Approfondimenti genetici sull'infertilità e la salute ormonale
Uno studio svela legami genetici con l'infertilità e gli ormoni riproduttivi.
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Indice
L'Infertilità è un problema comune che colpisce molte coppie in tutto il mondo. Si definisce come l'incapacità di rimanere incinta dopo 12 mesi di rapporti sessuali regolari non protetti. Gli studi mostrano che circa una coppia su sei sperimenta l'infertilità. Ci sono molte ragioni dietro l'infertilità, comprese quelle legate all'età, alla genetica e all'ambiente. Ad esempio, con l'avanzare dell'età, la qualità e la quantità di spermatozoi e ovociti possono diminuire. Inoltre, alcune problematiche di salute come le infezioni e specifici disturbi genetici possono giocare un ruolo.
Nonostante si stiano indagando questi fattori, per molte coppie, la causa esatta dell'infertilità rimane incerta. Infatti, gli studi indicano che circa il 28% delle coppie e il 40% delle donne con infertilità non hanno una spiegazione chiara per la loro condizione. I trattamenti attuali, come la fertilizzazione in vitro (IVF), possono essere fisicamente ed emotivamente impegnativi e inoltre possono risultare costosi per le coppie e i sistemi sanitari. Pertanto, c'è un urgente bisogno di ottenere approfondimenti più profondi sulla biologia dell'infertilità.
Le condizioni che influenzano la salute riproduttiva delle donne, come l'Endometriosi e la sindrome dell'ovaio policistico (PCOS), rappresentano un gran numero di casi di infertilità femminile. La PCOS, in particolare, è collegata fino all'80% dei casi in cui le donne non ovulano. Gli squilibri ormonali e l'obesità, spesso visti insieme a queste condizioni, possono contribuire all'infertilità. Tuttavia, si sa poco sui fattori genetici che influenzano gli Ormoni riproduttivi e l'infertilità sia negli uomini che nelle donne.
Abbiamo raccolto dati da varie fonti, comprese cartelle cliniche e autovalutazioni, coinvolgendo oltre 1 milione di partecipanti, per condurre un ampio studio che esamina gli aspetti genetici dell'infertilità maschile e femminile. Abbiamo anche esaminato i fattori genetici che influenzano gli ormoni riproduttivi. Il nostro obiettivo era identificare fattori genetici comuni e rari che contribuiscono all'infertilità e ai livelli di ormoni riproduttivi e prioritizzare specifici geni per ulteriori ricerche.
Risultati Chiave sulla Genetica dell'Infertilità
Durante il nostro studio, ci siamo concentrati su diversi tipi di infertilità femminile, inclusi tutti i casi, quelli legati a problemi anatomici, anovulazione (non ovulazione) e infertilità idiopatica (dove non si può identificare una causa nota). Abbiamo anche studiato l'infertilità maschile. Questa ricerca è stata condotta principalmente su partecipanti di origine europea.
Abbiamo identificato oltre 19 localizzazioni genetiche uniche che sono significativamente collegate a qualche forma di infertilità femminile e due associate all'infertilità maschile. Ognuna di queste localizzazioni genetiche ha effetti diversi a seconda della specifica popolazione. Ad esempio, alcune varianti genetiche legate all'infertilità femminile potrebbero essere collegate anche a problemi di salute più ampi.
Abbiamo trovato una variante degna di nota chiamata rs1964514, che si trova in un gene chiamato PKHD1L1. Questa variante sembra aumentare la probabilità di sperimentare infertilità. Un'altra importante variante, rs61768001, è presente in un gene chiamato WNT4, che è associato a diversi tratti riproduttivi femminili. Questo suggerisce che geni specifici abbiano ruoli significativi nella salute riproduttiva.
Inoltre, abbiamo scoperto un collegamento tra alcuni geni e gli ormoni che regolano la riproduzione. Ad esempio, una variante in un gene chiamato INHBB è stata collegata all'infertilità, influenzata dal suo ruolo nella regolazione della secrezione ormonale.
