanie bloku na poszczególnym etapie spermatogenezy), 2) określenia roli genów immonomodulujących na terenie gonady męskiej spośród rodziny genów kodujących interleukiny (IL-1, IL-6, IL-10), czynnik martwicy nowotworów (TNF‑α) i odpowiednich ich receptorów, 3) próby zidentyfikowania genów odpowiedzialnych i/lub wskazujących korzystną prognozę leczenia zaburzeń spermatogenezy. Posługując się najwyższą miarą odchylenia ekspresji od średniej, spośród ok. 5000 zróżnicowanych ekspresyjnie genów wybrano tylko 14. Z kolei spośród tych 14 wybrano 7 genów, których ekspresja była najbardziej znacząco obniżona (AKAP-4, UBQLN3, CAPN11, GGN, SPACA4, SPATA3 i FAM71F1) oraz znamiennie podwyższona (WBSCR28, ADCY10, TMEM225, SPATS1, FSCN3, GTSF1L, GSG1). W aspekcie genów dla czynników immunomodulujących stwierdzono przesunięcie algorytmu (molekularnego wskaźnika uszkodzenia spermatogenezy) wynikającego ze stosunku ekspresji IL-1RA/ IL-1α (ekspresji genów antagonisty receptorowego IL-1 do ekspresji genu interleukiny 1α) na stosunek ekspresji IL-1RA/ IL-1RAcP (ekspresji genów antagonisty receptorowego IL-1 do ekspresji genu kodującego białko współpracujące z genem receptora I – głównego aktywnego receptora interleukiny-1). Stosunek ten był odwrotnie proporcjonalny zwłaszcza w zespole samych komórek Sertoliego. Ponadto, zaobserwowano prognostyczną rolę genu kompleksu zgodności tkankowej klasy II (HLA-DQB1) różnicującego pacjentów pozytywnie od negatywnie odpowiadających na zastosowaną terapię azoospermii. W innej równolegle prowadzonej pracy badawczej, we współpracy z Uniwersytetem w Pittsburgu, dotyczącej globalnej oceny genomowej z wykorzystaniem techniki ujawniającej SNP w obrębie egzonów, dokonano przesiewu biorących udział w translokacji t(1;7), fragmentów chromosomowych objętych translokacją (długie ramię chromosomu 1, krótkie ramię chromosomu 7). Wybrano 8 genów, których zaburzenia mogły odpowiadać za niepowodzenia rozrodu powodowane translokacjami wzajemnymi. Hipotezy te zostaną przedyskutowane w trakcie wystąpienia. Rafał Kurzawa

Zdrowie dzieci po leczeniu niepłodności. Rola czynnika męskiego Klinika Medycyny Rozrodu i Ginekologii, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie kurzawa@pum.edu.pl

W krajach wysoko rozwiniętych 0,5–8% dzieci rodzi się po zastosowaniu technik rozrodu wspomaganego medycznie (ART, ang. assisted reproductive techniques). Tak duży udział porodów po leczeniu niepłodności zaawansowanymi technikami biotechnologicznymi wymusza pytanie o ich bezpieczeństwo. W rzetelnej analizie danych na ten temat należy odróżnić czynniki zależne i niezależne od stosowanej metody terapeutycznej. Do tych pierwszych należy ciąża wielopłodowa, będąca następstwem transferu więcej niż pojedynczego zarodka. Jak wiadomo, wszystkie powikłania ciąży i porodu w tej grupie występują częściej. Konsekwencją są często poważne powikłania neonatologiczne. Można ich jednak uniknąć poprzez przenoszenie pojedynczego zarodka. Osobnymi czynnikami ryzyka występowania problemów zdrowotnych u dzieci są wiek rodziców, w którym starają się dziecko, oraz czas trwania tych starań. Jedynym rzetelnym źródłem danych na ten temat są publikacje wynikające z analiz dużych rejestrów technik wspomaganego rozrodu zawierających informacje na temat przebiegu ciąży, porodu i zdrowia dzieci po ciążach pojedynczych. Obecnie wiadomo, że ryzyko urodzenia dziecka z poważną wadą rozwojową wynosi ok. 3%. W populacji ludzi leczonych z powodu niepłodności ryzyko to wynosi 4,5% i jest ono niezależne od sposobu leczenia, również technikami innymi niż ART. Wydaje się, że głównym czynnikiem ryzyka jest niepłodność jako choroba. Odpowiedzialne stosowanie docytoplazmatycznej iniekcji plemnika (ICSI) do komórki jajowej u par z czynnikiem męskim niepłodności również nie zwiększa występowania wad rozwojowych u dzieci. Jest tak, gdy ICSI jest stosowane zgodnie ze wskazaniami i po wykonaniu badań wykluczających nosicielstwo translokacji. W wybranych wypadkach prowadzi się badania w kierunku mutacji genu regulatora przewodnictwa przezbłonowego w mukowiscydozie (CFTR, ang. cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene) oraz delecji chromosomu Y. Wydaje się, że głównym problemem, również w Polsce, jest nadużywanie ICSI w stosunku do klasycznego zapłodnienia pozaustrojowego. Prowadzi to do wysokiego odsetka zapłodnień plemnikami o niekoniecznie najwyższej jakości biologicznej.

