La complessità del corpo umano trova nel patrimonio genetico il proprio progetto fondamentale. Ebbene sì, forse non se ne parla a sufficienza, ma la possibilità di potere o meno avere figli ha molto a che fare con il nostro patrimonio genetico. Oggi sappiamo infatti che circa il 15% dei casi di infertilità maschile e circa il 10% dei casi di infertilità femminile hanno cause di origine genetica come anomalie cromosomiche, mutazioni genetiche o condizioni ereditarie che influenzano la capacità riproduttiva sia dell'uomo che della donna. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) si può parlare di infertilità (maschile, femminile o di coppia) quando una donna non riesce a rimanere incinta dopo 12-24 mesi di rapporti mirati non protetti. In Italia una coppia su cinque non riesce ad avere figli e spesso la causa è nei nostri geni.
Fondamenti di Genetica Umana e Struttura Cromosomica
I geni sono manuali di istruzioni che si trovano all’interno delle nostre cellule: sono costituiti da DNA e disposti in lunghe strutture chiamate cromosomi. Ogni cellula del nostro corpo ha 46 cromosomi, tranne gli ovuli e gli spermatozoi, che ne hanno 23. Quindi, quando si uniscono per dare vita a un nuovo essere, viene creata una prima cellula contenente 46 cromosomi: 23 ereditati dalla madre e 23, dal padre. Le informazioni genetiche che ereditiamo dai nostri genitori determinano alcune delle nostre caratteristiche fisiche, ma le informazioni contenute nei geni ci permettono anche di svolgere funzioni essenziali per il corretto sviluppo e funzionamento del nostro organismo.
I cromosomi sono strutture all’interno delle cellule che contengono i geni di una persona. I cromosomi sono formati da braccia chiamate cromatidi. Ogni cromosoma ha un braccio corto, chiamato "p", e un braccio lungo, chiamato "q". Il centromero è la regione in cui sono tenuti insieme i 2 cromatidi. La molecola di DNA è formata da 2 filamenti di DNA avvolti l’uno attorno all’altro in una struttura che ricorda una scala a chiocciola. I cromosomi sessuali costituiscono una di queste 23 coppie. Le femmine tipicamente possiedono 2 cromosomi X (XX) mentre i maschi di solito hanno 1 cromosoma X e 1 cromosoma Y (XY).
Disordini Cromosomici e Anomalie di Numero o Struttura
Le anomalie cromosomiche, chiamate anche disturbi cromosomici, sono quelle che influenzano il numero o la struttura dei cromosomi. Come per le malattie genetiche, questi tipi di anomalie possono essere ereditati. Tuttavia, possono anche essere il risultato di una meiosi difettosa, che si traduce in ovuli o sperma anomali. Le cause dei difetti della meiosi sono varie: donne sopra i 38 anni, trattamenti oncologici, farmaci, ecc.
Alterazioni Numeriche: Le Aneuploidie
La dotazione cromosomica umana è di 46 cromosomi. Le alterazioni del numero di cromosomi che ogni individuo ha sono note come aneuploidie. Le monosomie si verificano quando alla persona manca un cromosoma. Il caso più evidente è la sindrome di Turner, in cui la donna ha un solo cromosoma X (cariotipo 45,X0). Le trisomie si verificano quando la persona ha un cromosoma in più. Gli esempi più comuni sono: sindrome di Down (tre cromosomi 21), sindrome di Patau (tre cromosomi 13), sindrome di Edwards (tre cromosomi 18), sindrome di Klinefelter (cariotipo 47,XXY). Mentre le suddette malattie cromosomiche sono compatibili con la vita, altre come la trisomia 15 o la trisomia 22 non lo sono. Il 60% degli aborti del primo trimestre sono dovuti ad aneuploidia, così come il 6% dei nati morti.
Alterazioni Strutturali
Le alterazioni strutturali dei cromosomi sono quelle in cui si è verificata una rottura e una riorganizzazione dei frammenti cromosomici. Esistono diverse tipologie:
- Traslocazioni: il trasferimento di un frammento da un cromosoma ad un altro. Possono essere bilanciate, quando il cambiamento di struttura non produce alcuna perdita o guadagno di materiale genetico, o sbilanciate.
- Inserti: un frammento di cromosoma si sposta all'interno di un altro.
- Inversione: un frammento cromosomico viene invertito all'interno dello stesso cromosoma.
- Cromosoma ad anello: le estremità del cromosoma si rompono e il cromosoma viene fatto circolare.
Mutazioni Geniche e Trasmissione Ereditaria
Le malattie genetiche sono causate da mutazioni in uno o più geni. Le mutazioni geniche rappresentano cambiamenti nel DNA di un gene. Alcune di queste malattie sono ereditarie, cioè si trasmettono dai genitori ai figli. Altre anomalie genetiche, invece, appaiono de novo negli embrioni dopo la fecondazione. Le malattie di origine genetica vengono classificate secondo diverse modalità di trasmissione:
Ereditarietà Autosomica Dominante e Recessiva
Le malattie autosomiche dominanti riguardano i cromosomi non sessuali; la persona soffrirà della malattia ereditando una sola copia del gene difettoso. La probabilità di trasmettere la malattia da un genitore affetto ai propri figli è del 50%. Esempi includono l'acondroplasia, la sindrome di Marfan e la malattia di Huntington.
