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# Scienze della salute# Medicina genetica e genomica

Fattori genetici nel criptorchidismo svelati

La ricerca fa luce sulle cause genetiche dei testicoli non discesi nei ragazzi.

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Genetica dei testicoliGenetica dei testicolinon discesicriptorchidismo.Uno studio rivela geni chiave legati al
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Il criptorchidismo, comunemente noto come testicoli non discesi, è una condizione che colpisce il 2% - 4% dei neonati maschi in tutto il mondo. Anche se relativamente raro, è il difetto di nascita più comune legato al sistema urogenitale nei maschi. Di solito, i testicoli scendono nello scroto prima della nascita, di solito entro l'ottavo mese di gravidanza, influenzati dagli ormoni. Tuttavia, in alcuni casi, uno o entrambi i testicoli non scendono completamente, portando al criptorchidismo unilaterale (un testicolo) o bilaterale (entrambi i testicoli).

Cause e Fattori di Rischio

Diversi fattori possono aumentare il rischio di criptorchidismo. Le influenze materne prima e durante la gravidanza, come il fumo, l'esposizione a certe sostanze chimiche e il diabete gestazionale, sono state collegate a questa condizione. Dal punto di vista genetico, c'è ancora molto da scoprire. Alcuni studi suggeriscono che ci possa essere un elemento ereditario, poiché avere familiari con criptorchidismo può aumentare la probabilità di questa condizione nei neonati maschi.

Anche se i fattori legati all'ambiente e alla salute materna sono importanti, la ricerca indica che la genetica gioca anche un ruolo significativo. Ad esempio, i fratelli di ragazzi con criptorchidismo hanno maggiori probabilità di avere la stessa condizione.

Studi Genetici e Varianti Rare

La ricerca sugli aspetti genetici del criptorchidismo è stata limitata. La maggior parte degli studi ha esaminato varianti genetiche comuni ma non ha identificato geni specifici a causa del piccolo impatto di queste varianti comuni. Tuttavia, alcune ricerche suggeriscono che le varianti genetiche rare, che hanno un effetto più significativo, potrebbero essere cruciali per comprendere la condizione.

Metodi di screening genetico come il sequenziamento dell'intero genoma (WGS) e il sequenziamento dell'intero esoma (WES) possono aiutare a identificare queste varianti rare. Recenti studi che utilizzano WES hanno scoperto che alcuni geni potrebbero essere collegati al criptorchidismo, anche se i loro ruoli specifici sono ancora in fase di indagine.

In questo contesto, è stato condotto uno studio su un gruppo di 134 ragazzi di origine Han cinese, inclusi 115 ragazzi con criptorchidismo e 19 controlli familiari. Questa ricerca mirava a identificare varianti genetiche rare che potessero chiarire le cause di questa condizione. Inoltre, è stato incluso anche un gruppo più ampio di 2136 uomini sani per il confronto.

Risultati della Risonanza Magnetica

Lo studio ha incluso scansioni MRI di ragazzi con criptorchidismo unilaterale e bilaterale. Queste scansioni hanno permesso ai ricercatori di visualizzare i testicoli non discesi nei ragazzi colpiti. Le scansioni hanno confermato che i ragazzi con criptorchidismo bilaterale avevano due testicoli non discesi, mentre quelli con criptorchidismo unilaterale ne avevano uno.

I dati raccolti dalle MRI e dal sequenziamento hanno confermato il numero di ragazzi colpiti e la loro relazione reciproca. La profondità media di sequenziamento suggeriva che lo studio aveva bilanciato sia la qualità che la quantità dei dati.

Ricerca di Geni Candidati

La ricerca ha comportato una revisione approfondita della letteratura esistente per identificare geni noti potenzialmente collegati al criptorchidismo. Questa revisione ha scoperto 56 geni precedentemente menzionati negli studi di ricerca. Un totale di 779 geni è stato selezionato per servire come pool per lo screening.

Lo studio ha trovato che quattro geni noti-BCORL1, KDM6A, UBA1 e USP9Y-contengono varianti rare in diversi pazienti ma non nei controlli familiari. È importante notare che le mutazioni in questi geni sono state segnalate per i loro potenziali effetti dannosi.

Particolarmente, tutti e quattro questi geni si trovano sui cromosomi sessuali. Questo solleva la possibilità che la genetica specifica per il sesso contribuisca in modo significativo al criptorchidismo, colpendo in particolare i maschi.

Geni Nuovi e i Loro Potenziali Ruoli

Oltre ai geni noti, i ricercatori hanno cercato di identificare nuovi geni candidati, concentrandosi su quelli che avevano varianti rare che si verificano in più casi di criptorchidismo. Quattro geni nuovi-DMD, ARSH, MAGEA4 e SHROOM2-sono stati notati per la loro associazione con la condizione.

