"Malformazioni ed anomalie genetiche nelle gravidanze PMA" di Claudia Scarduelli e Andrea Busnelli

Tratto dagli atti del convengo "Gravidanza e bambini dopo procreazione medicalmente assistita", coordinato da Guido Ragni, Gruppo Edititoriale EDITEAM s.a.s, tenutosi a Milano nel marzo 2011.

MALFORMAZIONI ED ANOMALIE GENETICHE
NELLE GRAVIDANZE PMA

Claudia Scarduelli, Andrea Busnelli
UOSD Centro Sterilità
Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico, Milano

INTRODUZIONE

Le malformazioni sono un indicatore di tossicità ambintale. Intendendo in senso molto ampio la tossicità ambientale possiamo distinguere una cosiddetta tossicità riproduttiva da una cosiddetta tossicità di sviluppo, dove la prima comprende tutti i fattori che possono interagire al momento del concepimento (fattori di infertilità, alterazione dei gameti), mentre la tossicità di sviluppo comprende tutti gli stimoli che possono interagire dopo il concepimento, cioè dall'impianto alla pubertà.
Le cause delle malformazioni vengono suddivise in genetiche (15%), ambientali (20%) e sconosciute (65%). Oggi grande interesse è rivolto allo studio delle cause epigenetiche, che potremmo collocare a cavallo tra genetiche e ambientali, costituite da alterazioni di reazioni biochimiche deputate a tutelare l'integrità del genoma.
Come vengono monitorate le malformazioni? Attraverso registri nazionali ed internazionali.
I più importanti per noi Europei sono l'ICBDSR (International Clearinghouse for Birth Defects Surveillance and Research), che raccoglie i dati di 31 nazioni del continente ed è stato istituito nel 1974; l'EUROCAT (European Surveillance of Congenital Anomalies), che raccoglie i dati di circa 40 nazioni europee ed è stato istituito nel 1979: sorveglia un campione di circa 1,5 milioni di nati con aggiornamento annuale dei dati.
In Italia esistono solo registri nazionali, Reggio Emilia, Toscana, Nord-Est Italia dagli anni '70, Regione Campania e Sicilia di più recente istituzione (anni '90).
Quesi registri hanno storicamente collaborato tra loro più per iniziativa personale che per mandato statale, in totale assenza di Linee Guida sanitarie nazionali. Solo più recentemente, con la creazione del progetto di studio nazionale per le malattie rare, è nata una qual forma di interesse ad una collaboraione integrata.
Il potenziale dei registri regionali italiani non è trascurabile, poichè copre circa 400.000 nascite/anno, pari al 70% delle nascite totali del territorio nazionale.
I nati da ART sono in rapido aumento in tutto il mondo, costituendo ormai l'1-3% del totale dei nati.
La PMA, interagendo in vitro in tutte le fasi della fertilizzazione dei gameti, è stata imputata dai suoi esordi di essere portatrice di rischi malformativi. Alla semplice fertilizzazione extracorporea dei gameti dell'originaria FIVET si sono susseguite nel tempo tecniche ben più manipolative come la microiniezione dello spermatozoo (ICSI), la crioconservzione di embrioni e gameti con tecniche anch'esse in evoluzione nel tempo (slow freezing, vitrificazione), la coltura in vitro degli ovociti immaturi (IVM), il prolungamento delle colture embrionarie e blastocisti, l'”assisted hatching”.
Lo studio epidemiologico delle malformazioni presenta notevoli limiti metodologici: entità e caratteristiche delle popolazioni di controllo, mancata registrazione delle gravidanze volontariamente interrotte, diagnosi di malformazione spesso ritardata anche oltre il primo anno di vita, sconfinamento nella definizione tra malformazione maggiore o minore.
Questi limiti metodologici si riflettono nei dati raccolti in letteratura.
E' interessante perciò sottolineare che nell'ultimo decennio c'è stato un netto viraggio degli studi scientifici ad utilizzare come fonte dei dati i registri nazionali delle malformazioni; questa pratica ha dimostrato che i registri della PMA sottostimano il dato malformazione, cosicchè la SART e la Società Scientifica Australiana hanno bandito il dato malformativo dalle competenze dei registri PMA.