Mariola Marchlewicz1, Ewa Duchnik2, Barbara Wiszniewska3

Wpływ testosteronu na skórę mężczyzn 1Zakład Dermatologii Estetycznej, 2Katedra i Klinika Chorób Skórnych i Wenerycznych, 3Katedra i Zakład Histologii i Embriologii, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie mola@pum.edu.pl

Różnice w budowie ciała kobiet i mężczyzn dotyczą różnych narządów i zależą między innymi od proporcji poziomów androgenów i estrogenów. Wydaje się, że skóra mężczyzn jest grubsza, mniej wrażliwa, z bardziej nasilonym łojotokiem niż skóra kobiet. Androgeny warunkują rozmaitą podatność skóry mężczyzn na starzenie się, wysychanie, uszkodzenia mechaniczne i działanie preparatów pielęgnacyjnych. Androgeny wywierają silny wpływ na mieszki włosowe, gruczoły łojowe, gruczoły potowe tzw. apo- i ekrynowe. Dojrzali mężczyźni mają nieco ciemniejszą barwę skóry, grubszą oraz zawierającą więcej włókien kolagenowych skórę właściwą w porównaniu do kobiet. Ze względu na większą grubość skóra mężczyzn jest bardziej odporna na uszkodzenia mechaniczne, chemiczne i fizyczne, np. promieniowanie ultrafioletowe. Z drugiej strony stwierdzono częstsze i o bardziej agresywnym przebiegu występowanie nowotworów skóry u mężczyzn niż u kobiet, co może wynikać z występowania większych uszkodzeń DNA w keratynocytach pod wpływem UV i mniejszej ochrony antyoksydacyjnej, w związku z brakiem ochronnej funkcji wywieranej przez estrogeny. Skóra mężczyzn zawiera mniej receptorów niż skóra kobiet, co czyni ją mniej wrażliwą na bodźce takie jak temperatura, kłucie i dotyk (mniej ciałek Meissnera w opuszkach palców). Flora bakteryjna na skórze różni się w zależności od płci (niższe pH skóry mężczyzn, grubość skóry, wydzielanie potu i łoju, wpływ hormonów płciowych). Wydaje się, że androgeny mogą wywierać efekt immunosupresyjny, hamować namnażanie limfocytów i produkcję przeciwciał. Z jednej strony może to sprzyjać schorzeniom infekcyjnym skóry u mężczyzn, z drugiej strony schorzenia autoimmunologiczne mogą u nich występować nieco rzadziej. Skóra nie tylko pozostaje pod wpływem hormonów, ale sama jest także istotnym organem wydzielania wewnętrznego. Skóra i przydatki (mieszki włosowe, gruczoły łojowe i potowe) mają enzymy i kofaktory niezbędne do syntezy i metabolizmu androgenów. Efekty działania testosteronu i 5a-dihydrotestosteronu zależą od wiązania się z jądrowym receptorem androgenowym (AR). Ekspresję AR wykazuje większość komórek skóry: keratynocyty naskórka i mieszków włosowych, gruczołów łojowych, potowych, komórki brodawek skóry właściwej, fibroblasty, komórki śródbłonka, melanocyty okolic płciowych. Skóra jako tkanka steroidogenną może odpowiadać za objawy hiperandrogenizmu i za rozwój chorób takich jak: łojotok, łysienie androgenowe i trądzik. Łysienie androgenowe występuje u większości mężczyzn po 40. roku życia. Istotą schorzenia jest miniaturyzacja mieszków włosowych powstająca pod wpływem androgenów, u osób predysponowanych genetycznie. Trądzik pospolity jest jedną z najczęstszych chorób skóry. Dotyczy ok. 90% młodych ludzi, ujawnia się zazwyczaj w okresie dojrzewania. Jest chorobą związaną z nadmiernym rogowaceniem ujść mieszków włosowych, rozwojem bakterii beztlenowych Propionibacterium acnes oraz wzrostem wydzielania łoju. Występowanie trądziku ma ścisły związek ze wzrostem wydzielania androgenów, których receptory znajdują się w sebocytach. Skłonności do choroby często bywają dziedziczne. W miarę starzenia zmiany w poziomie krążących androgenów mogą zmieniać nie tylko morfologię, ale również kluczowe funkcje skóry, takie jak homeostaza bariery naskórkowej i gojenie się ran, funkcjonowanie gruczołów łojowych oraz wzrost włosów.