Il Gene DMD, in particolare, aveva una Variante che mostrava conservazione tra diverse specie, suggerendo la sua importanza nello sviluppo. Il coinvolgimento di DMD è piuttosto interessante, poiché ha connessioni consolidate con lo sviluppo muscolare. Questo potrebbe implicare che problemi con la funzione muscolare potrebbero contribuire al fallimento dei testicoli di scendere.

Lo studio ha stimato i tassi diagnostici per il criptorchidismo bilaterale e unilaterale basandosi sui risultati dei geni noti e nuovi. I tassi complessivi indicano che un numero significativo di ragazzi con criptorchidismo potrebbe avere cause genetiche identificabili.

Il Ruolo dell'Eredità Materna

È interessante notare che un numero significativo delle varianti candidate associate al criptorchidismo è stato tracciato fino alla linea materna. Questo suggerisce che l'eredità dei geni del cromosoma X gioca un ruolo vitale, poiché i maschi hanno solo un cromosoma X. Se ci sono varianti dannose sul cromosoma X, possono influenzare direttamente i ragazzi, mentre le femmine potrebbero non mostrare sintomi a causa di avere una seconda copia normale del cromosoma X.

Questa comprensione potrebbe aiutare nello sviluppo futuro di strumenti diagnostici e strategie di prevenzione per questa condizione.

Modelli Animali e Ricerca Futura

Per esplorare ulteriormente il ruolo di geni specifici nel criptorchidismo, i ricercatori hanno creato modelli murini transgenici. Utilizzando un metodo chiamato CRISPR-Cas9, hanno introdotto una particolare variante nel DNA dei topi. Questi topi mostrano caratteristiche simili a quelle dei ragazzi con criptorchidismo quando vengono valutati con tecniche di imaging.

I risultati di questi topi transgenici forniscono intuizioni preziose per futuri studi volti a comprendere meglio la condizione e forse sviluppare trattamenti mirati.

Conclusione

Il criptorchidismo è una condizione complessa influenzata da vari fattori, tra cui genetica, salute materna e influenze ambientali. Recenti ricerche hanno identificato sia geni noti che nuovi che potrebbero svolgere ruoli cruciali in questa condizione, con un particolare focus sui geni del cromosoma X e sull'eredità materna.

Le intuizioni derivate dagli studi genetici, incluso l'identificazione di varianti rare e l'uso di modelli animali, aprono la strada a una migliore comprensione del criptorchidismo. Questa conoscenza potrebbe aiutare a migliorare diagnosi, trattamenti e misure preventive in futuro.

Comprendere i fattori genetici e ambientali del criptorchidismo non solo aiuta a gestire la condizione, ma evidenzia anche la necessità di continuare la ricerca su disturbi congeniti che influenzano la salute riproduttiva maschile.

Fonte originale

Titolo: Novel mutation leading to splice donor loss in a conserved site of DMD causes cryptorchidism

Estratto: BackgroundAs one of the most common congenital abnormalities in male births, cryptorchidism has been found to have a polygenic etiology according to previous studies of common variants. However, little is known about genetic predisposition of rare variants for cryptorchidism, since rare variants have larger effective size on diseases than common variants. MethodsIn this study, a cohort of 115 Chinese probands with cryptorchidism was analyzed using whole-genome sequencing (WGS), alongside 19 parental controls and 2136 unaffected men. Additionally, CRISPR-Cas9 editing of a conserved variant was performed in a mouse model, with MRI screening utilized to observe the phenotype. ResultsIn 30 of 115 patients (26.1%), we identified four novel genes (ARSH, DMD, MAGEA4, and SHROOM2) affecting at least five unrelated patients and four known genes (USP9Y, UBA1, BCORL1, and KDM6A) with the candidate rare pathogenic variants affecting at least two cases. Burden tests of rare variants revealed the genome-wide significances for newly identified genes (p < 2.5x10-6) under the Bonferroni correction. Surprisingly, novel and known genes were mainly from X chromosome (seven on X and one on Y) and all rare X-chromosomal segregating variants exhibited a maternal inheritance rather than de novo origin. CRISPR-Cas9 mouse modeling of a splice donor loss variant in DMD (NC_000023.11:g.32454661C>G), which resides in a conserved site across vertebrates, replicated bilateral cryptorchidism phenotypes, confirmed by Magnetic resonance imaging (MRI) at 4 and 10 weeks. ConclusionOur results revealed the role of the DMD gene mutation in causing cryptorchidism. The results also suggest that maternal-X inheritance of pathogenic defects could have a predominant role in the development of cryptorchidism.

Autori: Jianhai Chen, Y. Jia, J. Zhong, K. Zhang, H. Dai, G. G. He, F. Li, L. Zeng, C. Fan, H. Xu

Ultimo aggiornamento: 2024-01-30 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.24301909

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.24301909.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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