بررسی پلی مورفیسم ژنی آنزیم گلوتاتیون S- ترانسفراز در مردان نابارور مراجعه کننده به مرکز فوق تخصصی درمان ناباروری و سقط مکرر ابن سینا

چاپ مقاله در مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران 66(12): 887ـ878، 1387.

زمینه و هدف: ایزوآنزیم GSTM وGSTP  آنزیم گلوتاتیون –S ترانسفراز در سطح اسپرم انسان وجود دارند که در محافظت علیه استرس اکسیداتیو نقش دارد بنابراین نقص در عملکرد این آنزیم بصورت کاهش یا فقدان فعالیت آنزیمی حاصل از تغییرات ژنتیکی می تواند یکی از دلایل کاهش باروری یا ناباروری مردان باشد. حذف کامل ژنGSTM1  ژنوتیپ نول را ایجاد می کند که فاقد فعالیت آنزیمی می باشد. ژنGSTP1  نیز دارای چندین واریانت می باشد و آلل b وc  آن که دچار جایگزینی والین در کدون 105 می باشند، فعالیت آنزیمی کمتری دارند. لذا هدف این مطالعه بررسی پلی مورفیسم ژن GSTM1،GSTP1  و ارتباط آن با فعالیت آنزیم گلوتاتیون –S ترانسفراز و پارامترهای اسپرمی می باشد.
روش بررسی: مطالعه بصورت مورد – شاهدی، بر روی تعداد 95 مرد نابارور مبتلا به الیگوآستنوتراتواسپرمی و 26 مرد نورمواسپرمی بعنوان گروه کنترل انجام گردید. آنالیز مایع منی بر اساس روش استاندارد WHO برای هر دو گروه انجام گرفت. DNA ژنومی از نمونه های خون با استفاده از روش Salting out استخراج شد. پلی مورفیسم ژنGSTM1  با استفاده از دو جفت پرایمر، یک جفت پرایمرgstm1  و یک جفت پرایمر b-globin برای تایید تکثیر با استفاده از روش Multiplex-PCR بررسی گردید. بررسی پلی مورفیسم ژن GSTP1 در اگزون 5 و 6 با استفاده از PCR-RFLP انجام گرفت. فعالیت آنزیم گلوتاتیون –S ترانسفراز در سطح اسپرم با استفاده از روش اسپکتروفتومتری در طول موج 340 نانومتر و در دمای 37^oC اندازه گیری شد.
یافته ها: اختلاف میانگین پارامترهای اسپرمی شامل غلظت اسپرم، تعداد کل اسپرم، اشکال طبیعی و غیر طبیعی اسپرم و حرکت اسپرم با درجه a وd  بین دو گروه مردان الیگو آستنوتراتو اسپرمی از نظر آماری معنی دار بود (P<%5). ولی اختلاف میانگین حرکت اسپرم با درجه b, c و طول مدت ناباروری افراد بین دو گروه معنی دار نبود (P>%5). فراوانی ژنوتیپ نول ژن GSTM1 در مردان الیگوآستنوتراتواسپرمی و نورمواسپرمی به ترتیب 52.1% و %53.8 بود. اختلاف میانگین پارامترهای اسپرمی و فعالیت آنزیم گلوتاتیون S – ترانسفراز بین دو ژنوتیپ مثبت و نول GSTM1 در دو گروه از نظر آماری معنی دار نبود (P>%5). میانگین فعالیت آنزیم گلوتاتیون S- ترانسفراز در دو گروه مردان الیگوآستنوتراتواسپرمی و نورمواسپرمی به ترتیب (اسپرم nmol/min/×10⁶) و 7.07±1.68 بود که این اختلاف میانگین از نظر آماری معنی دار نبود (P>%5) نتایج پلی مورفیسم ژن GSTP1 نشان داد، که همه نمونه های مورد بررسی دارای ژنوتیپ I1e /I1e در کدون 105 باشند. فراوانی ژنوتیپ هموزیگوت(A1a/A1a 114) ، هتروزیگوت (Va1/A1a114)، هموزیگوت (Va1/Va1114) ژن GSTP1 در دو گروه الیگوآستنوتراتواسپرمی به ترتیب %81.1 و %17.9 و %1.1 و در گروه نورمواسپرمی به ترتیب %88.5و %11.5 و %0 بود .
نتیجه گیری: فقدان فعالیت آنزیمی مربوط به ژنوتیپ نول GSTM1 تاثیری بر پارامتریهای اسپرمی و میزان کل فعالیت آنزیمی ندارد که ممکن است به دلیل فعالیت جبرانی سایر ایزوزیم های موجود در سطح اسپرم از جمله GSTP1 باشد.

Background & Aims: Pi-GST and Mu-GST classes of glutathione S-transferase are present on human sperm surface and they play an important role against oxidative stress. Therefore, any defects in the enzyme's activity may be associated with male infertility. GSTM1 null genotype without enzyme activity and 105 valine substitutions in b and c alleles of GSTP1 gene decrease enzyme activity. Thus, GSTM1 and GSTP1 polymorphisms in association with enzyme activity and spermiogram parameters were studied.
Material & Methods: This case-contorol study involved 95 men with oligoastenoteratozoospermia and 26 controls with normozoospermia. Semen analyses were carried out according to WHO guidelines. DNA was extracted from blood by salting out procedures. Polymorphisms at GSTM1 gene by Multiplex PCR and Polymorphisms at 5 and 6 exons of GSTP1 gene were determined by PCR-RFLP. Glutathione S-transferase enzyme activity was measured by spectrophotometric method at 340 nm.
Results: Sperm concentration, sperm morphologyand sperm motility were significantly lower in the oligoastenoteratospemic men compared with individuals on the control group (p<0.001). Frequencies of GSTM1 null genotype in oligoasthenoteratospermic and normospermic groups were 52.1% and 53.8% respectively. There were no statistically significant differences in spermiogram parameters and enzyme activity in GSTM1 null and positive genotypes in the two groups. There were no statistically significant differences at mean±SD glutathione S-transferase activity in oligoasthenoteratospermia and normospermic groups, 7.43±2.84 and 7.07±1.6⁸ nmol/min/ 1×10⁶ sperm respectively. All the 121 men in this study had I1e/I1e genotypes at 105 codon of GSTP1. Frequency of normal homozygote (114Ala/Ala), heterozygote (114Ala/Val) and mutant homozygote (114Val/Val) genotypes in oligoastenoteratospermic group were 81.1%, 17.9% and 1.1% respectively but in the control group they were 88.5%, 11.5 % and null.
Conclusion: Total glutathione S-transferase activity and spermiogram parameters are not affected by deficient Glutathione S-transferase activity in GSTM1null genotype. Compensate activiy of other sperm surface glutathione S-transferase  isozymes , like GSTP1, may justify the cause.