Tomasz Miazgowski

Odrębności w leczeniu i diagnostyce osteoporozy u mężczyzn Klinika Hipertensjologii i Chorób Wewnętrznych, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie miazgowski@interia.pl

Ocenia się, że ok. 20% populacji z obniżoną masą kostną (definiowaną zgodnie z aktualnymi kryteriami densytometrycznymi osteoporozy i osteopenii) stanowią mężczyźni. Ryzyko osteoporotycznego złamania kości u mężczyzn powyżej 50. roku życia wynosi 13–37%. Typowe dla osteoporozy są niskonapięciowe złamania trzonów kręgów piersiowych i lędźwiowych, bliższej nasady szyjki kości udowej, dystalnej części przedramienia, żeber i kości ramiennej. Częstość tych złamań jest większa u kobiet niż u mężczyzn, ale śmiertelność z powodu złamania szyjki kości udowej jest 2–3-krotnie wyższa u mężczyzn. Do najczęstszych czynników ryzyka osteoporozy u mężczyzn zalicza się wiek, niską masę ciała, przebyte wcześniej złamania, hipogonadyzm, nadczynność tarczycy i przytarczyc, palenie papierosów, nadużywanie alkoholu (> 10 jednostek na tydzień), leczenie sterydami, cukrzycę oraz reumatoidalne zapalenie stawów. Osteoporozie sprzyja też niski poziom witaminy 25(OH)D (< 30 ng/mL) i testosteronu (< 200 ng/mL). Podobnie jak u kobiet, badanie densytometryczne metodą DXA jest najlepszym sposobem oceny ryzyka złamań kości oraz monitorowania leczenia u mężczyzn. Jednak tylko 20% mężczyzn i 40% kobiet, którzy przebyli złamania, spełnia densytometryczne kryterium diagnostyczne dla osteoporozy, które wyznacza wskaźnik T-score poniżej − 2,5 odchylenia standardowego. Co więcej, zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia oraz Międzynarodowego Towarzystwa Densytometrii Klinicznej odnoszą wartość T‑score u mężczyzn do zupełnie różnych populacji referencyjnych. Pomimo tych ograniczeń metodologicznych zaleca się badania densytometryczne wszystkim mężczyznom powyżej 70. roku życia, a młodszym – gdy stwierdza się u nich czynniki ryzyka osteoporozy. Zaleca się, pomimo wciąż jeszcze skąpych doświadczeń klinicznych i małej liczby badań, aby próg interwencji leczniczej u mężczyzn z osteoporozą wyznaczać przy pomocy kalkulatorów ryzyka złamania FRAX lub Galvan. Wyliczają one ryzyko wszystkich złamań osteoporotycznych i osobno złamania szyjki kości udowej w przeciągu najbliższych 10 lat. Jest to nowe podejście do problemu osteoporozy u mężczyzn, ponieważ dotychczas jedynie 10% mężczyzn po złamaniu szyjki kości udowej kierowano na badania densytometryczne i/lub poddawano leczeniu przeciwko osteoporozie. Wszystkie dotychczas stosowane metody leczenia osteoporozy uzyskiwały początkowo rejestrację ze wskazaniem do leczenia osteoporozy pomenopauzalnej. U mężczyzn z osteoporozą suplementacja testosteronem zalecana jest jedynie u chorych z hipogonadyzmem, ale pewne nadzieje wiąże się z intensywnie badaną nową grupą leków – selektywnych modulatorów receptora androgenowego. Badania wskazują, że mężczyźni z mutacją inaktywującą aromatazy lub mutacją w genie dla receptora estrogenowego mają często obniżoną gęstość mineralną kości oraz prawidłowe lub nawet zwiększone stężenie testosteronu. Stąd powstała koncepcja, aby osteoporozę u mężczyzn leczyć estrogenami lub selektywnymi modulatorami receptora estrogenowego. Leczenie osteoporozy u kobiet i mężczyzn jest podobne i obejmuje suplementację wapniem i witaminą D oraz podawanie leków antyresorpcyjnych lub anabolicznych, spośród których do leczenia mężczyzn zarejestrowano dotychczas niektóre z bisfosfonianów, teriparatyd (parathormon) i denosumab. 1Katarzyna Mierzejewska, 1Ewa Suszyńska, 3Janina Ratajczak, 3Magdalena Kucia, 2Maria Laszczyńska, 1,3Mariusz Ratajczak Wpływ gonadotropin na wczesne komórki macierzyste występujące u samców myszy 1Katedra i Zakład Fizjologii, 2Zakład Histologii i Biologii Rozwoju, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, 3Instytut Komórek Macierzystych, Uniwersytet w Louisville, USA kasia.mierzejewska@gmail.com

