Zusammenfassung
Genetische Störungen der Fertilität können auf Ebene der Gonaden, der Keimzellen und der Genitalwege auftreten. Gonadendysgenesien stellen eine heterogene Gruppe von Störungen der Hoden- bzw. Ovardifferenzierung dar. Sie können durch Chromosomenaberrationen oder monogene Defekte (bei der XY- bzw. XX-Gonadendysgenesie) bedingt sein. Die Sexualsteroidbiosynthese setzt eine normale Entwicklung der Gonaden und Nebennieren sowie eine regelrechte hypothalamisch-hypophysär-gonadale Achse voraus. Störungen der Steroidhormonsynthese führen entweder zu einem Mangel oder Überschuss an bestimmten Sexualhormonen. Als Beispiel für eine erhöhte Androgenproduktion wird das adrenogenitale Syndrom besprochen. Mutationen des Androgenrezeptors verursachen ein phänotypisches Spektrum, das von Frauen mit weiblichen äußeren Genitalien über Patienten mit Intersexualität bis hin zu infertilen Männern reicht. Störungen der Spermatogenese sind nur teilweise aufgeklärt. Sie können durch numerische Chromosomenaberrationen (wie beim Klinefelter-Syndrom) oder durch strukturelle Aberrationen wie Translokationen sowie Mikrodeletionen auf dem Y-Chromosom bedingt sein. Die prämature Ovarialinsuffizienz ist durch Amenorrhö und hypergonadotropen Hypogonadismus vor dem 40. Lebensjahr definiert. Neben nicht genetischen Faktoren kommen Chromosomenaberrationen und monogene Defekte als Ursachen infrage. Anomalien der Genitalwege können durch Störungen der Müller-Gänge im weiblichen Geschlecht oder der Wolff-Gänge im männlichen Geschlecht mit Sterilität oder Infertilität einhergehen.
Abstract
Genetic disorders of fertility can occur at the level of gonadal differentiation or function, germ cell production or function, and the genital ducts. In gonadal dysgenesis, the differentiation of testes or ovaries is impaired. Gonadal dysgenesis can be caused by chromosome aberrations or monogenetic defects in XY or XX gonadal dysgenesis. For the biosynthesis of sexual hormones, a normal development of the gonads and an intact hypothalamic–pituitary–gonadal axis is necessary. Disorders of steroid hormone synthesis are associated with an increased or diminished production of sexual hormones. Clinical and genetic aspects of adrenogenital syndrome are discussed here. Mutations of the androgen receptor cause a spectrum of androgen insensitivity ranging from women with female external genitalia through patients with genital ambiguity to men with infertility. Disturbed spermatogenesis is heterogeneous and can be the result of chromosome aberrations such as Klinefelter syndrome or structural aberrations as translocations and microdeletions of the Y chromosome. Premature ovarian failure is characterized by amenorrhea and hypergonadotropic hypogonadism before 40 years of age. Beside nongenetic factors, premature ovarian failure can be caused by chromosome aberrations or monogenetic defects. Disorders of the genital ducts such as anomalies of the müllerian ducts in females and of the wolffian ducts in males can be associated with sterility or infertility.
Literatur
Baerwald AR, Adams GP, Pierson RA (2012) Ovarian antral folliculogenesis during the human menstrual cycle: a review. Hum Reprod Update 18:73–91
Cameron FJ, Sinclair AH (1997) Mutations in SRY and SOX9: testis-determining genes. Hum Mutat 9:388–395
Hughes IA, Houk C, Ahmed SF et al (2006) Consensus statement on management of intersex disorders. J Pediatr Urol 2:148–162
Wieacker P, Ledig S (2011) Störungen der männlichen Gonadendifferenzierung. Med Genetik 23:237–243
Pierce SB, Gersak K, Michaelson-Cohen R et al (2013) Mutations in LARS2, encoding mitochondrial leucyl-tRNA synthetase lead to premature ovarian failure and hearing loss in Perrault syndrome. Am J Hum Genet 92:614–620
White PC, New MI, Dupont B (1987) Congenital adrenal hyperplasia. N Engl J Med 316:1519–1524
Wieacker P, Preisler-Adams S (2011) Störungen der Bildung von Sexualsteroiden und Hyperandrogenämie bei der Frau. Med Genetik 23:244–248
Blanché H, Vexiau P, Clauin S et al (1997) Exhaustive screening oft he 21-hydroxylase gene in a population of hyperandrogenic women. Hum Genet 101:56–60
Wieacker P, Ledig S (2011) Androgeninsensitivität. Med Genetik 23:249–253
Matthews CH, Borgato S, Beck-Peccoz P et al (1993) Primary amenorrhea and infertility due to a mutation in the β-subunit of follicle-stimulating hormone. Nat Genet 5:83–86
