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Dicentric Y chromosomes: first part: cytogenetic and molecular aspects.


Annales de Biologie Clinique. Volume 63, Number 3, 263-78, Mai - Juin 2005, revue générale


Résumé   Summary  

Author(s) : N Bouayed Abdelmoula, A Amouri , Laboratoire d’histologie, Faculté de médecine de Sfax, Tunisie, Laboratoire de cytogénétique, Institut Pasteur de Tunis, Tunisie.

Summary : Dicentric Y chromosomes have been reviewed twice in 1994 by Hsu et al. and in 1995 by Tuck-Muller et al. who showed that dic(Y) are the most common Y structural abnormalities and that their influence on gonadal and somatic development is extremely variable. The prediction of their phenotypic consequences is often difficult because of the variety of genomic sequences concerned by duplications and deletions, because of the variable degrees of mosaicism (cell line 45,X in particular) and at the end, because of identification and analysis technical difficulties of the structure of the rearranged Y chromosome. The clinical specter of this cytogenetic abnormality is rather wide going from almost-normal or infertile males, to females with or without stigmas of Turner syndrome. Middle phenotypes consist of various degrees of genital ambiguities. However, clinical expression seems to be related to the genomic capital of the Y chromosome, mainly the Y genes involved in the control of the process of the determination of gonads (Yp) and spermatogenesis (Yq) as well as control of the growth and the skeletal development (Yp). Here, we report a third comprehensive review of the literature concerning dicentric Y chromosomes reported since 1994. In the light of previous reviews as well as the recent data of the genetic cartography of the Y chromosome, we try, in this first part, to determine characteristics of reported dicentric Y chromosomes as well as their chromosomal mechanics, their mitotic stability and finally their cytogenetic and molecular investigations.

Keywords : dicentric Y chromosomes, gonadal dysgenesis, infertility, mosaicism, Turner syndrome

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ARTICLE

Auteur(s) :, N Bouayed Abdelmoula1,*, A Amouri2

1Laboratoire d’histologie, Faculté de médecine de Sfax, Tunisie
2Laboratoire de cytogénétique, Institut Pasteur de Tunis, Tunisie

Article reçu le 9 Août 2004, accepté le 24 Février 2005

Les chromosomes dicentriques sont des anomalies chromosomiques très rares mais constituent les remaniements de structure les plus fréquents du chromosome Y (40 % environ) [1]. Les tableaux cliniques associés à ces remaniements sont très variables avec un spectre phénotypique assez large allant des mâles quasi normaux ou infertiles aux femelles porteuses ou non de stigmates turnériens en passant par diverses étapes intermédiaires de dysgénésie gonadique et d’ambiguïté sexuelle [1, 2]. Les premières descriptions des chromosomes dicentriques dans la littérature ont été basées sur les études cytogénétiques conventionnelles et les corrélations phénotype-génotype étaient assez difficiles et ce pour plusieurs raisons :
  • les difficultés techniques d’identification et d’analyse précises de la structure du chromosome Y remanié ;
  • l’absence de moyens permettant de préciser les séquences géniques concernées par les duplications et les délétions secondaires au réarrangement ;
  • l’absence de techniques performantes permettant d’évaluer exactement le degré de mosaïcisme des populations 45,X ou 46,XY.
Après l’avènement des techniques de cytogénétique moléculaire dans les années 1990 et l’essor de la cartographie génétique du chromosome Y, la plupart des dicentriques rapportés dans la littérature ont été explorés sur le plan moléculaire. Ces études ont contribué à une meilleure compréhension des différents signes et tableaux cliniques accompagnant ces réarrangements avec des corrélations phénotype-génotype plus fines. L’expression phénotypique des chromosomes Y dicentriques semble actuellement s’inscrire dans un cadre physiopathologique assez restreint en rapport avec le capital génique du chromosome Y dont les principaux gènes sont impliqués dans le contrôle du processus de la détermination des gonades (Yp) et de la spermatogenèse (Yq), ainsi que le contrôle de la croissance et du développement squelettique (Yp) [3]. Leur étude sur le plan moléculaire demeure toujours utile sur le plan fondamental en raison des nombreux gènes encore inconnus sur le chromosome Y qui peuvent être identifiés par le biais de cette analyse. En effet, une corrélation précise entre le phénotype des patients porteurs d’isodicentriques et les séquences géniques précises que ces remaniements comportent ou en sont dépourvus, permet de délimiter des loci critiques et de leur attribuer une fonction particulière.Dans cette mise au point, nous présentons une revue de la littérature concernant les chromosomes Y dicentriques rapportés depuis 1994 et ce à la lumière des deux revues antérieures : celle de Hsu et al. en 1994 [1] et celle de Tuck-Muller et al. en 1995 [2] ainsi que les données récentes de la littérature et de la cartographie génétique du chromosome Y. Nous décrirons ainsi les différents types de chromosomes Y dicentriques rapportés, les mécanismes cytogénétiques et moléculaires impliqués dans leur apparition et leur stabilité mitotique. Dans une seconde partie, nous présenterons les différentes approches permettant leur identification et leur caractérisation ainsi que l’apport de l’application de ces techniques dans la démarche de corrélation entre le génotype et le phénotype.

Classification des chromosomes Y dicentriques

Un chromosome dicentrique est défini comme étant un chromosome constitué de deux segments provenant de deux chromatides d’un même chromosome. Les deux segments, possédant chacun un centromère, fusionnent bout à bout par leurs extrémités. Il s’agit en général d’un isochromosome p ou q ayant conservé les deux centromères : isochromosome dicentrique ou isodicentrique (( figure 1 )).

La présence de deux centromères au niveau d’un chromosome dicentrique est responsable de son instabilité mitotique avec tendance à se briser à l’anaphase. Cependant, si les deux centromères sont proches l’un de l’autre, ou si l’un des deux centromères s’inactive, le dicentrique peut devenir stable. Le dicentrique [dic] peut être nommé pseudo-dicentrique [psu dic], quand l’un des deux centromères est inactivé [1]. La classification des chromosomes Y dicentriques permet de distinguer grossièrement les isodicentriques du bras long [idic(Yq)] et des isodicentriques du bras court [idic(Yp)], résultant respectivement d’un point de cassure en Yp ou en Yq.

Cette anomalie cytogénétique assez rare a fait l’objet de plusieurs études dont deux revues de la littérature, menées par Hsu et al. [1] et Tuck-Muller et al. [2], respectivement en 1994 et en 1995. Dans la revue de Hsu et al. [1], concernant les dicentriques de l’Y rapportés depuis 1966 jusqu’à 1992 soit 124 cas, les auteurs ont colligé 44 idic(Yq) et 80 idic(Yp). En 1995, l’équipe de Tuck-Muller [2] a rapporté une autre revue dans laquelle elle a colligé 90 dicentriques de l’Y dont seuls 13 cas ont été explorés sur le plan moléculaire. Parmi ces 90 dicentriques, 45 cas sont des idic(Yq) dont 32 cas ont figuré dans la revue de Hsu et al. [1] et 45 cas sont des idic(Yp) dont 32 cas font partie de la revue de Hsu et al. [1].

Dans le présent travail, nous rapportons une nouvelle revue de la littérature concernant les dicentriques de l’Y rapportés depuis 1994 jusqu’à ce jour, dans laquelle nous avons pu colliger 78 nouveaux cas (dont un cas personnel). Les techniques moléculaires (PCR et/ou FISH) ont été largement appliquées. Le gène SRY, en particulier, a été exploré dans 53 cas soit 68 % des cas (tableau 1( Tableau 1 )).

Isodicentriques du bras long

Les isodicentriques du bras long du chromosome Y (idic(Yq)) sont formés sur le plan morphologique par les deux bras longs entiers et par deux segments symétriques provenant du bras court. Ces deux segments, fusionnés en miroir, sont le résultat de la duplication du segment proximal au point de cassure ayant siégé en Yp [1, 4]. Les idic(Yq) représentent une situation assez rare par rapport aux idic(Yp) : 44/124 cas dans la revue de Hsu et al. [1] soit 36 % et 20/78 cas dans notre revue soit 25,6 %.

Le point de la cassure chromosomique semble siéger au niveau d’une région commune dite hot-spot, prédisposée aux phénomènes de cassures-recollements susceptibles de générer les idic(Yq). Elle est localisée dans la PAR1 qui est d’ailleurs le lieu habituel des recombinaisons entre les chromosomes sexuels au cours de la méiose [4, 5]. Le niveau précis du point de la cassure détermine la nature des séquences Yp dupliquées et délétées dont les plus critiques sont représentées par le gène SRY déterminant le testicule, situé au niveau de la frontière pseudo-autosomique, le gène SHOX/PHOG déterminant la taille et les gènes anti-turnériens [3, 4]. Les isodicentriques Yq sont très instables et sont souvent rapportés en mosaïque avec une population 45,X [1, 6].

