Ο ρόλος των γονιδίων της φυλοδεσμευτικής σφαιρίνης (SHBG) και της αρωματάσης (CYP19) στη ρύθμιση των επιπέδων των ανδρογόνων της μητέρας και του εμβρύου στο σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών

Abstract

BACKROUND: In pregnancy increased sex hormone-binding globulin (SHBG) and/or aromatase activity constitutes a fetoplacental barrier, protecting the fetus from the maternal androgen excess. However this protection mechanism may be disrupted if the production of SHBG and/or aromatase is lower than normal due to genetic or other influences.OBJECTIVE: The aim of this study was to examine whether the distribution of SHBG (TAAAA)n and of CYP19 (TTTA)n repeat variants contributes to the exposure of the female fetus to androgen excess, by influencing the, in utero, androgen availability.METHODS: The study population consisted of 199 pregnant women, 103 carried female and 99 male fetuses and underwent the procedure of amniocentesis due to age (older than 35). All women were recruited randomly during the same period of time. Blood and amniotic fluid samples were drawn for the measurement of SHBG, testosterone (T) and estradiol (E2). DNA was extracted from peripheral blood leucocytes and amniotic stem cells. The SHBG (TAAAA)n and CYP(TTTA)n were genotyped by PCR. RESULTS: Women with long SHBG alleles (8/8, 8/9, 8/10, 9/9, 9/10, 10/10) presented significantly lower levels of SHBG in the amniotic fluid compared to those with short alleles (6/6, 6/7, 6/8, 7/7, 7/8) (p=0.027). Moreover, homozygous for the allele 8, 9 and 10 TAAAA repeats (8/8, 9/9, 10/10) had higher T/SHBG ratio in amniotic fluid than those carrying other genotypes (p=0.012). Women carrying male fetuses, homozygous for the long allele genotypes (8/8, 9/9, 10/10) had higher ratio T/SHBG in amniotic fluid, compared to those carrying other genotypes (p=0.036). Moreover, male fetuses with 7/7 and 8/8 allele genotypes had higher levels of estradiol (E2) in amniotic fluid, compared to male fetuses carrying other genotypes (p=0.044). Comparing hormonal measurements between serum and amniotic fluid of women carrying female fetuses, a positive correlation was found between serum and amniotic fluid T (r=0.476, p<0.001) and SHBG (r=0.416, p<0.001) levels, respectively. Comparing hormonal measurements between serum and amniotic fluid of women carrying male fetuses, a positive correlation was found between serum and amniotic fluid T (r=0.303, p=0.015) and SHBG (r=0.307, p=0.024) levels, respectively. Comparing serum hormonal measurements and the birth weight of the female neonates, the birth weight was positively correlated with the maternal SHBG (r=0.492, p=0.002) and negatively with the maternal T/SHBG ratio (r=-0.451, p=0.004). Comparing serum hormonal measurements and the birth weight of the male neonates, the birth weight was positively correlated with the maternal SHBG (r=0.654, p=0.004) and negatively with the maternal T/SHBG ratio (r=-0.491, p=0.039). CONCLUSION: The presence of the polymorphic genotypes contributes to androgen overexposure in the intrauterine environment. Thus, the polymorphic genotype may provide a genetic link to the developmental origin of metabolic disorders and in particular to that of PCOS in women.

