Introductie
Ongeveer 1 op 600–700 mannen in de algemene bevolking heeft het syndroom van Klinefelter (KS) [1]. Het syndroom werd voor het eerst beschreven door Harry F. Klinefelter in 1942 [2]: ‘A syndrome characterized by gynecomastia, aspermatogenesis, and increased excretion of follicle-stimulating hormone …’. Het karyotype werd onthuld door Patricia Jacobs in 1959 [3].
Mannen met KS hebben één of meer X‑chromosomen te veel in het genoom van alle of bijna alle lichaamscellen. In 90 % van de gevallen betreft het 47,XXY. De overige 10 % zijn mozaïek karyotypes (met name 46,XY/47,XXY) of karyotypes met een hogere aneuploïdie, 48,XXXY of zelfs 49,XXXXY [2, 4‐6].
Het extra X‑chromosoom is in iets meer dan de helft van de gevallen het gevolg van nondisjunctie in de meiose I of II in de eicel en in iets minder dan de helft van meiose I-nondisjunctie in de zaadcel.
Typische kenmerken van KS zijn: (a) gynaecomastie en een laag testosterongehalte, waardoor er sprake is van een verminderd libido, minder energie en minder spierkracht; (b) kleine testes en infertiliteit door het disfunctioneren van Sertoli-cellen en (c) psychosociale problemen, waaronder moeite met concentratie en studie.
Hoe hoger de aneuploïde, hoe meer uitgesproken het fenotype: met name grotere leer-/spraak-/taalmoeilijkheden, meer faciale anomalieën en skeletafwijkingen [5]. Het fenotype bij KS is echter erg divers, waardoor symptomen ook minimaal aanwezig kunnen zijn. Om die reden wordt KS niet altijd ontdekt: de inschatting is dat ongeveer 75 % van de mannen met KS hun diagnose niet weet [1].
Globaal genomen zijn er drie momenten waarop de diagnose gesteld wordt: prenataal tijdens de vruchtwaterpunctie, op jonge leeftijd indien eraan gedacht wordt bij gedrags-, leer- en geheugenproblemen en op volwassen leeftijd als de kinderwens onvervuld blijft.
KS en vruchtbaarheid
KS is de meest voorkomende oorzaak van infertiliteit: 10–15 % van de mannen met azoöspermie krijgt de diagnose KS [7, 8]. Van de volwassen mannen met KS heeft 90 % een non-obstructieve azoöspermie (NOA) en 10 % een oligospermie [9]. Met behulp van intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI) kunnen deze mannen een genetisch eigen kind krijgen.
De kans op een levend geboren kind na TESE-ICSI bij mannen met KS is 28 %, wat vergelijkbaar is met de kans (26 %) bij mannen met NOA [10]. De kans op een kindje met een chromosoom te veel of te weinig bedraagt 1 %, net zoals bij kinderen van NOA-mannen zonder KS.
De herhalingskans bij een volgende zwangerschap voor ouders die een zoon met KS hebben, is minder dan 1 %.
KS en spermatogenese
Tijdens de puberteit ondergaan de testes van de jongen met KS veranderingen: afbraak van stamcellen, hyalinisatie van tubuli, degeneratie van Sertoli-cellen en hyperplasie van Leydig-cellen [11]: Hierdoor stopt de spermatogenese. De reden dat dit gebeurt en wat de exacte invloed is van het extra X‑chromosoom, is onbekend.
Sommige jongens met KS behouden wel focale spermatogenese.
Histologie
We weten niet of de embryonale stamcelontwikkeling normaal verloopt. Er zijn zowel studies die normale histologie beschrijven in foetale testes (case-reports; [12, 13]), als studies die reeds afbraak van stamcellen beschrijven in een vroeg embryonaal stadium [14] en in een mid-embryonaal stadium [15], met een verder normale opbouw van Sertoli- en Leydig-cellen. Op kinderleeftijd kan er nog een redelijk normale histologie worden waargenomen, maar met het toenemen van de leeftijd treedt graduele degeneratie op en tijdens de vroege puberteit zet de celdood van de spermatogoniën in [11, 16]. Mogelijk is dit het gevolg van intratesticulaire hormonale disbalans, Sertoli-celdisfunctie of defecte spermatogene stamcelvernieuwing [17].