Dans la revue de Hsu et al. [1], parmi les 44 idic(Yq) rapportés, 42 cas sont en mosaïque et deux uniquement sont homogènes. La majorité de ces dicentriques n’ont pas été explorés sur le plan moléculaire et certains n’ont même pas été étudiés par les techniques de banding. Dans la revue de l’équipe de Tuck-Muller [2], parmi les 13 nouveaux cas d’idic(Yq), 10 sont en mosaïque et trois seulement sont homogènes. La plupart des mosaïques, comprennent une population 45,X à côté de la population 46,X, dic(Y) avec dans certains cas d’autres clones cellulaires dérivés de cette dernière. La mosaïque avec une population 46,XY a été notée dans 6 cas et les mosaïques avec d’autres types de clones comportant un chromosome Y non remanié (exemple : 47,XYY ou 47,XY,dic(Y)) ont été notées dans 6 autres cas.

Dans ces deux revues [1, 2], il n’était pas toujours évident de préciser les points de cassure des isodicentriques. Cependant, dans les cas où la formule chromosomique était disponible, le point de cassure se localise toujours au niveau de la bande Yp11 soit 14 cas.

Dans notre revue, uniquement 20 chromosomes parmi 78 soit 25,6 % sont des idic(Yq) (notre cas inclus) (tableau 1). Tous les cas sont décrits à l’état de mosaïque avec une population 45,X. Dans 4 cas parmi ces derniers, une population comportant un chromosome Y intact (46,XY) a pu être décelée, notamment par les techniques de cytogénétique moléculaire [7-9]. Ces idic(Yq) semblent être des accidents post-zygotiques [10, 11]. Dans les 15 cas où la formule chromosomique était disponible, le point de cassure se localise toujours au niveau de Yp11/Yp11.2/Yp11.3. Le gène SRY a été testé dans 16 cas, il était présent dans 14 cas et absent dans deux cas.
Tableau 1 Données cliniques et cytogénétiques des chromosomes Y dicentriques colligés depuis 1994 (début).

Caryotype Étude moléculaire (+/-)

Phénotype

Âge (années)

Organes génitaux externes

Organes génitaux internes

Différenciation des gonades

Petite taille

Stigmates de Turner

Référence

45,X [35]/46,X,dic(Y)(qter→ p11.32::p11.32→ qter) [65]FISH/PCR+SRY+

Mâle

15

Ambigus

Mâles

Testicule droit abdominal dysgénésique + Agonadisme gauche

+

-

Cas personnel

45,X[82]/46,X,idic(Y)(q11) [18] FISH/PCR+ SRY+(séquence normale) Gonade : Bandelette droite[88 %-12 %] Bandelette gauche[65 %-35 %]

Femelle (patient 1)

17

Femelles

Femelles

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

+ Aménorrhée

[36]

45,X [23]/46,X,idic(Y)(q11)[77] FISH/PCR+ SRY+(séquence normale) Gonade : Testicule[38 %-62 %] Bandelette[65 %-35 %]

Mâle (patient 2)

2,4

Ambiguïté sexuelle

Utérus hypoplasique Trompe à gauche Dérivés wolffiens à droite

Bandelettes fibreuses + testicule dysgénésique à droite

+

-

[36]

  • 45,X [11]/46,X,idic(Y)(q11)[89] FISH/PCR+ SRY+(séquence normale)
  • Gonade : Testicule droit[25 %-77 %] Testicule gauche[15 %-85 %]


Mâle (patient 3)

26

Mâles Infertilité

Mâles

Testicules dysgénésiques bilatérales

-

-

[36]

45,X/46,X,idic(Y)(q11) PCR+ Mos ?

Mâle Schizophrénie

?

?

?

?

+

-

[50]

45,X [28] /46,X,psu dic(Y)(q11) [12] FISH/PCR+ SRY+ (x 2 dont une mutée)

Femelle

24

Femelles

Petit utérus

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

+

[22]

45,X [64] /46,X,idic(Y) (q11.2) [36] FISH/PCR+ SRY+

Mâle (M 75)

Homme infertile

Mâles

Dérivés mullériens

Testicules cryptorchidiques azoospermie

+

-

[5]

45,X [6] /46,X,idic(Y) (q11.2) [94] FISH/PCR+ SRY+

Mâle (M 103)

Homme infertile

Mâles

Mâles

Testicules Azoospermie

-

-

[5]

45,X [5] /46,X,idic(Y) (p11.3) [95] FISH/PCR+ SRY+

Mâle (M 99)

Homme infertile

Mâles

Mâles

Testicules Azoospermie

-

-

[5]

45,X[97] /46,X,idic(Y) (q11.2) [3] FISH/PCR+ SRY+

Femelle (NT)

Adulte

Femelles

?

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

+

[5]

45,X,inv(5)(p14q11.2)[94] /47,X,idic(Y) (p11.3)x2,inv(5) [6] FISH/PCR+ SRY+ Gonade : 45,X,inv(5)(p14q11.2)[74]/ 46,X,idic(Y) (p11.3),inv(5) [1]/ 47,X,idic(Y) (p11.3)x2,inv(5) [25]

Femelle (CS)

Adulte

Femelles

?

Ovotestis / bandelette fibreuse Gonadoblastome

+

+

[5]

45,X [16] /46,X,psu dic(Y)(q12) [84] FISH+ Gonade :45,X[85] /46,X,psu dic(Y)(q12) [15] FISH+

Femelle

10

Femelles

Utérus infantile + trompes

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

+

[19]

46,X,idic(Y) (q11.2) FISH/GCH/PCR+ homogène

Cas 2

?

?

?

?

?

?

[16]

45,X,inv(9)(p11q12) [30] 46,X,idic(Y)(p11.3),inv(9) [70] FISH/GCH/PCR+

Cas 3

?

?

?

?

?

?

[16]

46,X,idicY(q11.2)FISH/PCR+ SRY+ homogène

Femelle

11

Femelles

Femelles Utérus + trompes

Petites masses gonad-like dans la région des trompes + trompes rudimentaires, épididymes, amas de cellules de Leydig

+

+

[15]

45,X,inv(10)(p11.2q21.2) [30] 46,X,idic(Y)(q11.23),inv(10) [47]/47,X,idic(Y) (q11.23)x2,inv(10) [5] FISH/PCR+ SRY+/DAZ-

Femelle

13,5

Femelles

Utérus infantile

Petits ovaires bilatéraux : bandelette à gauche et gonadoblastome à droite

+

-

[45]

45,X [10]/46,X,r(Y)(p11.2q11.23) [17]/ 47,X,idic(Y)(p11.2)x2 [3] FISH+

Femelle

Enfant

Ambigus

Utérus infantile Vagin

Deux ovaires dans la région inguinale (hernie)

-

-

[53]

46,X,idic(Yp) FISH/PCR+ SRY+ homogène

Mâle

1 mois

Ambigus

Mâles

Testicules bilatérales

?

?

[14]

45,X/46,X,idic(Yq)/47,XY, idic(Yq)/48,XXY,idic(Yq)/ 46,Xt(C;Y) FISH+ Mos XY ? points de cassure ?

Femelle

17

Femelles

NP

NP

+

Aménorrhée primaire

[9]

45, X [46]/46, X, del(Y)(q11.23) [62]/ 46, X, idic(Y)(q11.23)[92] FISH/PCR+ SRY+

Femelle cas 1

4

Ambigus Clitoromégalie, fusion partielle des grandes lèvres

?

Testicule immature à droite + bandelette fibreuse à gauche

+

-

[6]

45, X [12] / 46, X, idic(Y)(q11.23) [38] FISH/PCR+ SRY+

Femelle cas 2

6

Femelles

Femelles

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

-

[6]

45, X [34]/ 46, X, idic(Y)(q11.212) [16]FISH/PCR + SRY+

Mâle cas 3

6

Ambigus Hypospadias scrotal

Trompes hypoplasiques Utérus rudimentaire

À droite, testicule cryptorchidique à tubes séminifères normaux + À gauche, bandelette ovarienne avec stroma indifférencié Dépourvu d’ovocytes MGD

+

+

[6]

45, X [10]/ 46, X, del(Y)(q11.23) [50]/ 46, X, idic(Yp)(?) [40]FISH/PCR+SRY+

Mâle cas 5

32

Mâles Infertilité Gonadotrophines et testostérones normales Azoospermie

Mâles

Testicules bilatéraux normaux

-

-

[6]

45, X [18]/ 46, XYnf [92]/46, X, del(Y)(q11.23) [20]/46, X, idic(Y)(q11.23)[70] FISH/PCR+ SRY+

Mâle cas 6

25

Mâles Infertilité Azoospermie Gonadotrophines basses + testostérone normale

Mâles

Testicules bilatéraux (Sertoli cells only Testis)

-

-

[6]

45, X [12]/46, X, del(Y)(q11.23) [36]/46, idic(Y)(q11.23) [52] FISH/PCR+ SRY+

Femelle cas 7

14

ambigus Clitoromégalie(> 3 cm)

Structures tubaires à gauche

Testicule immature avec des cellules de Leydig à droite + stroma ovarian indifférencié à gauche MGD

+

-

[6]

45,X [25]/46,X,idic(Y)(q12)[75] FISH/PCR+ SRY+

Mâle cas 8

8

Hypospadias pénoscrotal

Structures mullériennes persistantes

Testicules abdominaux atrophiques bilatéraux

-

-

[6]

45,X [20] /46,X,idic(Y) (p11) [80] FISH/PCR+ SRY+ (x2)

Femelle fœtus

23 SA

?