Esplorare i Collegamenti tra le Condizioni
Nella nostra analisi genetica, abbiamo osservato collegamenti tra endometriosi e infertilità. Sembra ci sia una forte correlazione genetica tra i due, indicando che alcuni casi di infertilità potrebbero in realtà essere legati a endometriosi non diagnosticata. Questo evidenzia l'importanza di diagnosticare e trattare correttamente tali condizioni precocemente per potenzialmente prevenire l'infertilità.
Abbiamo anche trovato alcune sovrapposizioni genetiche tra infertilità e condizioni come la PCOS, suggerendo che potrebbero esserci fattori genetici condivisi che influenzano entrambe le condizioni. I nostri risultati indicano che mentre alcuni casi di infertilità possono derivare da condizioni come la PCOS, devono essere considerati anche altri disturbi e complessità differenti.
Fattori Genetici e Pressione Selettiva
Quando abbiamo esaminato l'ereditarietà dell'infertilità, abbiamo notato che la percentuale attribuita alla genetica era relativamente bassa, specialmente rispetto a molti altri tratti di salute. Questo suggerisce che altri fattori, siano essi ambientali o comportamentali, potrebbero rappresentare una parte significativa dei casi di infertilità. Inoltre, alcune varianti genetiche associate all'infertilità potrebbero essere influenzate dalla selezione naturale, che potrebbe influenzare la loro prevalenza nella popolazione.
La nostra ricerca su specifiche regioni genetiche ha trovato che alcune potrebbero essere sotto selezione positiva, indicando che queste varianti genetiche potrebbero essere benefiche in qualche modo, forse attraverso effetti sulla salute o sulla funzione immunitaria. D'altra parte, alcune varianti potrebbero essere mantenute nella popolazione a causa di un processo di selezione bilanciata, in cui più forme di un gene coesistono a causa dei loro vantaggi in diversi contesti.
Il Ruolo degli Ormoni Riproduttivi
Un altro aspetto chiave del nostro studio è stato esaminare come gli ormoni riproduttivi si collegano all'infertilità. Abbiamo condotto analisi separate per ormoni come l'ormone follicolo-stimolante (FSH) e il testosterone sia negli uomini che nelle donne. La nostra ricerca ha trovato diverse nuove localizzazioni genetiche collegate a questi ormoni.
È interessante notare che un numero significativo delle varianti identificate per il testosterone negli uomini e nelle donne mostrava effetti opposti. Questo punta a basi genetiche diverse per la regolazione degli ormoni tra i sessi. Abbiamo scoperto che le basi genetiche del testosterone negli uomini e nelle donne sono distinte, con fattori diversi che contribuiscono ai livelli ormonali.
Inoltre, mentre ci aspettavamo che ci fosse un forte collegamento tra disregolazione ormonale e infertilità, i nostri risultati suggerivano che la relazione è meno diretta. Pertanto, potrebbe essere utile concentrarsi su specifici geni associati ai livelli ormonali piuttosto che esaminare gli ormoni stessi.
Impatto dell'Obesità sull'Infertilità
Sebbene l'obesità sia spesso implicata nei problemi di fertilità, la nostra ricerca non ha trovato una forte connessione genetica tra obesità e infertilità a livello di popolazione. Questo contraddice alcune aspettative, poiché la perdita di peso è comunemente raccomandata per migliorare la fertilità. Invece, abbiamo osservato alcune relazioni sovrapposte tra peso e specifici tipi di infertilità, suggerendo interazioni più complesse che richiedono un'esaminazione più approfondita.
Le nostre analisi hanno suggerito una relazione bi-direzionale tra alcuni tipi di obesità addominale e infertilità. Questo indica che peso e infertilità possono influenzarsi a vicenda nel tempo, creando un ciclo che può essere difficile da gestire.
Necessità di Ulteriori Ricerche
Nonostante le intuizioni ottenute dal nostro ampio studio, c'è ancora molto da imparare sull'infertilità. Le ricerche future dovrebbero concentrarsi sulla comprensione dei ruoli di specifici geni e fattori ambientali, specialmente nel contesto degli ormoni riproduttivi.