Opublikowane dane świadczą o tym, że mysie dorosłe tkanki zawierają populację rozwojowo wczesnych, tak zwanych bardzo małych podobnych do embrionalnych komórek macierzystych VSEL (ang. very small embryonic like stem cells). Odgrywają one ważną rolę w odnowie najwcześniejszych komórek krwiotwórczych odpowiedzialnych za długoterminową hematopoezę po przeszczepieniu krwiotwórczym LT-HSC (ang. long term repopulating hematopoietic stem cells). Komórki VSEL wykazują wysoką ekspresję wczesnych tkankowo specyficznych genów regulujących procesy różnicowania komórkowego, przy jednoczesnej ekspresji szeregu embrionalnych czynników transkrypcyjnych, takich jak np.: Oct-4, Nanog i Rex-1. Komórki te są bardzo małe (~4 μm u myszy i ~6 μm u człowieka), w obydwu przypadkach są mniejsze od krwinek czerwonych. U myszy posiadają fenotyp Sca-1+/ CD45−/Lin− oraz wykazują ekspresję szeregu markerów komórek pluripotencjalnych, takich jak SSEA-4, Oct-4, Rex-1 i Rif-1, na poziomie zarówno RNA, jak i białka. Obecność ekspresji Oct‑ 4 i Nanog w komórkach VSEL, izolowanych ze szpiku kostnego, potwierdzono ostatnio, wykazując hipometylację odpowiednich promotorów i związanie DNA tych promotorów z acetylowanymi białkami histonowymi. Bezpośrednie badania tych komórek, izolowanych z mysiego szpiku kostnego, wykazały cechy charakterystyczne dla komórek embrionalnych, takie jak: obecność dużego jądra komórkowego otoczonego wąskim rąbkiem cytoplazmy oraz występowanie luźnej chromatyny (euchromatyny) w jądrze komórkowym. Co najważniejsze, pomimo bardzo małego rozmiaru, komórki te, jak wykazano, zawierają prawidłową, diploidalną liczbę chromosomów, a także liczne mitochondria. Wstępne badania wykazały, że w odpowiednich modelach doświadczalnych in vitro, w hodowlach na podłożu komórek linii OP‑9, VSEL jako najwcześniejsze komórki pluripotencjalne o możliwościach różnicowania się w różne linie mogą różnicować się w komórki krwiotwórcze. Ponieważ VSEL wykazują ekspresję kilku markerów migrujących komórek prapłciowych (PGC, ang. primordial germ cells), przypuszczamy, że mogą one pochodzić z ludzkiej linii zarodkowej prymitywnych komórek macierzystych, które podczas rozwoju są zdeponowane w dorosłych tkankach, a szpik kostny służy jako kopia zapasowa (back‑up) populacji dla LT‑HSC. W ostatnim czasie zaobserwowano, że komórki VSEL charakteryzuje silna odpowiedź po stymulacji gonadotropiną. Postawiono hipotezę, że u samców myszy C57BL/6 komórki VSEL, zasiedlające środowisko szpiku kostnego, powinny podobnie jak VSEL opisane w jajnikach odpowiadać na działanie gonadotropiny PMSG, jak również dwóch głównych hormonów płciowych folikulotropowego (FSH) i luteinizującego (LH). Zaobserwowano, że liczba krążących BrdU+ VSEL wzrosła z ~2 ± 0,05% (grupa kontrolna) do ~13 ± 4% po wstrzyknięciu FSH i ~20 ± 5% po wstrzyknięcia LH wśród komórek szpiku kostnego pochodzących z płukanych kości. Ponadto, w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi zaobserwowano wzrost liczby komórek VSEL oraz HSC w szpiku kostnym po iniekcji LH i FSH. Zanotowano również wzrost liczby kolonii CFU‑GM i BFU‑E po stymulacji FSH i LH w porównaniu do myszy kontrolnych. Dane uzyskane na modelu mysim in vivo wskazują, że komórki VSEL, zasiedlające środowisko szpiku kostnego samców, podobnie jak ich odpowiedniki w jajnikach, odpowiadają na stymulację gonadotropiną (PMSG), jak również hormonami FSH i LH. Jest to kolejny dowód na to, że VSEL są migrującymi komórkami PGC, które zostały zdeponowane podczas rozwoju embrionalnego i stanowią pulę komórek rezerwowych dla bardziej różnicujących się komórek macierzystych. Jest to najważniejsza populacja komórek macierzystych odpowiedzialna za przenoszenie informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie. Populacja ta nie wykazuje cech, które przypisuje się klasycznym pluripotencjalnym komórkom macierzystym (np. izolowanym z zarodków). Aleksandra Robacha Transseksualizm – problemy diagnostyczne i terapeutyczne