?

?

?

Clarté nucale

[29]

45,X [36] /46,X,idic(Y) (q11) [64] FISH/PCR+ SRY + (x2)

Femelle

23

Femelles

Femelles

Bandelette fibreuse à gauche/ gonade hypoplasique à droite

+

+ Aménorrhée primaire

[49]

45,X [30] /46,X,idic(Y) (q11) [70] FISH/PCR+ SRY + (séquence normale)

Femelle

17

Femelles

Utérus hypoplasique

Bandelettes fibreuses

+

+ Aménorrhée primaire

[57]

45,X[330] /46,X,idic(Y) (q11) [229] FISH/PCR+ SRY + (séquence normale) Gonade : SRY +

Femelle (14)

?

Femelles

Petit utérus

Ovaires en bandelettes

?

+

[24]

45,X [16]/46,idic(Y) (q11)[84] FISH/PCR+

Mâle (WL87-6)

?

Mâles

Mâles

Testicules Azoospermie

-

-

[28]

45,X [33]/46,idic(Y) (q11) [67] FISH/PCR+

Mâle (1069)

?

Mâles

Mâles

Mâles

+

-

[28, 58]

  • 45,X [33]/46,idic(Y)(q11.2) [67]
  • FISH+


Mâle

4

Ambigus

Mâles

Testicules Cryptorchidie

-

-

[56]

45,X[76]/46,X,idic(Y)(qter-p11::p11-qter) [24] FISH/PCR+ SRY+ (x2)

Femelle 95/2899

14

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X[90]/46,X,psu dic(Y)(qter-p11.3::p11.3-qter) [10]FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 96/6937

12

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [43]/46,X,idic(Y)(qter-p11.3::p11.3-qter) [57]FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 96/7949

6

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X[92]/46,X,der(Y)(qter-p11::q11.2-qter) [8] FISH/PCR+ SRY-

Mâle 96/8698

6

Mâles

?

?

?

?

[4]

45,X [9]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter)[91] FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 95/2580

17

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [21]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter)[79] FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 95/2553

12

Femelle

?

?

?

+

[4]

45,X[77]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11.2::q11.2-pter) [23]FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 95/2900

14

Femelles

?

?

?

+

[4]

46,X,psu dic(Y)(pter-q11.2::q11.2-pter)[100] FISH/PCR+ SRY+(x2) homogène

Femelle 96/5408

22

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X[82]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter) [18] FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 96/7171

12

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X[73]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter) [27] FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 95/4323

22

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [63]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter) [37] FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 96/8253

21

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [27]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter) [8]FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 95/4053

?

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [26]/46,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter) [26]/47,X,psu dic(Y)(pter-q11::q11-pter), + psu dic(Y) (pter-11::q11-pter) [3]FISH/PCR+ SRY+(x2)

Femelle 97/1158

?

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X [9]/46,X,psu dic(Yp)(16)/46,X,r(Y) [20]/46,X,mar(Y) [13]/47,X,r(Y),+mar(Y) [42]FISH/PCR+ SRY+(x2) Points de cassure ?

Femelle 97/2598

16

Femelles

?

?

?

+

[4]

45,X/46,X,idic(Y)(q11.2) FISH/PCR+

Femelle

?

Femelles

?

Bandelettes fibreuses

?

?

[54]

45,X [30]/46,X,idic(Y)(p11.3)[70]FISH/PCR+ SRY+

Femelle (LB)

?

Femelles

?

Bandelettes fibreuses

?

+

[47]

45,X[88]/46,X,idic(Y)(p11.2) [10]/ 47,X,idic(Y)(p11.2)x2 [1]/46,XY [1] FISH/PCR+ ZFY/SRY+ Mos XY

Mâle (cas 1)

54

Ambigus

Utérus rudimentaire

Ovaire rudimentaire à gauche/ agonadisme à droite MGD

+

-

[8]

45,X [53]/46,X,idic(Y)(p11.2) [14]/ 47,X,idic(Y)(p11.2)x2 [1]/46,XY [1] FISH/PCR+ ZFY/SRY- Mos XY

Femelle (cas 2)

13

Femelles

Femelles

?

+

+

[8]

45,X [13]/46,X,dic(Y)(q11.2) [17] FISH+

Femelle Vrai hermaphrodite

29

Ambigus Clitoromégalie

Pseudo-vagin Petit utérus Trompes bilatérales

Ovotestis à droite + bandelette fibreuse à gauche

+

Aménorrhée primaire

[63]

45,X/46,X,dic(Yq) FISH/PCR+ SRY+(x2) Mos ?/points de cassure ?

Mâle

?

Mâles

?

?

?

-

[65]

45,X/46,X,dic(Yq) FISH/PCR+ SRY+(x2) Mos ?/points de cassure ?

Mâle

?

Mâles

?

?

?

-

[65]

45,X/46,X,dic(Yq) FISH/PCR+ SRY+(x2) Mos ?/points de cassure ?

Femelle

?

Femelles

?

?

?

+

[65]

45,X/46,X,dic(Yq) FISH/PCR+ SRY+(1 copie) Mos ?/points de cassure ?

Femelle

?

Femelles

?

?

?

+

[65]

45,X [10]/46,X,idic(Yp)[90] FISH/PCR+ Points de cassure ?

Mâle

Enfant

Ambigus Hypospadias pénoscrotal

?

Cryptorchidie testiculaire à droite + Testicule inguinale à gauche

?

-

[60]

45,X[80]/46,X,idic(Y)(q11)[69]/ 47,X,idic(Y)(q11)x2 [1] FISH/PCR+ AZF+/SRY+

Femelle

9

Femelles

Femelles

Bandelettes fibreuses

+

+

[46]

45,X [7]/46,X,psu dic(Y)(q11.2) [33] PCR+ SRY+

Mâle

28

Mâles

Mâles

Testicules bilatéraux Arrêt de maturation en spermatocytes I

-

-

[67]

45,X [29]/46,X,idic(Y)(p11.2)[77]/ 47,X,idic(Y)(p11.2)x2 [1]/46,XY [1]/47,XY, idic(Y)(p11.2) [2] FISH+ Mos XY

Femelle

1-8/12

Ambigus

Utérus infantile Deux trompes Vaginoplastie

Ovaire rudimentaire à droite + testicule abdominal dysgénésique avec épididyme à gauche MGD

+

+

[7]

45,X [59]/46,X,idic(Yq) [41] FISH/PCR+ SRY+ Points de cassure ?

Femelle

10

Femelles Hypertrophie clitoridienne

?

Bandelettes fibreuses Sans gonadoblastome

+

+

[52]

45,X [30]/46,X,dic(Y)(q11) [10] FISH+

Femelle (P6)

12

Femelles

?

?

+

+

[33]

45,X [11]/46,X,dic(Y)(q11.23) [10]/46,X,del(Y)(q11.23) [11] FISH+

Femelle (P8)

12

Femelles

?

?

+

+

[33]

45,X [43]/46,X,psu dic(Y)(q11.2) [7] FISH+

Femelle (P9)

17

Femelles

?

?

-

-

[33]

45,X [13]/46,X,psu dic(Y)(q11.2) [9] FISH+

Mâle fœtus (P13)

Fœtus (DPN)

Mâles

?

?

?

?

[33]

45,X [6]/46,X,psu dic(Y)(q11.2) [26] FISH+

Mâle (P23)

2 mois

Mâles

?

?

-

-

[33]

45,X/46,X,psu dic(Y)(q11)/ 46,X,+mar FISH+

Mâle

?

Mâles

Mâles

Testicules bilatéraux SOC

-

-

[51]

45,X [59]/46,X,idic(Y) [41] FISH/PCR+ Points de cassure ?

Femelle (P14)

?

Femelles

Femelles

Bandelettes fibreuses bilatérales

?

