Die dänische TURNER-Kryokonservierungsstudie (DANTE)

Hypothese:

Die Mehrheit der Patientinnen mit Turner-Syndrom (TS) verliert ihre ovariellen Keimzellen früh im Leben. Die primäre Hypothese ist, dass einige Patientinnen mit TS mit ihren eigenen Eizellen schwanger werden können, nachdem sie sich in der Kindheit einer Kryokonservierung eines Eierstocks unterzogen haben, gefolgt von einer Autotransplantation im Erwachsenenalter.

Einleitung Hypergonadotroper Hypogonadismus ist ein beständiges Merkmal des Turner-Syndroms (TS), das bis zu 95 % betrifft. Jahrzehntelang war eine TS-Diagnose gleichbedeutend mit einem Leben mit Unfruchtbarkeit. Trotz eines breiten Spektrums verschiedener anderer Komorbiditäten ist der Umgang mit Unfruchtbarkeit einer der nachteiligsten Faktoren, die die Lebensqualität bei TS beeinträchtigen.

Die meisten Mädchen und Frauen mit TS erleiden während der Kindheit oder frühen Adoleszenz vor einer ausreichenden Pubertätsreife eine vorzeitige Ovarialinsuffizienz oder -insuffizienz (POI). Spontane Menarche tritt nur bei 4-12 % der 45,X-Frauen auf, obwohl sie bei Mosaik-Karyotypen häufiger vorkommt. Nur eine Minderheit hat weiterhin regelmäßige Menstruationszyklen (3-9 %, je nach Karyotyp).

Nach internationalen Richtlinien sollten TS-Mädchen ab dem Alter von 11-12 Jahren mit Östrogen behandelt werden und später wird Progesteron hinzugefügt, um Durchbruchblutungen sicherzustellen. Neben der Sicherstellung des Uteruswachstums hat Östrogen eine breite Palette positiver Wirkungen im gesamten Körper, und Rezeptoren sind in den meisten Geweben vorhanden. Eine Östrogentherapie ist unerlässlich, um ein optimales Uteruswachstum und eine optimale Entwicklung des Endometriums zu erreichen, die ideal für den Embryotransfer im Erwachsenenalter sind.

Während der normalen Entwicklung des weiblichen Fötus beginnt die Bildung von Keimzellen und Eizellen kurz nach der Geschlechtsdifferenzierung in der 6. Schwangerschaftswoche und erreicht in der 8.–12. Woche ein Maximum von bis zu fünf Millionen Keimzellen. Im zweiten Trimester treten Keimzellen des menschlichen Eierstocks in die Meiose ein. Damit ist die Bildung weiterer Eizellen beendet. Während des zweiten und dritten Trimesters einer normalen Schwangerschaft kommt es zu einem allmählichen Verlust an Eizellen, der bei der Geburt auf etwa 400.000 Eizellen reduziert wird. Bei TS scheint der Wendepunkt der Keimzellbildung und -verarmung zur gleichen Zeit wie bei eukaryotischen Frauen zu erfolgen, jedoch vermutlich mit einer viel schnelleren Geschwindigkeit. Sowohl die Oogenese als auch insbesondere die Follikulogenese sind bei TS-Weibchen beeinträchtigt. In Ovarien von 45,X TS-Föten wurden Oogonien beobachtet, jedoch ohne Auftreten von primordialen, präantralen oder antralen Follikeln im Vergleich zu eukaryotischen weiblichen fötalen Ovarien, und Bindegewebe überwiegt in den Ovarien. Einige TS-Föten können sogar vor oder um die Geburt herum eine Erschöpfung erreichen. Dennoch erreicht die Mehrheit wahrscheinlich im Kindes- oder frühen Erwachsenenalter die „Menopause“. In postnatalen Eierstöcken hängt das Vorhandensein von Follikeln mit dem Karyotyp, dem Alter, Anzeichen einer spontanen Pubertät und den Serumkonzentrationen von Gonadotropinen und Anti-Müller-Hormon (AMH) zusammen, wobei 26 % bis 60 % der Eierstöcke bei Mädchen und histologisch einige Follikel aufweisen junge Frauen mit TS. In einer Studie wurde eine hohe Rate an abnormaler Follikelmorphologie beobachtet, und Follikelflüssigkeit aus kleinen Antrumfollikeln hatte im Vergleich zu Kontrollen niedrigere Konzentrationen an Östrogen und Testosteron und höhere Konzentrationen an AMH.