I DATI DELLA LETTERATURA DELL'ULTIMO DECENNIO

I lavori della prima metà degli anni 2000 sono soprattutto metanalisi che forniscono significatività per aumento di malformazioni nei nati da PMA solo per gravidanze singole e solo per malformazioni maggiori, senza differenze statistiche per applicazione di tecnica IVF o ICSI (Rimm 2004, Hansen 2005).
Il gruppo belga della Bonduelle rettifica le sue stesse posizioni però nel 2005, dopo aver coordinato uno studio multicentrico sui nati esaminati a 5 anni di età; riscontra significatività per aumento del tasso di malformazioni nei nati da PMA rispetto ai nati da gravidanza spontanea, e nei nati da ICSI rispetto ai nati da IVF.
Imputa il maggior tasso nel gruppo ICSI ad un aumento di malformazioni del tratto urogenitale nel sesso maschile.
Dal 2005 in poi, soprattutto ad opera dei paesi del Nord Europa, vengono pubblicate ampie casistiche dedotte dai registri nazionali delle nascite. Kallen (birth Defect Research, 2005) analizza 20 anni di nascite del Registro Nazionale Svedese e conclude per assenza di differenze statistiche tra ICSI e IVF tranne che per l'ipospadia; aumentato rischio di difetti del tubo neurale ed atresia anale e del tratto gastroenterico; conferma che l'aumento di rischio risulta significativo solo per le gravidanze singole.
Da segnalare il lavoro di Belva, gruppo belga (Hum. Repord. 2008) poichè, in contrasto con tutta la letteratura della fine degli anni novanta, riscontra un aumento significativo delle malformazioni nel gruppo ICSI con embrioni crioconservati rispetto al gruppo ICSI con transfer a fresco; la differenza tra transfer da embrioni congelati o a fresco non è significativa invece nel gruppo IVF. Segnala inoltre il 3,2 % di anomalie cromosomiche de novo (aumentata ma non significativa) nel gruppo ICSI da ambrioni crioconservati.
Pinborg (fert. Ster. 2010) analizza l'outcome di 957 nati singoli da embrioni crioconservati e conclude per assenza di differenze significative nella percentuale di malformazioni o sindromi da alterato imprinting genomico tra il gruppo da embrioni crioconservati e il gruppo a fresco.
Per quanto riguarda le tecniche di vitrificazione le casistiche finora riportate in letteratura sono numericamente esigue.
Di rilievo I dati del NBDPS (National Birth Defects Prevention Study), Reefhuis J. 2009, uno studio multicentrico americano caso-controllo sui nati nel periodo 1997-2003, con un sistema di sorveglianza su 10 stati e follow-up dei nati vivi variabile da un minimo al primo anno di vita fino a sei anni di età. Questo studio ha incluso nati vivi, morti perinatali ed interruzioni terapeutiche, ha escluso anomalie cromosomiche, ha escluso terapie dell'infertilità non ART, ha escluso i casi di diabete gestazionale. Tutte le analisi statistiche sono state stratificate per gravidanze singole o multiple con aggiustamento per razza, etinia, età materna, fumo e prematurità (quest'ultima solo per i difetti cardiaci del setto). Su 9584 casi contro 4972 controlli, i nati da ART presentano un'incidenza di malformazioni del 2,4% contro l'1,1% delle gravidanze spontanee con odds ratio significativa per difetti cardiaci del setto, labiopalatoschisi, atresia anorettale, ipospadia di 2° e 3° grado.

IL PUNTO DELLA SITUAZIONE PER LA SOCITA' EUROPEA (ESHRE POSITION STATEMENT 7 APRILE 2009)

I difetti congeniti si manifestano in una piccola percentuale di nati in tutte le popolazioni. Possono subire variazioni da paese a paese e mostrare modificazioni nel tempo e per questo è necessario che siano continuamente monitorati.
In Europa i paesi del Nord hanno dimostrato una straordinaria capacità di monitoraggio e di aggiornamento dei dati grazie ad un efficiente funzionamento dei registri nazionali delle malformazioni e delle nascite. Per questo i dati su malformazioni e PMA dei paesi del nord, confermati anche da altri paesi d'Europa, possono essere considerati attualmente i dati di riferimento con le seguenti conclusioni:
tutti i nati hanno un rischio mal formativo del 3%;
I nati da PMA (IVF/ICSI) hanno un incremento del rischio malformativo del 40-50%.
Va considerato che un simile incremento relativo è stato riportato per le coppie subfertili che raggiungono spontaneamente la gravidanza dopo un prolungato periodo di tempo.
L'aumento del rischio relativo sembra perciò imputabile a caratteristiche intrinseche dei genitori subfertili piuttosto che alle tecniche di PMA per se stesse.
Questi dati sono stati recentemente confermati da un recente studio caso controllo americano (Reefhuis, Human Report. 2009).