+

[42]

45,X [52]/46,X,dic(Y) (q11.2) [8] FISH/PCR+

Femelle

66

Ambigus

Utérus rudimentaire Trompes bilatérales

Bandelette fibreuse à gauche/gonade nodulaire à droite gonadoblastome

+

+

[64]

45,dup(X)(p22.2)[174]/46,X,idic(Y) (q11) [26] FISH/PCR+ SRY+ (x2 aucune mutation)

Mâle (GA)

40

Mâles

Mâles

Testicules Azoospermie Arrêt de la maturation en spermatocytes

-

-

[12, 59]

45,X[88]/46,X,idic(Y) (q11) [12] FISH/PCR+ SRY+ (x2 aucune mutation)

Femelle (CL)

10

Femelles

Femelles

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

+

[12]

45,X [13]/46,X,idic(Y) (q11)[87] FISH/PCR+ SRY+ (x2) (aucune mutation)

Nourrisson (PM)

3 mois

Ambigus

Petit utérus

Gonade rudimentaire (testicule immature) à gauche + hernie inguinale (stroma testiculaire primitif) à droite

-

-

[12]

45,X [55]/46,XY [40]/47,XY,+mar [5] (Y dicentrique complexe) FISH/PCR+ SRY+ Mos XY

Femelle

29

Femelles

Utérus hypoplasique

Bandelettes fibreuses bilatérales

+

-

[20]

45,X [63]/46,X,psu dic(Y)(q11.2) [2] FISH+ Gonade : 46,X,psu dic(Y)(q11.2) : 9 % des cellules de l’ovaire 46,X,psu dic(Y)(q11.2): 21 % des cellules du testicule

Nouveau-né

Nouveau-né d’une grossesse jémellaire

Ambigus

Sinus urogénital Vagin Utérus Trompe à gauche + canal inguinal Structures wolffiennes

Bandelette ovarienne à gauche + gonade testiculaire scrotale à droite

-

-

[48]

46,X,idic(Y) FISH+ Homogène Points de cassure ?

Mâle

?

Mâles

Mâles

Testicules bilatéraux Azoospermie Arrêt de la maturation en spermatocytes

-

-

[61]

45,X [29]/46,X,idic(Y)(qter-p11.3::p11 ?1 ?2-qter-qter)[129]PCR+ SRY+ YFISH :10 % des cellules épithéliales buccales 77,5 % des cellules sanguines

Femelle (MJ)

20

Femelles Petites et grandes lèvres hypotrophiques

?

?

+

+

[62]

46,X,dic(Y)(q11.21) PCR+ SRY+ homogène

Femelle

16

Femelles Organes génitaux externes hypotrophiques un court vagin de 2 cm (blindlyending)

Mâles

Testicules avec agénésie des cellules de Leydig

-

Aménorrhée primaire

[13]

45,X[75]/46,X,idic(Y)(q11.2) [19]/47,X,idic(Y)(q11.2)x2 [6] FISH+

Femelle

11,5 mois

Femelles

Femelles

Femelles

+

+

[38]

45,X [40]/46,X,idic(Y)(q11.2) [60] FISH/PCR+

Femelle

18

Femelles

Pas d’utérus

Bandelettes fibreuses

+

+ Aménorrhée primaire

[37]

Isodicentriques du bras court

Les isodicentriques du bras court du chromosome Y (idic(Yp)) sont constitués par deux bras courts entiers et par deux segments symétriques provenant du bras long. Ces deux segments, fusionnés en miroir, sont le résultat de la duplication du segment proximal au point de cassure ayant siégé en Yq [1, 4]. Le point de la cassure chromosomique à l’origine du remaniement peut siéger soit en Yq12 c’est-à-dire au sein de la région hétérochromatique dite Yqh soit en Yq11 de façon proximale à Yqh.

Isodicentriques Yp avec point de cassure en Yq11

La majorité des idic(Yp) rapportés dans la littérature sont des idic(Yp) non fluorescents avec un point de cassure en Yq11 emportant la région Yqh [1, 4]. Ce point de cassure endommage théoriquement les loci de la spermatogenèse en les cassant ou en perturbant leur expression. C’est ainsi qu’il s’agit pratiquement toujours de remaniements de novo et qu’il n’existe pratiquement pas de cas familiaux [1, 4, 12]. La taille des idic(Yp) est généralement comparable à celle d’un chromosome Y normal. De plus, l’un des deux centromères est généralement inactif et donc ne présente pas sur le plan morphologique une constriction primaire. Leur identification est par conséquent assez difficile [6]. L’état de mosaïcisme est quasi constant et la seconde population cellulaire est presque toujours une population 45,X dont la présence témoigne de l’instabilité des isodicentriques Yp non fluorescents [4, 6].

Hsu et al. [1] ont rapporté 74 idic(Yp) avec un point de cassure en Yq11 parmi lesquels uniquement 58 étaient bien explorés sur le plan cytogénétique. Ces derniers étaient tous en mosaïque à l’exception d’un seul cas. Dans la revue de Tuck-Muller [2], les 13 nouveaux cas d’idic(Yp), correspondent en majorité (11cas parmi 13) à des idic(Yp) avec point de cassure en Yq11 parmi lesquels trois uniquement sont homogènes. Les autres sont en mosaïque avec une population 45,X. Dans 2 cas, il s’agit d’un point de cassure en Yq12. Dans notre revue, comportant 55 nouveaux cas d’idic(Yp), les points de cassure ont été précisés dans 52 cas (tableau 1). Parmi eux, 50 dicentriques ont des points de cassures en Yq11. Cinq cas parmi 55 sont homogènes. Il s’agit des cas rapportés par Genuardi et al. [13], Robinson et al. [4], Kojima et al. [14], Udler et al. [15] et Hernando et al. [16]. Cinquante cas sont décrits à l’état de mosaïque. Le mosaïcisme implique toujours une population 45,X et contrairement à ce qui a été décrit pour les idic(Yq) aucun cas ne s’accompagne d’un clone cellulaire comportant un chromosome Y intact. Dans certains cas, les idic(Yp) non fluorescents, pour lesquels le banding Q se révèle négatif, peuvent être confondus avec un autre réarrangement du chromosome Y qui est la délétion partielle de la région hétérochromatique Yq12 : [46,XYq-]. Dans ce dernier cas, le remaniement est en général homogène [1, 17, 18]. Les idic(Yp) non fluorescents rapportés dans la littérature, avant l’avènement des techniques de cytogénétique moléculaire, sous forme homogène, peuvent donc éventuellement correspondre à des délétions Yq12 (voir les cas rapportés par Hsu et al. [1]).

De plus, dans les cas rapportés dans les années 1970 et 1980, les formules chromosomiques comportent dans de rares cas (4 ou 5 cas), à côté de la population 45,X et la population comportant le dicentrique, d’autres populations avec un del(Yq) ou Yq- ou même un chromosome Y normal. Ce dernier type de mosaïcisme ne semble pas être réel puisqu’il n’a pas pu être retrouvé dans les cas rapportés ultérieurement [17].

Isodicentriques Yp avec point de cassure en Yq12

Seul un petit nombre d’idic(Yp) avec un point de cassure en Yq12 a été rapporté. La cassure dans ce cas se produit en pleine région hétérochromatique ce qui se traduit sur le plan morphologique par une zone fluorescente en bandes Q au centre du chromosome remanié entre les deux centromères [1]. Ce type d’isodicentriques est aussi très instable et se présente souvent en mosaïque avec une population 45,X [1]. Hsu et al. [1] ont rapporté 6 idic(Yp) avec un point de cassure en Yq12. Tuck-Muller et al. [2] ont rapporté deux autres cas et nous avons trouvé deux nouveaux cas, celui de Jakubowski et al. [6] et de Hsieh et al. [19] (tableau 1). Tous les cas sont en mosaïque avec un clone 45,X.

Dicentriques complexes

Certains auteurs ont par ailleurs rapporté d’autres types de chromosomes Y dicentriques qui ont un mécanisme de formation et par conséquent une structure plus complexe que ceux d’un isochromosome [4, 20, 21]. Ces dicentriques complexes n’ont pu être décrits qu’après le développement des techniques de cytogénétique moléculaire qui permet à la fois l’identification de l’origine et la caractérisation de la structure des remaniements complexes. Parmi ces cas (tableau 1), on peut citer le dicentrique rapporté par Fetni et al. [21] qui a été formé suite à un premier réarrangement correspondant à la formation d’un isochromosome Yp. Ce dernier a ensuite subi de nombreux autres réarrangements à type d’inversions et de duplications donnant naissance à plusieurs clones cellulaires dont chacun comporte un chromosome Y dicentrique de structure différente.