Peek et al. untersuchten 46 Oozyten bei 10 TS-Frauen und entdeckten, dass die meisten Oozyten eukaryotisch waren (90 %), während die Granoulosa-Zellen größtenteils monosom waren, was ein auf die Eierstöcke beschränktes Mosaik demonstrierte. Dies zeigt, dass der ovarielle Gehalt an X-Chromosom-Material nicht immer äquivalent zu den Karyotypen ist, die an Lymphozyten aus einer Blutprobe durchgeführt wurden.

Die Take-Home-Message ist, dass der Karyotyp nicht immer mit der Oozytenmenge assoziiert ist. Somit können Follikel von 45,X-Frauen verfügbar und für assistierte Reproduktionstechniken verwendbar sein. X-Chromosom-Monosomie und Unfruchtbarkeit sind zweifellos miteinander verflochten, und X-Chromosom-Deletionen und X-Autosom-balancierte Translokationen wurden mit POI in Verbindung gebracht, was zur Definition einer POI-kritischen Region von Xq13-Xq21 (POI2) bis Xq23-q27 (POI1) führte. . Es wurde vermutet, dass mehrere Kandidatengene auf dem X-Chromosom zur Ovarialfunktion beim Turner-Syndrom beitragen. Insbesondere KDM6A, USP9X, ZFX, BMP15. KDM6A (eine Histon-Demethylase) ist an der Gonadendysgenese, der Wiederherstellung der Pluripotenz und der Keimzellentwicklung beteiligt. Das Gen wird beim Turner-Syndrom sowohl differentiell exprimiert als auch methyliert.

Haploinsuffizienz ist mit veränderten Histonmodifikationen verbunden, die möglicherweise die Transkriptionsregulation von Genen beeinflussen, die für die Reproduktion zentral sind. USP9X entgeht der X-Inaktivierung und ist eine Ubiquitin-spezifische Protease. Störungen des Ubiquitins gelten als plausibler Mechanismus für gestörte Oogenese, da das Drosophila-Ortholog von USP9X für die Augenentwicklung und Oogenese benötigt wird. USP9X ist beim Turner-Syndrom unterschiedlich methyliert. ZFX ist ein DNA-bindendes Gen, das als Transkriptionsfaktor fungiert. Der Knockout von ZFX bei Mäusen hängt mit einer verringerten Anzahl von Keimzellen sowohl bei Männern als auch bei Frauen zusammen (29). ZFX wird in TS im Vergleich zu weiblichen Kontrolltieren unterschiedlich exprimiert (27, 30). BMP15 kodiert für das knochenmorphogenetische Protein 15, das die AMH-Synthese und Follikulogenese stimuliert und in der Eizelle exprimiert wird. Es gehört zu einer großen Familie von Proteinen, die eine regulierende Rolle bei der Funktion der Eierstöcke spielen. Weibliche BMP15-Knockout-Mäuse sind subfertil mit verringerten Ovulationsraten (32). Schließlich wurde vorgeschlagen, dass epigenetische Modifikationen an sich zu Eierstockversagen führen. Daher spielt XIST durch die X-Inaktivierung eine zentrale Rolle bei der Regulation der Eierstockfunktion durch das X-Chromosom. Allerdings werden die meisten Analysen bisher mit Blut von TS-Erwachsenen durchgeführt. Die Genexpression von TS-Eierstockgewebe muss noch untersucht werden, um einen zuverlässigen Beweis für die Pathophysiologie der Unfruchtbarkeit bei TS zu erbringen.