Poradnia Zdrowia Psychicznego i Patologii Współżycia w Łodzi seksuologia@neostrada.pl Zaburzenia identyfikacji/tożsamości płciowej, definiowane jako niezgodność doświadczanej płci psychicznej z innymi determinantami płci, dotyczące średnio 1 na 50 tys. urodzeń żywych, od 1949 r. noszą nazwę transseksualności (David Cauldwell). Obecnie obserwuje się wzrost liczby pacjentów zgłaszających się z tym rozpoznaniem do gabinetów lekarskich. Zmiany kulturowe, ekonomiczne i społeczne przyczyniają się do ujawniania coraz to innych, nowych dylematów wpływających na proces diagnostyczny i terapeutyczny. Stawia to nowe wyzwania przed lekarzami, psychologami i przedstawicielami systemu sądownictwa zaangażowanymi w niesienie pomocy osobom dotkniętym problemem transseksualizmu. Tylko ścisła współpraca wszystkich specjalistów biorących udział w procesie terapeutycznym pacjentów transseksualnych umożliwia rzetelną ocenę i pomoc. Rozpoznanie transseksualizmu niesie bowiem ze sobą konsekwencje zarówno medyczne, jak i prawne, a większość pacjentów z tym zaburzeniem podejmuje procedurę korekcji płci (w rozumieniu somatycznym i administracyjnym), stając się „niewolnikami” medycyny na całe swoje życie. Iwona Rotter1, Aleksandra Rył2, Marta Grabowska2, Maria Laszczyńska2 Zespół metaboliczny a zespół niedoboru testosteronu 1Samodzielna Pracownia Rehabilitacji Medycznej, 2Zakład Histologii i Biologii Rozwoju, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie iwrot@wp.pl W wyniku starzenia się organizmu u mężczyzn dochodzi do spadku produkcji androgenów, co w efekcie wpływa na pogorszenie kondycji fizycznej, seksualnej oraz psychicznej. Objawy niedomogi androgenowej są nieswoiste, co powoduje, że w celu postawienia rozpoznania, poza dokładnym wywiadem, konieczna jest ocena stężeń hormonów, przede wszystkim testosteronu całkowitego i w miarę dostępności do rzetelnych metod diagnostycznych – testosteronu wolnego. U mężczyzn po 50. roku życia spadek stężenia całkowitego testosteronu wynosi ok. 0,8–1% rocznie, jednak proces ten jest bardzo zróżnicowany osobniczo. Badania wykazują związek między zespołem niedoboru testosteronu a zespołem metabolicznym, na który składają się: otyłość brzuszna, zaburzenia gospodarki węglowodanowej i lipidowej oraz nadciśnienie tętnicze. Z jednej strony podkreśla się szczególnie negatywny wpływ tkanki tłuszczowej trzewnej z jej endokrynną funkcją oraz insulinooporności na stężenie testosteronu, a z drugiej strony obniżone stężenie testosteronu nasila zaburzenia metaboliczne, a tym samym sprzyja rozwojowi chorób sercowo-naczyniowych. Niedobór testosteronu dodatnio koreluje z nadciśnieniem tętniczym, chorobą niedokrwienną mięśnia sercowego, zwiększonym stężeniem cholesterolu całkowitego i frakcji lipoprotein – LDL, podwyższonym stężeniem fibrynogenu i wysokoczułego białka C‑reaktywnego – CRP. Testosteron jest prohormonem, który ulega aromatyzacji do estradiolu lub pod wpływem 5α‑reduktazy zostaje przekształcony do dihydrotestosteronu, który nasila lipogenezę i adipogenezę, w przeciwieństwie do testosteronu mającego działanie lipolityczne. Nadmierny rozwój tkanki tłuszczowej trzewnej wyraźnie koreluje ze spadkiem stężenia testosteronu. W przypadku mutacji genu CYP19 kodującego aromatazę cytochromu P450 obserwuje się nagromadzenie tkanki tłuszczowej trzewnej i obecność zespołu metabolicznego. Testosteron wpływa protekcyjnie na komórki α wysp trzustkowych. Badania wykazują, że obniżone stężenie testosteronu sprzyja powstawaniu insulinooporności i rozwojowi cukrzycy typu 2. Z kolei insulinooporność zaburza funkcję komórek Leydiga, w których odbywa się synteza testosteronu. W 2007 r. wprowadzono termin zespół hypoandrogenowo‑metaboliczny (HAM, ang. hypoandrogen‑metabolic) dla podkreślenia częstości współistnienia zaburzeń metabolicznych z zespołem niedoboru testosteronu. Obecnie nie można jednoznacznie odpowiedzieć, czy niedobór androgenów jest przyczyną, czy skutkiem zespołu metabolicznego.