Mécanique chromosomique et stabilité mitotique des chromosomes Y dicentriques

Mécanique chromosomique

La formation d’un chromosome Y dicentrique peut être aussi bien le résultat d’un accident chromosomique méiotique que celui d’un accident mitotique post-zygotique précoce ou tardif [10, 11]. Cependant, il semble que la plupart des chromosomes Y dicentriques se forment en première division de la méiose masculine avant le stade spermatide [1, 4, 22, 23]. Le mécanisme de survenue le plus probable est celui de la cassure des deux chromatides sœurs au cours de la première division méiotique suivie de la fusion latérale ou le recollement en type U entre les chromatides sœurs (( figure1 )). Le chromosome Y dicentrique résultant entre en deuxième division méiotique alors que le fragment acentrique se perd [4, 22]. Ce mécanisme spéculé depuis plusieurs années a été confirmé par les techniques de FISH qui ont permis de montrer que les séquences distales étaient présentes et identiques donnant des signaux symétriques en miroir alors que les séquences proximales étaient absentes [4, 22, 24]. Le même type d’erreur (cassure/fusion en U des chromatides sœurs) peut survenir au cours de la première division mitotique de l’œuf. Le chromosome dicentrique résultant va ségréger, avec une certaine instabilité, au cours des divisions mitotiques post-zygotiques ultérieures alors que le fragment acentrique totalement instable va se perdre [22, 25]. Il peut s’agir aussi d’un accident mitotique post-zygotique tardif, mais dans ce cas une population 46,XY normale serait théoriquement présente et détectable par le caryotype lymphocytaire. Ce type d’accident semble être rarissime puisque parmi les nombreux cas d’isodicentriques rapportés dans la littérature, uniquement quelques-uns s’accompagnent d’une population 46,XY. Il a été remarqué d’après l’analyse de ces cas, qu’il s’agit presque toujours d’idic(Yq) (4 cas parmi 5 dans notre revue, le 5e cas correspond à un dicentrique complexe) [7-9, 20]. Les auteurs suggèrent que la rareté du mosaïcisme 46,XY peut refléter réellement la rareté des accidents post-zygotiques tardifs. Cependant, il peut s’agir aussi d’un biais en rapport avec les limites des techniques cytogénétiques utilisées qui se résument à l’exploration des lymphocytes sanguins. En effet, la population 46,XY peut être absente au niveau lymphocytaire alors qu’elle est présente au niveau des gonades ou ailleurs dans d’autres tissus. En outre, la population 46,XY peut être présente mais en proportion très faible au niveau lymphocytaire et échappe ainsi à la détection par les techniques cytogénétiques conventionnelles. Cette notion semble être la plus probable car certains auteurs ont pu la vérifier en augmentant le nombre de cellules analysées par l’application des techniques de FISH [7, 8, 26].

L’étude par FISH des isodicentriques Y a permis de suggérer que les points de cassure, aussi bien au niveau du bras court qu’au niveau du bras long, occupent des localisations préférentielles ou hot-spots correspondant sur le plan moléculaire à des séquences répétées où la fréquence des recombinaisons inégales est significativement plus importante [4, 5, 22, 27]. La région commune (hot-spot) en Yp semble être localisée au sein de la PAR1 et plus précisément entre le bloc de séquences répétées subtélomériques et le locus PABY ou plus distalement au niveau de la région télomérique [4]. Les points de cassure survenant au niveau du bras long au cours de la formation des isodicentriques Yp intéressent souvent la bande chromosomique Yq11. À ce niveau, se trouve un bloc de séquences répétées susceptible de subir des recombinaisons homologues. L’étude par FISH et par PCR de différents isodicentriques Yp a montré qu’il existe une certaine hétérogénéité à l’échelle moléculaire. Les points de cassure peuvent en effet siéger à différents niveaux des intervalles 5 et 6 [4, 12, 22, 28]. L’influence de la localisation du point de cassure sur le dicentrique est double puisque d’une part, elle détermine la nature des séquences d’ADN dupliquées et délétées (notamment les gènes critiques dont la fonction est connue) et, d’autre part, elle joue un rôle dans la stabilité du dicentrique et par conséquent détermine la proportion des cellules 45,X dont le retentissement sur le phénotype est assez important [6].

Stabilité mitotique

Du point de vue stabilité mitotique, les dicentriques en étant des chromosomes avec deux centromères sont hautement instables et ce à moins que l’un des centromères ne s’inactive ou que la distance inter-centromérique soit très faible [1]. Cependant, les dicentriques acquièrent généralement une certaine stabilité mitotique grâce à l’inactivation de l’un des deux centromères. La preuve de l’inactivation d’un centromère est facilement apportée lorsque les deux chromatides, au niveau de ce centromère, sont largement écartées en lieu de la constriction [1]. Il a été par ailleurs montré que la localisation des points de cassure en Yp des isodicentriques Yq n’influence pas leur stabilité mitotique, alors que celle des points de cassure en Yq semble avoir une influence et il a été ainsi mis en évidence que plus le point de cassure en Yq est proximal (ou plus proche du centromère) plus le dicentrique Yp est instable [6, 12]. La relative instabilité des isodicentriques est responsable des états de mosaïcisme fréquemment observés. Si le mosaïcisme avec une population 46,XY reflète la nature post-zygotique de l’accident chromosomique ayant contribué à la formation d’un isodicentrique, le mosaïcisme avec une population 45,X rend compte de l’instabilité mitotique et par conséquent la perte de l’isodicentrique au cours des divisions cellulaires successives. D’autres types de populations cellulaires peuvent être présents. Il s’agit de clones comportant différents types de remaniements de l’isodicentrique assez instable à type de recombinaisons somatiques, cassures/réarrangements et non-disjonctions [10, 22]. Le mosaïcisme 45,X constitue le mosaïcisme le plus fréquent. Il se voit dans plus de 95 % des cas et contribue de façon significative dans la détermination du retentissement phénotypique du dicentrique de l’Y avec notamment l’apparition plus ou moins importante des signes turnériens [1]. Le niveau du mosaïcisme, reflétant surtout le degré de l’instabilité du dicentrique, est variable d’un tissu à un autre et l’analyse cytogénétique des lymphocytes sanguins ne reflète pas nécessairement le niveau de mosaïcisme dans les autres tissus et en particulier dans les gonades. Cette notion devra être prise en compte au cours de la corrélation phénotype-génotype en l’absence d’une évaluation du degré de mosaïcisme par FISH au niveau lymphocytaire ou d’autres tissus tels que les cellules fibroblastiques ou buccales et surtout au niveau des gonades [5, 8].

Moyens d’identification des chromosomes Y dicentriques

Dans le cas particulier des chromosomes Y dicentriques dont les conséquences phénotypiques varient selon leur statut homogène ou en mosaïque, leur structure et leurs points de cassure qui déterminent les séquences géniques concernées par les duplications et les délétions consécutives, il est important de savoir demander un caryotype devant certains signes d’appel souvent non spécifiques et de pouvoir sur le plan cytogénétique approfondir l’analyse du chromosome remanié pour pouvoir dresser le pronostic et orienter l’attitude thérapeutique. Le problème dans le cas particulier du diagnostic prénatal est plus aigu car l’analyse cytogénétique du remaniement est décisive en ce qui concerne la conservation ou l’interruption de la grossesse bien que la prédiction du phénotype et du retentissement clinique de l’anomalie soit assez difficile, faute de corrélations phénotype-génotype précises [29].

Il importe de préciser les différentes approches qui ont été appliquées pour caractériser les dicentriques de l’Y. L’étude du corpuscule Y était souvent pratiquée, avant l’essor des techniques de banding, pour la mise en évidence plus précise du chromosome Y [30]. Cette technique a été utilisée dans les premiers cas de dicentriques du chromosome Y décrits dans la littérature. Elle se révèle négative dans les remaniements emportant le segment Yqh et est d’interprétation plus délicate lorsqu’il s’agit d’un dicentrique pour le bras long de l’Y caractérisé par une duplication de Yqh : double spot séparé ! [23, 31]. Avec l’analyse cytogénétique basée sur l’interprétation de la succession des bandes, les chromosomes Y dicentriques apparaissent souvent sous forme de fragments chromosomiques difficiles à identifier de façon certaine et sont par conséquent considérés comme des marqueurs chromosomiques, notamment au tout début de l’examen cytogénétique avant de pousser les investigations [32].

La détermination de l’origine chromosomique du chromosome marqueur en se basant uniquement sur sa taille et son aspect demeure assez difficile du fait du marquage peu spécifique du chromosome Y aussi bien en bandes RHG que GTG [18, 30, 33] (( figure 2 )). Cependant, il est relativement facile de déduire indirectement l’origine chromosomique devant l’absence d’un chromosome Y normal. De plus, pour les dicentriques pour le bras long du chromosome Y [idic(Yq)], la mise en évidence de l’extrémité distale Yq12 (ou Yqh) par le banding Q ou C peut être d’un grand apport pour la détermination de l’origine chromosomique [2, 20, 34]. Dans le cas des isodicentriques Yp non fluorescents, pour lesquels le banding Q se révèle négatif, ils peuvent être confondus avec d’autres réarrangements notamment les délétions partielles Yq [17].