Fruchtbarkeitsprädiktoren bei TS:

Es bleibt die Frage, wie vorhergesagt werden kann, welche TS-Frauen für eine Fruchtbarkeitsbehandlung mit eigenen Eizellen in Frage kommen und welche sofort auf andere Optionen wie Adoption oder Eizellspende verwiesen werden sollten. Bei eukaryotischen Frauen werden AMH und Antrumfollikelzahl, bestimmt durch vaginalen Ultraschall, als prädiktive Marker für die Fruchtbarkeit verwendet.

Die Messung von AMH wurde auch bei TS-Frauen durchgeführt und korreliert signifikant mit der Ovarialfunktion bei pubertären TS-Mädchen (12-25 Jahre). AMH-Spiegel stehen im Zusammenhang mit Karyotyp, spontaner Pubertätsentwicklung, LH/FSH-Werten und dem Vorhandensein von Follikeln. Daher scheint es als Instrument zur Beurteilung der ovariellen Reserve bei pubertären TS-Mädchen nützlich zu sein. In einer Studie, in der sieben TS-Frauen eine Oozyten-Kryokonservierung durchführten, gab es jedoch keine Korrelation zwischen der Antrumfollikelzahl, AMH oder entnommenen Oozyten. Oozyten waren trotz niedriger AMH-Konzentrationen bei allen sieben TS-Mädchen vorhanden.

Bisher gibt es keine Hinweise auf die Verwendung von AMH bei jüngeren präpubertären Mädchen, und da der Tod der Eierstöcke in einem frühen Alter beginnt, besteht ein Bedarf an einem prädiktiven Marker für die zukünftige Fruchtbarkeit bei jüngeren TS-Kindern. Da Inhibin B während der mittleren Kindheit von den sich entwickelnden Follikeln ausgeschieden wird, wurde es als Prädiktor für die Ovarialfunktion bei präpubertären Kindern mit Turner-Syndrom vorgeschlagen. Es wird angenommen, dass Serum-AMH- und Inhibin-B-Spiegel die ovarielle Reserve unabhängig von der Hypothalamus-Hypophysen-Gonadenachse widerspiegeln. Spontane Pubertät wurde mit höheren AMH- und Inhibin B-Spiegeln korreliert. Inhibin B war jedoch ohne Anzeichen einer spontanen Pubertät bei TS-Frauen nachweisbar.

Techniken der assistierten Reproduktion:

Die Kryokonservierung von Eizellen wird bei Frauen mit Turner-Syndrom nicht bevorzugt, da sie nur in einem kurzen Zeitfenster von der Pubertät bis zum Rückgang der Eierstöcke anwendbar ist. Das Verfahren erfordert eine ovarielle Stimulationstherapie, transvaginale Ultraschalluntersuchungen sowie die Entnahme einer begrenzten Anzahl von Eizellen. Daher kann diese Methode nur bei einer sehr kleinen Untergruppe von TS-Frauen angewendet werden. Im Gegensatz dazu scheint die Kryokonservierung von Eierstockgewebe (OTC) vielversprechend zu sein, um die Fruchtbarkeit bei TS-Frauen zu erhalten. Der große Vorteil ist, dass es in einer größeren Altersgruppe (ab 2 Jahren) und unabhängig vom Pubertätsstadium angewendet werden kann. Der Nachteil ist, dass es einen chirurgischen Eingriff erfordert, der vorzugsweise bei kleinen Kindern durchgeführt wird. OTC hat bei überlebenden Krebspatienten zu lebend geborenen Kindern geführt. In TS ist das Verfahren jedoch noch experimentell. Bisher wurde OTC bei TS-Frauen in einer kleinen Kohorte aus Dänemark, Kanada, den Niederlanden und Schweden durchgeführt, aber dies ist noch kein klinisches Standardverfahren, aber international werden Kryokonservierungsprotokolle empfohlen.