Hormonaal
Gedurende de eerste zes maanden ondergaan baby’s zonder KS een minipuberteit, waarbij er sterk verhoogde waarden zijn van follikelstimulerend hormoon (FSH), luteïniserend hormoon (LH), inhibine B en testosteron [18]. Ook baby’s met KS doorlopen hormonaal gezien een minipuberteit, maar het gehalte aan testosteron is significant lager in vergelijking met baby’s met een normaal karyotype [19]. Dit zou te wijten zijn aan een verstoorde functie van de Leydig-cellen, hoewel deze cellen zich wel normaal ontwikkelen. Tijdens de prepuberteit zijn de hormonale waarden (testosteron, sekshormoonbindend globuline (SHBG), FSH, LH, inhibine B, anti-Müller-hormoon (AMH) en estradiol) normaal, maar is het aantal spermatogoniën verminderd [20]. De start van de celdood van spermatogoniën correspondeert met een toename van FSH tijdens de puberteit.
KS en sperm retrieval rate
Adolescenten
Tab. 1 toont een overzicht van studies naar de sperm retrieval rate (SSR) in ejaculaat en TESE bij adolescenten met KS [21‐29]. De SRR’s variëren in de verschillende studies van 0–70 %, ongeacht of het mozaïek of non-mozaïek KS betreft. De SRR van 70 % werd behaald in de studie van Mehta et al. waarin 10 adolescenten met non-mozaïek-KS voorbehandeld werden met testosteron en letrozol, een aromatase-inhibitor [26].
Tabel 1
Aanwezigheid van spermatozoa in ejaculaat of TESE, bij adolescenten en jongvolwassenen met KS
Studie/referentie | aantal deelnemers | leeftijd | methode | resultaten spermatozoa (%) |
|---|---|---|---|---|
Damani et al., 2001 [21] | 1 | 15 | TESE | 1/1 (100) |
Wilkström et al., 2004 [11] | 14 | 10–14 | TESE | 0/14 (0) |
7/14 (50) spermatogonia | ||||
Aksglaede et al., 2008 [22] | 12 | 15–20 | ejaculaat | 0/12 (0) |
Gies et al., 2012 [23] | 7 | 10–16 | ejaculaat | 0/7 (0) |
Van Saen et al., 2012 [24] | TESE | 0/7 (0) | ||
5/7 (72) spermatogonia | ||||
Rives et al., 2013 [25] | 5 | 15–17 | TESE | 2/5 (40) spermatozoa/spermatids |
Metha et al., 2013 [26] | 10 | 14–22 | TESE | 7/10 (70), na voorbehandeling met letrozole |
Plotton et al., 2015 [27] | 21 | 15–20 | TESE | 12/21 (57) |
Rohayem et al., 2016 [28] | 50 | 13–19 | ejaculaat | 1/28 (4) |
mTESE | 19/50 (38) | |||
Nahata et al., 2016 [29] | 15 | 12–25 | ejaculaat | 0/15 (0) |
mTESE | 5/10 (50) | |||
Totaal
| 135 | 10–25 | ejaculaat | 1/62 (2) |
(m)TESE | 46/118 (39) | |||
(m)TESE | 12/21 (57) spermatogonia |
Volwassenen
De review uit 2013 van Aksglaede en Juul toonde aan dat ongeveer 8 % van de volwassen mannen met KS zaadcellen in het ejaculaat heeft en dat 50 % zaadcellen heeft in het TESE-materiaal [30].
Zie tab. 2.