Layman LC, Porto ALA, Xie J et al (2002) FSH-beta gene mutations in a female with partial breast development and a male sibling with normal puberty and azoospermia. J Clin Endocrinol Metab 87:3702–3707
Ramanujam LN, Liao WX, Roy AC, Ng S (2000) Association of molecular variants of luteinizing hormone with male infertility. Hum Reprod 15:925–928
Ramanujam LN, Liao WX, Roy AC et al (1999) Association of molecular variants of luteinizing hormone with menstrual disorders. Clin Endocrinol 51:243–246
Aittomaki K, Herva R, Stenman UH et al (1996) Clinical features of primary ovarian failure caused by a point mutation in the follicle-stimulating hormone receptor gene. J Clin Endocrinol Metab 81:3722–3726
Tapanainen JS, Aittomäki K, Min J et al (1997) Men homozygous for an inactivating mutation of the follicle stimulating hormone (FSH) receptor gene present variable suppression of spermatogenesis and fertility. Nat Genet 15:205–206
Kremer H, Kraaj R, Toledo SPA et al (1995) Male pseudohermaphroditism due to a homozygous mutation in the luteinizing hormone receptor gene. Nat Genet 9:160–164
Latronico AC, Anasti J, Amhold IJ et al (1996) Brief report: testicular and ovarian resistance to luteinizing hormone caused by inactivating mutations of the luteinizing hormone-receptor gene. N Engl J Med 334:507–512
Behre HM, Tüttelmann F, Ledig S, Wieacker P (2011) Hypogonadotroper Hypogonadismus aufgrund eines IHH oder Kallmann-Syndroms beim Mann. Med Genetik 23:254–258
Ledig S, Wieacker P (2011) Genetische Ursachen der prämaturen Ovarialinsuffizienz und Ovardysgenesie. Med Genetik 23:237–243
Sullivan AK, Marcus M, Epstein MP et al (2005) Association of FMR1 repeat size with ovarian dysfunction. Hum Reprod 20:402–412
Tüttelmann F (2011) Genetische Aspekte bei Spermatogenesestörungen. Med Genetik 23:259–266
Dada R, Kumar M, Jesudasan R et al (2012) Epigenetics and ist role in male infertility. J Assist Reprod Genet 29:213–223
Yarali H, Polat M, Bozdag G et al (2009) TESE-ICSI in patients with non-mosaic Klinefelter syndrome: a comparative study. Reprod Biomed Online 18:756–760
Kliesch S, Zitzmann M, Behre HM (2011) Fertilität beim Klinefelter-Syndrom (47,XXY). Urologe 50:26–32
Mau UA, Bäckert IT, Kaiser P, Kiesel L (1997) Chromosomal findings in 150 couples referred for genetic counselling prior to intracytoplasmatic sperm injection. Hum Reprod 12:930–937
Topping D, Brown P, Judis L et al (2006) Synaptic defects at meiosis I and non-obstructive azoospermia. Hum Reprod 21:3171–3177
Simoni M, Tüttelmann F, Gromoll J, Nieschlag E (2008) Clinical consequences of microdeletions of the Y chromosome: the extended Münster experience. Reprod Biomed Online 16:289–303
Wieacker P, Jakubiczka S, Borgmann S et al (1996) Das XX-Mann-Syndrom als mögliche Ursache der Infertilität. Fertilität 12:142–145
Von Zumbusch A, Fiedler K, Mayerhofer A et al (1998) Birth of healthy children after intracytoplasmatic sperm injection in two couples with Kartagener’s syndrome. Fertil Steril 70:643–646
Dam AH, Pijnenburg AJ, Hendriks JC et al (2012) Intracytoplasmatic sperm injection in partial globozoospermia. Fertil Steril 97:60–66
Claustres M, Guittard C, Bozon D et al (2000) Spectrum of CFTR mutations in cystic fibrosis and in congenital absence of the vas deferens in France. Hum Mutat 16:143–156
Wieacker P, Ledig S, Bogdanova N (2011) Genetische Störungen der Genitalwege. Med Genetik 23:267–270
Biason-Lauber A, Konrad D, Navratil F, Schoenle EJ (2004) WNT4 mutation associated with Mullerian-duct regression and virilization in a 46,XX woman. N Engl J Med 351:792–798
Ledig S, Brucker S, Barresi G et al (2012) Frame shift mutation of LHX1 is associated with Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser (MRKH) syndrome. Hum Reprod 27:2872–2875
Einhaltung ethischer Richtlinien
Interessenkonflikt. P. Wieacker gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Wieacker, P. Genetische Aspekte bei Störungen der Fertilität. Bundesgesundheitsbl. 56, 1642–1652 (2013). https://doi.org/10.1007/s00103-013-1860-9
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00103-013-1860-9
Schlüsselwörter
- Gonadendifferenzierung
- Sexualsteroide
- Idiopathischer hypogonadotroper Hypogonadismus
- Spermatogenese
- Genitalwege