ALTERAZIONI GENETICHE ED EPIGENETICHE

Difetti di imprinting genomico associati ad ART potrebbero verificarsi in qualsiasi dei numerosi passaggi della metodica che avvengono in sincronia con i principali eventi di imprinting di gametogenesi, fertilizzazione, precoce sviluppo embrionario.
Per la supervalutazione ci sono state segnalazioni che le induzioni a basse dosi riducono il tasso di aneuploidie negli embrioni preimpianto; è possibile ci sia un aumentato rischio di perdita di imprinting negli embrioni da IVM, poichè l'impronting non è ancora completato nella vescicola germinale. Infine la ICSI, bypassando le difese naturali della fertilizzazione, può indurre nella cellula uovo DNA danneggiato provocando trasmissione di mutazioni genetiche o difetti dell'imprinting genomico.
Segnalazioni occasionali della letteratura (Orstavik, 2003; Maher, 2003) hanno indotto il timore di un aumento di sindromi da alterato imprinting nei nati FIVET/ICSI (S. di Angelman, S. di Beckith-Wiedemann). Studi successivi hanno confutato il dato (Bodwin, 2007; Pinborg 2009) criticando l'incongruità delle casistiche e la mancata correlazione con l'età materna. Per valutare un incremento statistico di sindromi così rare (1:13.000/1:15.000) occorrerebbero numeri enormi, più di 100.000 nati da PMA.

ALTERAZIONI CROMOSOMICHE

Per quel che riguarda il rischio genetico nei nati da PMA è importante ricordare che le alterazioni cromosomiche sono un fenomeno “naturale” nella specie umana e la maggior parte degli embrioni cromosomicamente anormali si autoestingue prima dell'impianto. Esiste cioè una notevole e misconosciuta perdita di embrioni in vivo che potrebbe giustificare il basso indice di impianto degli embrioni PMA generati in vitro.
Tra i fattori che influenzano lo sato cromosomico dell'embrione i più importanti sono l'età materna e le alterazioni del cariotipo dei genitori.
I dati della diagnosi preimpianto depongono per una differenza significativa di aneuploidie negli ovociti e negli embrioni per età inferiore ai 35 anni o superiore ai 40. Oltre i 40 anni due ovociti su tre mostrano errori nella prima divisione meiotica e quattro embrioni su cinque sono portatori di difetti cromosomici nel primo stadio di sviluppo. Con l'età aumentano tipicamente monosomie e trisomie.
Donne con mosaicismo gonosomico o partner portatore di traslocazioni robertsoniane o reciproche generano più facilmente embrioni aneuploidi rispetto a soggetti di età simile con cariotipo normale.
Negli aborti ricorrenti la PGD ha evidenziato più del 50% di ovocitianeuploidi e quasi il 70% di embrioni aneuploidi, con presenza di a- o poli-ploidie che suggeriscono alterazioni di processi o strutture coinvolte nella divisione cellulare. L'aumentato rischio genetico nei nati da ICSI (Devroy, 2004; Belva, 2008) è imputabile ad una serie di fattori quali: età materna mediamente più elevata, aumentata incidenza di cariotipi anomali nei genitori, aumentando rischio di disgenesie monogeniche (l'assenza congenita dei deferenti è una forma subclinica di fibrosi cistica e le gravi dispermie possono associarsi a microdelezioni del cromosoma y); altre anomalie multifattoriali non ancora note potrebbero associarsi alla condizione di infertilità.
Nelle sitazioni ad alto rischio il counselling genetico è mandatorio.
Per concludere nelle tabelle che seguono sono riportate le Linee Guida delle Società di Genetica per lo screening geneico delle donna e del maschio infertile (Tabb. 1, 2).





BIBLIOGRAFIA
1 - Belva F, Bonduelle M. Neonatal outcome of 937 children born after transfer of cryopreserved embryos obtained by ICSI and IVF. Human Reprod. 2008; 23 (10): 2227-2238;
2 - Bodwin S et al. A survey of ART births and imprinting disorders. Human Reprod. 2007; 22:3237-3240;
3 - Bonduelle M et al. A multi-centre cohort study of the physical health of 5-year-old children conceived after ICSI, IVF and natural conception. Humana Repord. 2005; 20 (2): 413-419;
4 - Hansen M et al. ART and the risk of birth defects, a systematic review. Human Reprod. 2005; 20 (2): 328-338;
5 - Kallen B et al. IVF in Sweden: risk for congenital malformation after different IVF methods. Birth Defects Research 2005, (Part A) 73: 162- 169;
6 - Maher E et al. Beckwith-Wiedemann syndrome and ART J. Med. Genet. 2003; 40: 62-64;
7 - Orstavik K et al. Another case of imprinting in a girl with AngelmanSyndrome conceived by ICSI. Am. J. Hum. Genet. 2003; 72: 218-219;
8 - Pinborg A et al. Infant outcome of 957 nsingletons born after frozen embryo replacement: the Danish National Cohort Study 1995-2006. Fert Ster. 2012; 94 (4): 1320-1327;
9 - Reefhuis J, Rasmussen SA. ART and major structural birth defects in the United States. Human Reprod. 2009; 24 (2): 360-366;
10 - Rimm AA et al. A meta-analysis of controlled studies comparing major malformation rates in IVF and ICSI infants with naturally coincived children. J. Ass. Reprod. And Genetics 2004; 21 (12): 437-443.