Σκοπός: Στη μελέτη αυτή διερευνήθηκε η πιθανή συμβολή του αριθμού επαναλήψεων (ΤΑΑΑΑ)ν των αλληλόμορφων της φυλοδεσμευτικής σφαιρίνης (SHBG) και του αριθμού των επαναλήψεων (ΤΤΤΑ)ν των αλληλόμορφων της αρωματάσης στην έκθεση των εμβρύων σε περίσσεια ανδρογόνων.Μέθοδοι: Ο πληθυσμός που μελετήθηκε αφορά 199 έγκυες γυναίκες, 103 που κυοφορούσαν θήλεα και 99 που κυοφορούσαν άρρενα έμβρυα. Οι γυναίκες του πληθυσμού μελέτης επεβλήθησαν σε αμνιοπαρακέντηση την 16η με 21η εβδομάδα της κύησης, λόγω ηλικίας (μεγαλύτερες των 35 ετών). Ελήφθησαν δείγματα αμνιακού υγρού και μητρικού πλάσματος, από όπου μετρήθηκαν τα επίπεδα της SHBG, της ολικής τεστοστερόνης (T) και οιστραδιόλης (Ε2). Το DNA απομονώθηκε από τα περιφερικά λευκοκύτταρα και τα αμνιακά κύτταρα. Ο γονοτυπικός προσδιορισμός των πολυμορφισμών SHBG(TAAAA)ν και CYP 19-9 (TTTA)ν πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR). Για 75 γυναίκες του υπό μελέτη πληθυσμού, καταγράφηκε το βάρος γέννησης των θηλέων νεογνών τους.Αποτελέσματα: Οι υγιείς γυναίκες που κυοφορούσαν θήλεα έμβρυα και έφεραν γονοτύπους του γονιδίου της SHBG με μεγάλο αριθμό επαναλήψεων (8/8, 8/9, 8/10, 9/9, 9/10, 10/10), εμφάνισαν χαμηλότερα επίπεδα SHBG στο αμνιακό υγρό σε σχέση με τις γυναίκες φορείς γονοτύπων με μικρό αριθμό επαναλήψεων (6/6, 6/7, 6/8, 7/7, 7/8) (p=0,027). Επιπλέον, εκ των γυναικών αυτών, οι ομόζυγες για τα (ΤΑΑΑΑ) αλληλόμορφα 8/8, 9/9 και 10/10 παρουσίασαν υψηλότερα επίπεδα του λόγου Τ/SHBG στο αμνιακό υγρό σε σύγκριση με τις ετερόζυγες και τις φορείς γονότυπων με μικρό αριθμό επαναλήψεων (6/6, 6/7, 6/8, 7/7, 7/8) (p=0,016). Οι υγιείς γυναίκες που κυοφορούσαν άρρενα έμβρυα και έφεραν γονοτύπους 8/8, 9/9 και 10/10 του γονιδίου της SHBG εμφάνισαν υψηλότερα επίπεδα του λόγου Τ/SHBG στο αμνιακό υγρό σε σχέση με τις γυναίκες φορείς των υπόλοιπων γονοτύπων (p=0,036). Τα άρρενα έμβρυα φορείς των γονοτύπων 7/7 και 8/8 του γονιδίου της CYP19 παρουσίασαν υψηλότερα επίπεδα οιστραδιόλης στο αμνιακό υγρό σε σύγκριση με τα άρρενα έμβρυα φορείς άλλων γονοτύπων. Παρατηρήθηκαν θετικές συσχετίσεις μεταξύ μητρικού πλάσματος και αμνιακού υγρού για τα επίπεδα της SHBG [κυήσεις θηλέων (r=0,472, p<0,001), κυήσεις αρρένων (r=0,303, p=0,0150)] της ολικής τεστοστερόνης [κυήσεις θηλέων (r=0,367, p<0,001), κυήσεις αρρένων (r=0,307, p=0,024)] αντίστοιχα. Τέλος, το βάρος γέννησης των θηλέων και αρρένων νεογνών αντίστοιχα, σχετίστηκε θετικά με τα επίπεδα της SHBG [(r=0,492, p=0,002), (r=0,054, p=0,004)] και αρνητικά με τον λόγο Τ/SHBG [(r=-0,451, p=0,004), (r=-0,491, p=0,039)] στο στο μητρικό πλάσμα. Συμπέρασμα: Η παρουσία πολυμορφικών γονοτύπων σχετίζεται με μειωμένη λειτουργικότητα του εμβρυοπλακουντιακού φραγμού κατά την 16η με 21η εβδομάδα της κύησης. Επιπλέον, χαμηλά επίπεδα της SHBG στο μητρικό πλάσμα και υψηλά επίπεδα του λόγου Τ/SHBG σχετίζονται με χαμηλό βάρος γέννησης θηλέων και αρρένων νεογνών αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, η παρουσία ενδομήτριας υπερανδρογοναιμίας σε συνδυασμό με την παρουσία πολυμορφικών γονοτύπων θα μπορούσαν να συμβάλλουν στον ενδομήτριο προγραμματισμό μεταβολικών διαταραχών, όπως του συνδρόμου πολυκυστικών ωοθηκών, στις γυναίκες.