Marcin Słojewski

Skrining raka stercza Katedra i Klinika Urologii i Onkologii Urologicznej, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie mslojewski@gmail.com

Wzrost częstości rozpoznawania raka stercza w starzejącej się populacji stanowi poważny problem społeczno‑ekonomiczny. W 2008 r. stwierdzono na ś wiecie blisko 900 tys. nowych przypadków raka stercza oraz 250 tys. zgonów z tego powodu. Prognozowane liczby na 2030 r. wynoszą odpowiednio 1,7 mln i 500 tys. Według danych międzynarodowych organizacji zajmujących się tą problematyką 72% nowych przypadków raka stercza i 53% zgonów występuje w krajach rozwiniętych reprezentujących mniej niż 20% światowej populacji mężczyzn. Fundamentalnym algorytmem procesu diagnostyczno‑leczniczego w medycynie jest droga od objawów, poprzez diagnostykę, do etapu wdrożenia leczenia. W przypadku wczesnych postaci raka stercza mamy do czynienia z chorobą bezobjawową, która może być rozpoznana jedynie na drodze wczesnego skriningu. Idealna metoda przesiewowa musi spełniać kilka warunków, m.in. schorzenie powinno stanowić istotny problem zdrowia publicznego, powinna występować wczesna, bezobjawowa faza schorzenia; dostępne powinno być odpowiednie badanie przesiewowe oraz uznany standard leczenia tego schorzenia. Powinny również istnieć dowody na to, że leczenie we wczesnej, bezobjawowej fazie schorzenia ma wpływ na stan pacjenta w odległej przyszłości. Co do tego ostatniego stwierdzenia w odniesieniu do raka stercza istnieją pewne wątpliwości. Od kilkunastu lat podstawą wczesnego rozpoznania raka stercza jest oznaczanie poziomu antygenu sterczowego (PSA, ang. prostate specific antigen) i badanie rektalne (DRE, ang. digital rectal examination). Oba te badania prowadzą do wyselekcjonowania kandydatów do przezodbytniczej biopsji gruczołu krokowego pod kontrolą ultrasonografii, która stanowi aktualnie standard diagnostyczny. Wczesny skrining raka stercza może jednak prowadzić do pewnych niekorzystnych zjawisk tzn. „overdiagnosis”, czyli rozpoznania raka, który nie zostałby zdiagnozowany w ciągu życia inaczej niż w wyniku skriningu, a w konsekwencji do zjawiska „overtreatment”. Powyższe zjawiska zostały potwierdzone w badaniach populacyjnych m.in. ERSPC, które objęło ponad 180 tys. mężczyzn. Co prawda w 11‑letniej obserwacji zanotowano 29% redukcję śmiertelności z powodu raka stercza w grupie poddanej czynnemu skriningowi w porównaniu z grupą kontrolną, jednak sami autorzy badania przyznają, że nieznany jest wpływ na jakość życia chorych leczonych niepotrzebnie oraz konsekwencje ekonomiczne dla systemów opieki zdrowotnej. Z tego badania wynika, że aby zapobiec jednej śmierci z powodu raka stercza, należy 1410 mężczyzn poddać skriningowi, a 48 zoperować, narażając na potencjalne powikłania i następstwa prostatektomii radykalnej. Pacjenci z wcześnie rozpoznanym rakiem stercza cierpią z powodu rozpoznania, a nie choroby, a głównym powodem szukania i poddawania się aktywnemu leczeniu jest obawa o postęp choroby, a nie jej faktyczna progresja. Wytyczne Europejskiego Towarzystwa Urologicznego sugerują wykonywanie oznaczenia PSA po raz pierwszy u mężczyzn w wieku 40 lat, jeśli jego poziom jest niższy niż 1 ng/mL, to następne badanie powinno być wykonane za 8 lat. Nie jest natomiast zalecany skrining PSA u osób powyżej 75. roku życia. Biorąc pod uwagę aktualnie istniejące wątpliwości dotyczące skriningu z użyciem PSA, jedyną opcją jest indywidualna decyzja w stosunku do poszczególnych pacjentów. Powinna ona uwzględniać świadomą zgodę pacjenta na potencjalne ryzyko, jakie niesie ze sobą aktywny skrining raka stercza.

Jolanta Słowikowska-Hilczer1, Maria Szarras-Czapnik2 Konsekwencje zaburzeń różnicowania płciowego u dorosłych

1Zakład Endokrynologii Płodności, Katedra Andrologii i Endokrynologii Płodności, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Centrum Kształcenia Klinicznego Europejskiej Akademii Andrologii w Łodzi, 2Klinika Endokrynologii i Diabetologii, Instytut „Pomnik Centrum Zdrowia Dziecka” w Warszawie jolanta.slowikowska-hilczer@ umed.lodz.pl

Zaburzenia rozwoju płci (DSD, ang. disorders of sex development) występują stosunkowo rzadko (0,57/10 tys. noworodków/ rok). Stan wiedzy na temat ich patogenezy jest ciągle bardzo ograniczony, małe są możliwości diagnostyki, a lekarze żadnej specjalności nie są przygotowani do prowadzenia tego typu przypadków. Najwięcej kontrowersji budzi decyzja o określeniu płci dziecka urodzonego z obojnaczymi narządami płciowymi oraz wiek rozpoczęcia ich chirurgicznej korekcji. Dopiero w 2006 r. przyjęto konsensus utworzony przez Europejskie Towarzystwo Endokrynologii Dziecięcej (ESPE, ang. European Society for Pediatric Endocrinology) i amerykańskie Towarzystwo Endokrynologii Dziecięcej

Lawsona Wilkinsa (LWPES, ang Pediatric Endocrine Society), który określa klasyfikację różnych rodzajów zaburzeń rozwoju płci oraz sposób postępowania u dzieci z uwzględnieniem nie tylko zagadnień medycznych, ale też etycznych, psychologicznych i społecznych. W latach 2008–2011 przeprowadzono szersze badania kliniczne o akronimie EuroDSD nad patofizjologią zaburzeń rozwoju płci i konsekwencjami postępowania medycznego u dzieci z tymi zaburzeniami. W 2012 r. rozpoczęto europejskie badania pt. „Ocena odległych wyników leczenia chirurgicznego i hormonalnego oraz wsparcia psychologicznego w zaburzeniach rozwoju płci” (akronim DSDLife). W Polsce w latach 2010–2013 przeprowadzono badania sponsorowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego pt. „Molekularne uwarunkowania zaburzeń różnicowania i rozwoju gonad oraz ich klinicznych konsekwencji”. Wyniki tych projektów pozwolą być może na opracowanie spójnego i efektywnego systemu opieki nad pacjentami z zaburzeniami rozwoju płci. Tymczasem brak takiego systemu, często sprzeczne opinie na temat sposobu postępowania, brak przygotowania personelu medycznego i dezorientacja rodziców prowadzą do wielu problemów medycznych, psychologicznych i społecznych, jakich doznają chorzy z zaburzeniami rozwoju płci i ich rodziny.