La nature dicentrique du chromosome Y remanié peut être suggérée par les techniques classiques, notamment lorsqu’il s’agit d’un chromosome assez instable. Dans ce cas, les deux constrictions secondaires peuvent être visibles dans un certain nombre de mitoses. De plus, la relative instabilité des dicentriques qui subissent des recombinaisons somatiques, des cassures/réarrangements et des non-disjonctions au fil des mitoses, serait responsable d’états de mosaïcisme avec notamment une population 45,X et des clones comportant différents types de remaniements de l’isodicentrique [10]. Les bandes C permettent de confirmer la nature dicentrique en mettant en évidence les deux centromères (actif et inactif) [18, 35].

La structure du chromosome dicentrique, voire les points de cassure, peuvent être déterminés par la cytogénétique classique en combinant les différentes techniques de marquage. Cependant, étant donné l’importance de ces deux paramètres dans l’évaluation du retentissement phénotypique, il a été nécessaire de recourir à d’autres techniques plus spécifiques et ciblées permettant une analyse plus fine du chromosome Y remanié [2].

Depuis les années 1990, la cytogénétique moléculaire a été d’un grand apport pour la caractérisation des idic(Y) [2, 4-6, 12, 33, 36-39]. De plus, l’application de plus en plus accessible de la cytogénétique moléculaire a permis de rapporter de nombreuses séries dans lesquelles l’exploration de sujets porteurs de certains phénotypes évocateurs tels que le syndrome de Turner et les dysgénésies gonadiques avec ou sans gonadoblastome, a permis d’augmenter le nombre des isodicentriques rapportés dans la littérature suite à des découvertes qu’on peut qualifier de « fortuites ». En effet, l’augmentation du nombre des cellules analysées et la recherche ciblée de certaines séquences de l’Y chez ces sujets ont permis de découvrir des isodicentriques de l’Y qui ont été jadis méconnus, faute d’explorations poussées [9, 24, 40-43, 55].

Dans la revue de Tuck-Muller, rapportée en 1995 [2], seuls 13 cas d’isodicentriques de l’Y rapportés parmi 90 cas ont été explorés sur le plan moléculaire. Dans notre revue concernant les cas rapportés ultérieurement, nous avons remarqué l’élargissement des applications de la FISH dans l’investigation des dicentriques de l’Y. La plupart des auteurs ont utilisé les techniques de cytogénétique moléculaire ciblées. L’application des techniques globales semble être rarissime (un seul cas dans notre revue, celui de Hernando et al. à type de CGH [16]).

Les sondes d’ADN utilisées correspondent à différentes catégories selon l’objectif ciblé.

Les sondes appliquées pour localiser les points de cassure du dicentrique de l’Y et déterminer sa structure

  • La sonde centromérique (alpha-satellites) du chromosome Y permet de générer deux signaux fluorescents confirmant la nature dicentrique du chromosome Y remanié (l’équivalent des bandes C). Ces signaux apparaissent symétriques lorsqu’il s’agit d’un isodicentrique (( figure 3 )). Le statut d’activité du centromère n’influence pas la qualité des signaux.
  • La sonde spécifique des séquences répétitives satellite II de la région hétérochromatique du bras long du chromosome Y (courts motifs répétés de type (AATGG)n). Cette sonde donne un résultat différent selon la nature du chromosome dicentrique (l’équivalent des bandes Q) :
    • - s’il s’agit d’un dicentrique Y(q), les deux extrémités du dicentrique seront marquées par la sonde ;
    • - s’il s’agit d’un dicentrique Y(p) avec un point de cassure passant en Yq12 c’est-à-dire en plein région hétérochromatique, la sonde donnera un signal fluorescent au niveau de la zone centrale du dicentrique ;
    • - par contre s’il s’agit d’un dicentrique Y(p) avec un point de cassure passant en Yq11 avec perte de la région hétérochromatique, aucun marquage n’est obtenu avec la sonde Yqh.
  • Les sondes de séquences uniques subtélomèriques Yp ou Yq du chromosome Y. La sonde subtélomèrique Yp [CY29] permet de marquer les extrémités du dicentrique Y(p) alors que la sonde subtélomérique Yq [C82/1] permet de marquer les extrémités du dicentrique Y(q).
  • D’autres sondes de séquences uniques qui sont complémentaires à des séquences distribuées le long des bras court et long de l’Y tels que les séquences PABY et ZFY localisées à la frontière de la région PAR1. Selon la nature du dicentrique Y(p) ou Y(q), l’application de ces sondes va donner des signaux symétriques permettant de déterminer avec certitude l’étendue du dicentrique et les points de cassure qui seront localisés entre la dernière sonde donnant deux signaux contigus au milieu du dicentrique et celle qui n’hybride pas avec lui.

D’après la revue de la littérature, seuls quelques auteurs sont parvenus à localiser très finement les points de cassure car peu de sondes spécifiques des bras long et court du chromosome Y sont disponibles sur le marché (sondes commerciales). Les sondes rapportées dans la littérature sont des sondes, préparées par des équipes de recherche en réponse à leur besoin, à partir de Yacs, de Bacs, de plasmides ou de cosmides spécifiques de l’Y.

Les sondes appliquées dans un but de corrélation ou dans un but pronostique à la recherche de gènes critiques de l’Y

L’expression de ces gènes pourrait être perturbée par le remaniement chromosomique suite soit à une délétion totale ou partielle soit à une duplication. Parmi les gènes critiques de l’Y, le gène le plus souvent étudié est le gène déterminant du testicule ou du sexe ; le gène SRY localisé en Yp11 et pour lequel la sonde spécifique est facilement accessible. D’ailleurs, dans la plupart des études par FISH des dicentriques de l’Y rapportées dans la littérature, c’est uniquement le gène SRY qui est testé (tableau 1). Les techniques de FISH utilisant la sonde SRY ont été appliquées majoritairement sur les chromosomes métaphasiques obtenus après cultures lymphocytaires [2, 15, 44], mais quelques équipes ont eu la possibilité d’étudier SRY au niveau des cellules des gonades par FISH sur noyaux interphasiques [24]. La recherche de SRY au niveau du dicentrique de l’Y est très utile surtout en cas d’ambiguïté sexuelle dans la mesure où sa présence permet d’expliquer (ou de prédire) la présence de tissu testiculaire au niveau des gonades ainsi que les conséquences sur le phénotype à type de virilisation. La détermination et la différenciation du sexe sont des phénomènes assez complexes et la détection de SRY par la FISH demande une interprétation assez prudente [22].

Dans de rares publications, le locus AZF ou les gènes DAZ ou RBM1 impliqués dans la régulation de la spermatogenèse et le gène SHOX impliqué dans la détermination de la taille ont été testés dans un but de corrélation génotype-phénotype [6, 14, 28, 45, 46]. L’équipe de Kirsch [28] a étudié chez deux patients porteurs d’un isodicentrique Y(p) les gènes impliqués dans le développement et la détermination de la taille, le gène SHOX localisé en Yp11.31 en utilisant une sonde cosmidique (LLOYNC03 ’’M’’ 34 F05) et le locus GCY localisé dans la région péricentromérique en Yq11 en utilisant les techniques de biologie moléculaire. Ils ont montré chez les deux patients, bien que l’un est de taille normale alors que l’autre est de petite taille, la présence de 3 copies de SHOX se traduisant par 3 signaux fluorescents (2 signaux sur le dicentrique de l’Y et un signal sur l’X). L’équipe de Kojima [14] a montré l’absence du gène DAZ localisé en Yq11.23 chez un patient porteur d’un isodicentrique Y(p) et ce en utilisant l’hybridation in situ fluorescente et une sonde spécifique aux séquences du gène DAZ.

À travers cette revue de la littérature, il apparaît que l’apport de l’hybridation in situ fluorescente reste malheureusement limité dans la recherche de gènes critiques de l’Y du fait de la non disponibilité de sondes complémentaires aux gènes identifiés sur l’Y excepté pour le gène SRY. Cette insuffisance est comblée par les techniques de biologie moléculaire qui a aussi ses limites comme nous allons le voir plus loin.