Le malattie autosomiche recessive richiedono che il soggetto erediti due copie del gene difettoso, una dal padre e una dalla madre. I portatori non soffrono della malattia, ma hanno la possibilità di trasmetterla. La probabilità di avere un figlio malato se i genitori sono portatori è del 25%, mentre c'è una probabilità del 50% che il bambino sia portatore e solo il 25% che nasca totalmente sano. In questo gruppo rientrano la fibrosi cistica, l'anemia di Fanconi e l'atrofia muscolare spinale.
Malattie Legate ai Cromosomi Sessuali
Le mutazioni che colpiscono i geni sul cromosoma X possono essere dominanti o recessive. Poiché gli uomini hanno un solo cromosoma X, avranno sempre la malattia se ereditano una copia difettosa (recessiva legata all'X), mentre le donne necessitano di entrambe le copie difettose o presentano una gravità minore. Esempi di malattie legate all'X sono la sindrome X fragile, l'emofilia e la distrofia muscolare di Duchenne. Le mutazioni sul cromosoma Y, molto rare, sono trasmesse esclusivamente dai padri ai figli maschi.
🎥 Intervista alla Dott.ssa Claudia Livi: la diagnosi genetica preimpianto
Genetica, Infertilità e Diagnostica Avanzata
L'infertilità può essere causata da molteplici fattori o da un mix di essi. Nell'uomo, alcune anomalie cromosomiche o mutazioni genetiche possono influenzare la produzione dello sperma o bloccare il flusso degli spermatozoi. Un esempio noto è la sindrome di Klinefelter, condizione per cui l'uomo possiede un cromosoma X in più. Vi sono poi particolari condizioni di salute che possono influenzare la fertilità delle donne, come la sindrome dell'ovaio policistico (PCOS) e l'endometriosi. La genetica dell’infertilità è un argomento molto vasto; le cause dei diversi disturbi riproduttivi possono essere di tipo cromosomico, legate a danni a carico dei cromosomi, molecolari, cioè mutazioni a carico di singoli geni, o da polimorfismi detti SNP.
Per capire se la causa dell'infertilità è di origine genetica esistono specifiche analisi di laboratorio. Il cariotipo rimane l'esame standard per lo studio dei cromosomi. La diagnosi genetica preimpianto (DGP o PGT) permette di studiare le caratteristiche genetiche degli embrioni prima del loro trasferimento nell'utero materno. Questa tecnica è particolarmente indicata per coppie ad alto rischio di trasmettere malattie ereditarie, per prevenire aborti ricorrenti o in caso di età materna avanzata.
Malformazioni Congenite e Fattori di Rischio Ambientali
Le malformazioni congenite hanno un’incidenza del 2-3% nella popolazione generale. Possono trattarsi di difetti fisici in organi o sistemi corporei, come il cuore o il sistema nervoso centrale. Sebbene non sia possibile prevenire o intervenire su tutti i fattori genetici, alcuni fattori di rischio possono essere mitigati. L'assunzione di acido folico prima del concepimento e durante la gravidanza riduce il rischio di difetti del tubo neurale come la spina bifida.
Anche le infezioni in gravidanza rappresentano una causa biologica rilevante. Adottare misure igieniche per prevenire infezioni come la toxoplasmosi e il citomegalovirus è fondamentale. Analogamente, alcuni farmaci, se assunti durante la gravidanza, possono causare malformazioni nel feto, motivo per cui è essenziale una consulenza medica preventiva.
Screening e Monitoraggio della Salute Fetale
Dopo la nascita sono previsti degli screening neonatali per rilevare e trattare precocemente determinate malattie congenite. Durante la gestazione, invece, la diagnosi prenatale gioca un ruolo cruciale. La misurazione della translucenza nucale, eseguibile tra l’11a e la 13a settimana gestazionale, permette in combinazione con il dosaggio ematico di alcuni marcatori biochimici di valutare il rischio di alcune cromosomopatie.
Il test di screening chiamato screening prenatale non invasivo (NIPS) analizza un campione di sangue della gestante per determinare se il feto presenti un rischio aumentato di alcune malattie genetiche. Questo esame ha dimostrato un’attendibilità superiore al 99% nel determinare il rischio di trisomia 21. Sebbene le anomalie cromosomiche e genetiche non possano essere corrette, la diagnosi precoce offre alle coppie la possibilità di gestire la gravidanza con maggiore consapevolezza. Nel caso in cui il feto risulti affetto da una patologia, la donna o la coppia potrà valutare, supportata da personale medico, il percorso terapeutico o assistenziale più adeguato.
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