Barbara Wiszniewska1, Agnieszka Kolasa1, Anna Kondarewicz1, Kamila Misiakiewicz1, Grzegorz Trybek3, Mariola Marchlewicz2

Morfologiczne i funkcjonalne zmiany w gonadzie męskiej szczurów w zaburzonej homeostazie hormonalnej

1Katedra i Zakład Histologii i Embriologii, 2Zakład Dermatologii Estetycznej, 3Zakład Chirurgii Dermatologicznej, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie barbwisz@pum.edu.pl

Funkcja gonady męskiej podlega rozległej regulacji hormonalnej, a każde stadium cyklu nabłonka plemnikotwórczego wymaga określonego stężenia testosteronu, dihydrotestosteronu, a także estradiolu. Każde zachwianie równowagi hormonalnej pomiędzy androgenami (testosteronem a dihydrotestosteronem) bądź androgenami a estrogenami, wywołane farmakologicznie lub ekspozycją na substancje środowiskowe o aktywności hormonalnej, prowadzić może do zaburzeń morfologii i/lub funkcji jądra. Do wspólnych objawów nieprawidłowości w morfologii gonady, po zaburzeniu równowagi hormonalnej, należało przedwczesne złuszczanie niedojrzałych komórek germinalnych do światła kanalika nasiennego, co mogło wynikać z upośledzonej ekspresji białek uczestniczących w tworzeniu połączeń międzykomórkowych. Ponadto, przejawem degeneracji komórek germinalnych nabłonka plemnikotwórczego było: zwiększenie częstotliwości występowania wielojądrzastych komórek olbrzymich, nasilenie apoptozy komórek germinalnych oraz wewnątrznabłonkowa wakuolizacja. Zmiany obserwowane również w obrębie ściany własnej kanalika objawiały się w postaci licznych pofałdowań oraz wpukleń w głąb nabłonka. W tkance interstycjalnej natomiast widoczne były komórki Leydiga, gromadzące ziarna lipofuscyny. Do zaburzeń funkcjonalnych należy zaliczyć nasilenie, obniżenie lub wygaszenie ekspresji receptorów dla hormonów steroidowych oraz innych receptorów decydujących o podziale, dojrzewaniu i różnicowaniu komórek germinalnych. Wykazano też zmiany w ekspresji białek uczestniczących w tworzeniu połączeń międzykomórkowych między komórkami nabłonka plemnikotwórczego, co potwierdza wcześniejsze obserwacje. Zatem, każde zaburzenie homeostazy hormonalnej pomiędzy steroidami, nadzorującymi spermatogenezę, prowadzić może do upośledzenia nie tylko morfologii, ale i funkcji nabłonka plemnikotwórczego, a w konsekwencji również kompetencji plemników.

Marta Zarzycka1, Barbara Bilińska1, C. Yan Cheng2, Dolores D. Mruk2

ICAM-1 i metaloproteinazy (MMP 9 i MMP 14) jako regulatory bariery krew-jądro 1Zakład Endokrynologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, 2Center for Biomedical Research, Population Council, New York, NY USA marta.lydka@uj.edu.pl Spermatogeneza jest złożonym procesem, który obejmuje szereg zdarzeń komórkowych i biochemicznych prowadzących do wytworzenia gamet męskich. Zrozumienie tego procesu wymaga precyzyjnego poznania biologii najważniejszej struktury w nabłonku plemnikotwórczym, jakim jest bariera krew–jądro (BTB). Zachodząca w trakcie spermatogenezy reorganizacja BTB umożliwia przejście dojrzewającym komórkom germinalnym z przedziału bazalnego do adluminalnego nabłonka plemnikotwórczego. Za reorganizację BTB odpowiadają białka strukturalne (np. okludyna, kadheryny, ZO-1, kateniny), sygnalizacyjne (np. kinaza FAK), jak również białka cytoszkieletu komórki (np. aktyna). W świetle ostatnich badań wiadomo również, że w proces ten zaangażowane są białka adhezyjne (np. ICAM-1), których rola została najlepiej poznana i opisana w procesie odpowiedzi odpornościowej organizmu. Powszechnie wiadomo, iż regulacja ICAM-1 związana jest z indukowaną przez czynnik martwicy nowotworów α (TNF- α) aktywacją metaloproteinaz (MMP9 i MMP14). Biorąc pod uwagę fakt, iż TNF-α i metaloproteinazy odgrywają istotną rolę w regulacji BTB, celem niniejszej pracy było wykazanie zależności między ICAM-1, metaloproteinazami i TNF-α oraz ich wpływu na funkcję bariery krew–jądro. Materiał badawczy stanowiły jądra 20- i 90-dniowych szczurów (Sprague-Dawley) pochodzących z Charles River Laboratories, NY. W celu wykazania ekspresji MMP9 i MMP14 w jądrach dojrzałych płciowo osobników prowadzono analizy immunohistochemiczne oraz analizy Western blot. Komórki Sertoliego izolowano z jąder 20‑dniowych szczurów, a następnie inkubowano z czynnikiem martwicy nowotworowej (TNF-α) w odpowiednio zdefiniowanych warunkach. W celu wyznaczenia zmian poziomu ekspresji białek towarzyszących BTB pod wpływem TNF- α prowadzono analizy Western blot oraz analizy immunofluorescencyjne. Analizę statystyczną przeprowadzano, wykorzystując jednokierunkowy test ANOVA, a następnie test post hoc Dunnetta. Technika immunohistochemiczna pozwoliła na wykazanie najwyższego poziomu ekspresji MMP9 oraz MMP14 w spermatocytach i spermatydach dojrzałych płciowo szczurów. Ponadto, dzięki analizie Western blot wykazano wyższy poziom ekspresji obu metaloproteinaz w komórkach germinalnych oraz niższy w komórkach Sertoliego w stosunku do poziomu badanych białek w homogenatach jąder, a zmiany te były znamiennie statystycznie (p < 0,01). Inkubacja komórek Sertoliego z TNF‑α doprowadziła do wzrostu ekspresji aktywnej formy MMP9, ICAM-1 (p < 0,01) oraz receptora androgenowego (p < 0,01). Z drugiej strony TNF‑α był przyczyną obniżenia ekspresji okludyny, co jest zgodne z wcześniejszymi badaniami. Podsumowując, komórki germinalne mogą być zaangażowane w regulację funkcjonowania BTB poprzez produkcję TNF-α. Badania wskazują również, iż reorganizacja bariery koreluje ze wzrostem poziomu ICAM‑-1, co sugeruje, iż białko to może być ważnym czynnikiem adhezyjnym regulującym „otwieranie” bariery.