Les sondes appliquées pour l’évaluation des états de mosaïcisme

Ces sondes sont représentées essentiellement par les sondes alphoïdes centromériques du chromosome X et du chromosome Y puisque les mosaïques les plus fréquemment décrites chez les patients porteurs d’isodicentriques de l’Y comportent les populations : (45,X), (46,XY) et (46,X,idic(Y). L’hybridation in situ fluorescente représente le meilleur outil pour déterminer les proportions de ces différentes populations cellulaires en analysant de façon spécifique la présence ou l’absence d’un chromosome donné dans un nombre assez élevé de cellules ce qui n’est pas possible par les techniques de cytogénétique conventionnelles. Les techniques peuvent être menées sur les noyaux interphasiques ou mieux sur les chromosomes métaphasiques, sur les chromosomes lymphocytaires ou mieux sur les noyaux interphasiques des gonades [5, 8, 47].

À travers cette revue de la littérature, nous avons remarqué que l’application de la FISH dans un but d’évaluation des états de mosaïcisme a été fréquente. Elle a permis de révéler dans certains cas des mosaïcismes cryptiques (une cellule 46,XY sur 300 cellules analysées) et a permis une meilleure évaluation du rôle de la population 45,X dans l’expression phénotypique des isodicentriques de l’Y suggérée depuis 1995 par Hsu et al. [1]. L’application de la FISH au niveau gonadique a été limitée du fait des difficultés de se procurer le tissu gonadique. Uniquement 7 cas sur 78 ont été analysés à l’échelle gonadique en utilisant soit les sondes centromériques X/Y soit la sonde SRY [5, 19, 24, 45, 48]. Si l’hybridation in situ fluorescente a un intérêt dans l’identification, l’élucidation de la structure et la détermination des points de cassure des isodicentriques de l’Y, ainsi que dans l’évaluation des états de mosaïcisme, les techniques de biologie moléculaire gardent une place primordiale dans l’identification des séquences géniques au niveau de ces remaniements (ainsi que d’autres) du chromosome Y.

L’essentiel des études moléculaires ayant intéressé les dicentriques de l’Y ont été basées surtout sur les techniques de PCR utilisant comme amorces des marqueurs de type STS (sequence tagged site) [6, 12, 49, 50]. Certains auteurs ont poussé leurs études par le clonage et le séquençage de certains gènes à la recherche de mutations. Une équipe espagnole a d’ailleurs rapporté une mutation au niveau de l’une des deux copies du gène SRY présents au niveau d’un isodicentrique Y(p), ce qui lui a permis de suggérer la responsabilité de cette mutation dans l’absence de virilisation chez la patiente porteuse de cet isodicentrique (Yp) [22].

Les techniques de PCR ont permis aussi pour certains auteurs une meilleure localisation des points de cassure du dicentrique de l’Y grâce aux marqueurs STS [4, 6]. Elles ont été parfois utilisées pour l’évaluation du degré de mosaïcisme en utilisant des amorces spécifiques des séquences centromériques de l’X et de l’Y [6, 42]. Toutes les régions critiques de l’Y ont fait l’objet d’études moléculaires par PCR à partir de l’ADN de patients porteurs de dicentriques de l’Y. Il s’agit notamment du gène SRY, le locus impliqué dans la genèse du gonadoblastome (GBY : TSPY) [66], les gènes anti-turnériens (ZFY et RFS4Y ou RPS4Y). Il s’agit aussi des gènes du locus AZF impliqué dans la régulation de la spermatogenèse (la région AZFa avec DFFRY ou USP9Y, DBY, UTY, TB4Y / la région AZFb avec surtout le gène RBMY précédemment appelé YRRM / la région AZFc avec les gènes DAZ, PRY, TTY2, CDY) et les loci impliqués dans le contrôle de la croissance et la détermination de la taille (SHOX et GCY qui recouvre un intervalle de 700 Kb et où aucun gène connu n’a pu être retrouvé après séquençage de tout l’intervalle) (tableau 1).

Références

1 Hsu LYF. Phenotype/karyotype correlations of Y chromosome aneuploidy with emphasis on strutural aberrations in postnatally diagnosed cases. Am J Med Genet 1994 ; 53 : 108.

2 Tuck-Muller CM, Chen H, Martinez JE, et al. Isodicentric Y chromosome : cytogenetic ; molecular and clinical studies and review of the literature. Hum Genet 1995 ; 96 : 119.

3 Quintana-Murci L, Fellous M. The human Y chromosome : the biological role of a functional wasteland. J Biomed Biotechnol 2001 ; 1 : 18.

4 Robinson DO, Dalton P, Jacobs PA, et al. A molecular and FISH analysis of structurally abnormal Y chromosomes in patients with Turner syndrome. J Med Genet 1999 ; 36 : 279.

5 Quilter CR, Nathwani N, Conway GS, et al. A comparative study between infertile males and patients with Turner syndrome to determine the influence of sex chromosome mosaicism and the breakpoints of structurally abnormal Y chromosomes on phenotypic sex. J Med Genet 2002 ; 39 : e80.

6 Jakubowski L, Jeziorowska A, Constantinou M, et al. Molecular analysis of Y chromosome long arm structural instability in patients with gonadal dysfunction. Clin Genet 2000 ; 57 : 291.

7 Kohn B, Kleyman SM, Conte RA, et al. Characterization of an isodicentric Y-chromosome for the long arm in a newborn with mixed gonadal dysgenesis. Ann Genet 1997 ; 40 : 10.

8 Kelly TE, Franko JB, Rogol A, et al. Discordant phenotypes and 45,X/46,X,idic(Y). J Med Genet 1998 ; 35 : 862.

9 Bagci G, Acar H, Tomruk H. Different chromosome Y abnormalities in Turner Syndrome. Genet Couns 2001 ; 12 : 255.

10 Fryns JP. Y-chromosome mosaicism with ring Y-chromosome/idic(Y)(p11.2) and normal ovarian development. Ann Genet 2001 ; 44 : 169.

11 Fryns JP, Kleczkowska A, Lemmens P, et al. Unusual in vivo rearrangements of the Y-chromosome in two males. Clin Genet 1987 ; 31 : 132.

12 Stuppia L, Guiseppe C, Franchi PG, et al. Molecular studies in three patients with isodicentric Y chromosome. Hum Genet 1996 ; 98 : 691.

13 Genuardi M, Bardoni B, Floridia G, et al. Dicentric chromosome Y associated with Leydig cell agenesis and sex reversal. Clin Genet 1995 ; 47 : 38.

14 Kojima Y, Hayashi Y, Yanai Y, et al. Molecular analysis of hypospadias in a boy with dicentric Y chromosome. J Urol 2001 ; 165 : 1244.

15 Udler Y, Kauschansky A, Yeshaya J, et al. Phenotypic expression of tissue mosaicism in a 45,X/46,X,dicY(q11.2) female. Am J Med Genet 2001 ; 102 : 318.

16 Hernando C, Carrera M, Ribas I, et al. Prenatal and postnatal characterization of Y chromosome structural anomalies by molecular cytogenetic analysis. Prenat Diagn 2002 ; 22 : 802.

17 De Almeida JCC, Lerena JC, Jung M, et al. Combined cytogenetic techniques and non-fluorescent Y : cytologic evidences of dic5Yp)(q11) in a previously interpreted 46,X,Yq-. Ann Genet 1986 ; 29 : 114.

18 Speleman F, Van der Auwera B, Mangelschots K, et al. Identification and characterisation of normal length non fluorescent Y chromosomes : cytogenetic analysis ; southern hybridization and non isotopic in situ hybridization. Hum Genet 1990 ; 85 : 569.

19 Hsieh YY, Lin WC, Chang CC, et al. Turner syndrome with pseudodicentric Y chromosome mosaicism. J Assist Reprod Genet 2002 ; 19 : 302.

20 Bukvic N, Susca F, Mattia G, et al. An unusual disenteric Y chromosome with a functional centromere with no detectable alpha satellite. Hum Genet 1996 ; 97 : 453.

21 Fetni R, Krabchi K, Messier PE, et al. Characterization by fluorescence and electron microscopy in situ hybridization of a double Y isochromosome. Am J Med Genet 1996 ; 63 : 454.

22 Fernandez R, Marchal JA, Sanchez A, et al. A point mutation, R596, within the HMG-SRY box in a female 45,X/46,X psu dic (Y)(pter-q11 : :q11-pter). Hum Genet 2002 ; 111 : 242.

23 Herva R, Saarinen I, Savikurki H, et al. Dicentric Y chromosome arising via tandem translocation. Am J Med Genet 1980 ; 7 : 115.

24 Fernandez-Garcia R, Garcia-Doval S, Costoya S, et al. Analysis of sex chromosome aneuploidy in 41 patients with Turner syndrome : a study of hidden mosaicism. Clin Genet 2000 ; 58 : 201.

25 Ponzio G, De Marchi M, Carbonara A, et al. Dicentric Y chromosome in a patient with gonadal dysgenesis and seminoma. Hum Genet 1981 ; 58 : 282.