Inoltre, i nostri risultati sottolineano l'importanza di diagnosi accurate per condizioni come l'endometriosi e la PCOS, che potrebbero portare a strategie migliori di trattamento e prevenzione per l'infertilità. C'è anche bisogno di studi funzionali per esplorare i meccanismi biologici sottostanti all'infertilità, che potrebbero essere cruciali per sviluppare nuovi trattamenti.
Inoltre, è essenziale approfondire come diversi tessuti e cellule nel sistema riproduttivo contribuiscono alla fertilità. La nostra analisi ha trovata che le ovaie e i testicoli non mostravano un arricchimento significativo per l'ereditarietà del testosterone o dell'infertilità, suggerendo che i fattori genetici che influenzano gli ormoni riproduttivi possono essere più complessi di quanto si pensasse in precedenza.
Conclusione
Nel nostro studio comprensivo su infertilità e ormoni riproduttivi, abbiamo identificato diversi fattori genetici associati a queste condizioni. Abbiamo osservato che mentre la base genetica dell'infertilità è complessa e multifattoriale, ricerche future possono aiutare a illuminare la biologia sottostante. Attraverso una migliore comprensione e diagnosi accurata, potrebbe essere possibile aiutare milioni di individui che affrontano sfide di infertilità in tutto il mondo.
Guardando al futuro, c'è un bisogno cruciale di espandere la nostra conoscenza sia dei fattori genetici che non genetici che contribuiscono all'infertilità. Esplorando queste strade, possiamo migliorare le opzioni di trattamento e i risultati per coloro che sono colpiti dall'infertilità. L'interazione tra genetica, ormoni e altri fattori è intricata, e una comprensione più profonda di queste relazioni aprirà la strada a migliori soluzioni per la fertilità in futuro.
Titolo: Genome-wide analyses identify 21 infertility loci and over 400 reproductive hormone loci across the allele frequency spectrum
Estratto: Genome-wide association studies (GWASs) may help inform treatments for infertility, whose causes remain unknown in many cases. Here we present GWAS meta-analyses across six cohorts for male and female infertility in up to 41,200 cases and 687,005 controls. We identified 21 genetic risk loci for infertility (P[≤]5E-08), of which 12 have not been reported for any reproductive condition. We found positive genetic correlations between endometriosis and all-cause female infertility (rg=0.585, P=8.98E-14), and between polycystic ovary syndrome and anovulatory infertility (rg=0.403, P=2.16E-03). The evolutionary persistence of female infertility-risk alleles in EBAG9 may be explained by recent directional selection. We additionally identified up to 269 genetic loci associated with follicle-stimulating hormone (FSH), luteinising hormone, oestradiol, and testosterone through sex-specific GWAS meta-analyses (N=6,095-246,862). While hormone-associated variants near FSHB and ARL14EP colocalised with signals for anovulatory infertility, we found no rg between female infertility and reproductive hormones (P>0.05). Exome sequencing analyses in the UK Biobank (N=197,340) revealed that women carrying testosterone-lowering rare variants in GPC2 were at higher risk of infertility (OR=2.63, P=1.25E-03). Taken together, our results suggest that while individual genes associated with hormone regulation may be relevant for fertility, there is limited genetic evidence for correlation between reproductive hormones and infertility at the population level. We provide the first comprehensive view of the genetic architecture of infertility across multiple diagnostic criteria in men and women, and characterise its relationship to other health conditions.
Autori: Samvida Sudheesh Venkatesh, L. Wittemans, D. Palmer, N. Baya, T. Ferreira, B. Hill, F. H. Lassen, M. Parker, S. Reibe, A. Elhakeem, K. Banasik, M. Bruun, C. Erikstrup, B. Aagaard, A. Juul, C. Mikkelsen, H. Nielsen, S. Ostrowski, O. Pedersen, P. Rohde, E. Soerensen, H. Ullum, D. Westergaard, A. Haraldsson, H. Holm, I. Jonsdottir, I. Olafsson, T. Steingrimsdottir, V. Steinthorsdottir, G. Thorleifsson, J. Figueredo, M. Karjalainen, A. Pasanen, B. Jacobs, N. Hubers, Genes & Health Research team, Estonian Biobank Research Team, Estonian Health Informatics Research Team
Ultimo aggiornamento: 2024-03-20 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.19.24304530
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.19.24304530.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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