SYMPOZJUM NAUKOWO-SZKOLENIOWE 16.DZIEŃ ANDROLOGICZNY

SYMPOZJUM NAUKOWO-SZKOLENIOWE POLSKIEGO TOWARZYSTWA ANDROLOGICZNEGO 16.DZIEŃ ANDROLOGICZNY pt.PROBLEMY PŁODNOSCI MĘŻCZYZN BYDGOSZCZ,19-29.09.2014; www.pta2014.pl

Serdecznie zapraszamy wszystkich członków i sympatyków Polskiego Towarzystwa Andrologicznego, jak również zainteresowanych problemami andrologicznymi, do wzięcia udziału w kolejnym Sympozjum naukowo- -szkoleniowym Polskiego Towarzystwa Andrologicznego, które tym razem odbędzie się w Bydgoszczy. Tegoroczne sympozjum jest powiązane z 20 -leciem powstania Polskiego Towarzystwa Andrologicznego, dlatego będzie wspomnieniowo związane z obchodzonym jubileuszem. Chcemy przypomnieć historię Towarzystwa i grono zasłużonych członków. Naukowym tematem przewodnim będą aktualne problemy płodności męskiej, czynniki wpływające na płodność oraz efekty terapii. Zajęcia warsztatowe będą poświęcone diagnostyce zaburzeń genetycznych związanych z niepłodnością. Wierzymy, że poruszana tematyka spotka się z dużym zainteresowaniem zarówno wszystkich zajmujących się andrologią w zakresie nauk podstawowych, diagnostyki laboratoryjnej, jak i praktyków klinicznych oraz będzie okazją do wymiany poglądów. Chcemy także umożliwić poznanie uroków Bydgoszczy, miasta położonego nad rzeką Brdą w dorzeczu Wisły, które niedawno obchodziło 650 -lecie nadania praw miejskich przez króla Kazimierza Wielkiego. Bydgoszcz, nazywana kiedyś „małym Berlinem”, posiada wiele urokliwych miejsc i historycznych zabytków. Turystyczny rejs po Brdzie pozwoli na ich poznanie. Miejscem konferencji będzie Hotel City, położony w samym centrum miasta obok gmachu Collegium Medicum. Możliwości dojazdu samochodem, pociągiem lub samolotem są bardzo dobre.

Serdecznie zapraszamy do uczestnictwa!

prof. dr hab. Jolanta Słowikowska-Hilczer przewodnicząca Komitetu Naukowego

dr hab., prof. UMK Roman Kotzbach przewodniczący Komitetu Organizacyjnego

AKTUALNOSCI SYMPOZJALNE

12–13 maja 2014, Kopenhaga 7th Meeting of International Network for Young Researchers in Male Infertility www.youngresearch.eu 13–16 maja 2014, Elsingore (Dania) 18th European Testis Workshop www.etw18.dk 18–20 maja 2014, Kopenghaga 8th Copenhagen Workshop on Testicular CIS and Germ Cell Cancer cis-workshop.dk/CIS_Workshop_2014/ 22–23 maja 2014, Paryż 3rd World Congress on Reproduction, Oxidative Stress and Antioxidants www.fertility-site.com 26–28 czerwca 2014, Wrocław XV Zjazd Polskiego Towarzystwa Immunologii Doświadczalnej i Klinicznej www.immuno2014-wroclaw.pl 19–20 września 2014, Bydgoszcz 16. Dzień Andrologiczny Sympozjum naukowo-szkoleniowe PTA www.pta2014.pl 15–17 października 2014, Barcelona 8th European Congress of Andrology www.eca2014.com