26 Fox JE, Blumenthal D, Brock W, et al. Infant with Mos45,X/46,XY/47,XYY/48,XYYY. Genetic and clinical finding. Am J Med Genet 1995 ; 59 : 435.

27 Fernandez JL, Valverde D, Gosalvez J, et al. Chromosome fragments with alphoïd sequences derived from a pseudoisodicentric Y chromosome. J Med Genet 1996 ; 33 : 84.

28 Kirsch S, Weiss B, De Rosa M, et al. FISH deletion mapping defines a single location for the Y chromosome stature gene GCY. J Med Genet 2000 ; 37 : 593.

29 Gole LA, Anandakumar C, Yang R, et al. Discrepancy between cytogenetic and FISH results on an amniotic fluid sample of 45,X/46,X,idic(Y)(p11). Fetal Diagn Ther 2000 ; 15 : 212.

30 De Grouchy J, Turleau C. Atlas des maladies chromosomiques. Paris : Expansion scientifique, 1977.

31 Savary JB, Vasseur F, Flactif M, et al. Cytogenetic and molecular investigations of an abnormal Y chromosome : evidence for a pseudodicentric (Yq) isochromosome. Ann Genet 1992 ; 35 : 134.

32 Petrusevska R, Beudt U, Schafer D, et al. Distribution of Marker-Y chromosome containing cells in different tissues of a Turner mosaic patient with mixed gonadal dysgenesis. Clin Genet 1996 ; 49 : 261.

33 Schwartz S, Depinet TW, Leana-Cox J, et al. Sex chromosome markers : characterization using fluorescence in situ hybridization and review of the literature. Am J Med Genet 1997 ; 71 : 1.

34 Haaf T, Schmid M. Y isochromosome associated with a mosaic karyotype and inactivation of the centromere. Hum Genet 1990 ; 85 : 486.

35 Plauchu H, Magnin G, Laurent C, et al. Dysgénésie gonadique et chromosome Y dicentrique. J Gyn Obst Biol Repr 1981 ; 10 : 839.

36 Alvarez-Nava F, Soto M, Martinez MC, et al. FISH and PCR analyses in three patients with 45,X/46,X,idic(Y) karyotype : clinical and pathologic spectrum. Ann Genet 2003 ; 46 : 443.

37 Lindgren V, Chen CP, Bryke CR, et al. Cytogenetic and molecular characterization of marker chromosomes in patients with mosaic 45,X karyotypes. Hum Genet 1992 ; 88 : 393.

38 Macera MJ, Sherman J, Shah HO, et al. Identification of a non fluorescent isodicentric Y chromosome by molecular cytogenetic techniques. Clin Genet 1994 ; 46 : 364.

39 Patsalis PC, Hadjimarcou MI, Velissariou V, et al. Supernumerary marker chromosomes (SMCs) in turner syndrome are mostly derived from the Y chromosome. Clin Genet 1997 ; 51 : 184.

40 Cervantes A, Guevara-Yanez R, Lopez M, et al. PCR ; PRINS ; FISH analysis of structurally abnormal sex chromosome in eight patient with Turner phenotype. Clin Genet 2001 ; 60 : 385.

41 Chemes H, Muzulin PM, Venara MC, et al. Early manifestations of testicular dysgenesis in children : pathological phenotypes, karyotype correlations and precursor stages of tumour development. APMIS 2003 ; 111 : 12.

42 Fernandez R, Mendez J, Pasaro E. Turner syndrome : a study of chromosomal mosaicism. Hum Genet 1996 ; 98 : 29.

43 Jacobs P, Dalton P, James R, et al. Turner syndrome : a cytogenetic and molecular study. Ann Hum Genet 1997 ; 61 : 471.

44 Yorifuji T, Muroi J, Mamada M, et al. Analysis of the SRY gene in Turner syndrome patients with Y chromosomal material. J Med Genet 2001 ; 38 : e41.

45 Giltay JC, Ausems MMG, Seumeren IV, et al. Short stature as the only presenting feature in a patient with an isodicentric (Y)(q11.23) and gonadoblastoma. A clinical and molecular cytogenetic study. Eur J Pediatr 2000 ; 160 : 154.

46 Jenderny J, Schmidt W, Held KR, et al. Presence of the AZF region in a female with an idic(Y)(q11). Clin Genet 1998 ; 54 : 341.

47 Quilter CR, Taylor K, Conway GS, et al. Cytogenetic and molecular investigations of Y chromosome sequences and their role in Turner syndrome. Ann Hum Genet 1998 ; 62 : 99.

48 Reddy KS, Sulcova V, Ho CK, et al. An infant with a mosaic 45,X/46,X,psu dic(Y) (pter-q11.2 : :q11.2-pter) karyotype and mixed gonadal dysgenesis studied for extent of mosaicism in the gonads. Am J Med Genet 1996 ; 66 : 441.

49 Assumpçao JG, Hackel, Marques-de-faria A, et al. Molecular mapping of an idic (Yp) chromosome in an Ullrich-Turner patient. Am J med Genet 2000 ; 91 : 95.

50 Yoshitsugu K, Meerabux JM, Asai K, et al. Fine mapping of an isodicentric Y chromosomal breakpoint from a schizophrenic patient. Am J Med Genet 2003 ; 116 : 27.

51 Adachi Y, Sasagawa I, Tomaru M, et al. Short-arm dicentric Y chromosome associated with Sertoli-cell-only tubule. Scand J Urol Nephrol 1997 ; 31 : 459.

52 Bergendi E, Plochl E, Vlasak I, et al. A Turner-like phenotype in a girl with an isodicentric fluorescent Y chromosome mosaïcism. Klin Padiatr 1997 ; 209 : 133.

53 Dundar M, Lowther G, Acar H, et al. A case of ambiguous genitalia presenting with a 45,X/46,Xr(Y)(p11.2 ;q11.23)/47,X,idic(Y)(p11.2), idic(Y)(p11.2) karyotype. Ann Genet 2001 ; 44 : 5.

54 Gibbons B, Tan SY, Yu CC, et al. Risk of gonadoblastoma in female patients with Y chromosome abnormalities and dysgenetic gonads. J Paediatr Child Health 1999 ; 35 : 210.

55 Gravholt CH, Fedder J, Naeraa RW, et al. Occurrence of gonadoblastoma in females with Turner syndrome and Y chromosome material : a population study. J Clin Endocrinol 2000 ; 85 : 3199.

56 Konrad D, Sossai R, Winklehner HL, et al. Penoscrotal hypospadias and coarctation of the aorta with mixed gonadal dysgenesis. Pediatr Surg Int 2000 ; 16 : 226.

57 Morava E, Hermann R, Czako M, et al. Isodicentric Y chromosome in an Ullrich-Turner syndrome without virilization. Am J Med Genet 2000 ; 91 : 99.

58 Ogata T, Tomita K, Hida A, et al. Chromosomal localisation of a Y specific growth gene(s). J Med Genet 1995 ; 32 : 572.

59 Palka G, Calabres G, Mingarelli R, et al. Duplication Xp22.2 and pseudoisodicentric Yq detected by FISH ad PCR in a sterile male. Clin Genet 1995 ; 48 : 213.

60 Raff R, Schubert R, Schwanitz G, et al. Undescended testis and hypospadia in sex chromosomal aberrations. Klin Padiatr 1998 ; 210 : 400.

61 Sasagawa I, Ishigooka M, Kato T, et al. Dicentric Y chromosome without evidence of mosaicism in an azoospermic male. Scand J Urol Nephrol 1996 ; 30 : 75.

62 Shankman S, Spurdle AB, Morris D, et al. Presence of Y chromosome sequences and their effects on the phenotype of six patients with Y chromosomes anomalies. Am J Med Genet 1995 ; 55 : 269.

63 Shimoda N, Sato K, Satoh S, et al. Atypical true hermaphroditism with a mosaic 45,X/46,X,dic(Y)(q11.2) karyotype. J Urol 1998 ; 160 : 1434.

64 Smith YR, Stetten G, Charity L, et al. Ambiguous genitalia in an elderly woman with a mosaic 45,X/46,X,dic(Y) (q11.2) karyotype. Urology 1996 ; 47 : 259.

65 Teraoka M, Narahara K, Yokoyama Y, et al. 45,X/46,idic(Yq) mosaicism : clinical, cytogenetic, and molecular studies in four individuals. Am J Med Genet 1998 ; 78 : 424.

66 Tsuchiya K, Reijo R, Page DC, et al. Gonadoblastoma : molecular definition of the susceptibility region on the Y chromosome. Am J Hum Genet 1995 ; 57 : 1400.

67 Yoshida A, Nakahori Y, Kuroki Y. Dicentric Y chromosome in an azoospermic male. Mol Hum Repord 1997 ; 3 : 709.


 

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