Tabel 2
Overzicht opbrengst TESE bij volwassenen
aantal patiënten | aantal mozaïek | resultaten (%) | parameters met significante invloed op SRR | parameters zonder invloed op SRR | aantal levend geboren kinderen | |
|---|---|---|---|---|---|---|
Ref
|
TESE
| |||||
12 | 15 | 0 | 8/15 (53) | – | – | 2 |
59 | 7 | 0 | 4/7 (57) | – | – | 1 |
60 | 20 | 0 | 8/20 (40) | – | – | 7 |
61 | 12 | 0 | 5/12 (42) | – | – | 6 |
62 | 20 | 0 | 9/20 (45) | hoog basaal testosteron (p < 0,005) reactie op hCG (p < 0,002) testisvolume (p < 0,05) | n.v. | |
63 | 24 | 0 | 12/24 (50) | – | – | 5 |
64 | 18 | 0 | 5/18 (28) | inhibine B | 1 | |
65 | 11 | 0 | 6/11 (55) | – | – | 1 |
56 | 36 | 11 | 10/36 (28) | mozaïek karyotype | FSH niet, testosteron, testisvolume, leeftijd | 2 |
66 | 50 | 0 | 24/50 (48) | laag FSH (p = 0,04) | testosteron, gynaecomastie, testisvolume, leeftijd | n.v. |
67 | 51 | 0 | 26/51 (551) | leeftijd (p < 0,001) | FSH, LH, testosteron, testisvolume | 12 |
69 | 17 | 0 | 6/17 (35) | leeftijd (p < 0,05) | 8 | |
70 | 27 | 0 | 8/27 (30) | leeftijd (p = 0,002) | 5 | |
71 | 24 | 0 | 9/24 (38) | hormonen, leeftijd | n.v. | |
Totaal TESE
| ||||||
332 | 140/332 (42) | 50 | ||||
Micro-TESE
| ||||||
72 | 42 | 3 | 29/42 (69) | – | 21 | |
68 | 10 | 0 | 6/10 (60) | – | – | 3 |
73 | 74 | 0 | 42/74 (57) | leeftijd (p = 0,002) | FSH, LH, of testosteron | n.v. |
74 | 26 | 0 | 13/26 (50) | niets gevonden | 2 | |
75 | 68 | 0 | 45/68 (66) | preoperatieve behandeling | 28 | |
76 | 33 | 0 | 22/33 (67) | – | – | n.v. |
77 | 106 | 0 | 50/106 (47) | leeftijd | 29 | |
57 | 50 | 0 | 27/50 (54) | – | – | n.v. |
Totaal mTESE
| ||||||
409 | 234/409 (57) | 83 | ||||
TOTAAL
| ||||||
741 | 374/741 (50) | 133 | ||||
KS en stamcellen
Prepuberale jongens die een gonadotoxische behandeling moeten ondergaan, kunnen vóór hun behandeling een testisbiopt laten uitvoeren. Aangetroffen stamcellen worden ingevroren. Op het moment dat de jongens op volwassen leeftijd een kinderwens hebben, worden de stamcellen in vitro vermeerderd en vervolgens geïnjecteerd in de testes. Deze procedure verloopt in experimentele setting: mogelijk zullen op niet al te lange termijn de eerste volwassenen hun fertiliteitsbehandeling mogen starten.
Het preventief afnemen en cryopreserveren van spermatogene stamcellen bij jongens met KS is verlaten. Stamcellen worden in ongeveer 50 % van de testisbiopten van adolescenten met KS aangetroffen. Echter, bij KS treedt er vanaf de puberteit een onomkeerbare atrofie van het testisweefsel op, waardoor de stamcellen geen niche hebben om hun effect uit te oefenen. Daarbij bestaat de kans dat door dit biopt vroegtijdig af te nemen, de enige stamcellen die in de puberteit zouden kunnen ontwikkelen tot zaadcellen, verwijderd worden.
De praktijk
Fertiliteitspreservatie
Bij sommige individuen met KS is er focale spermatogenese, zodat semencryopreservatie uit het ejaculaat of uit TESE-materiaal mogelijk is. De uitdaging is om het meest geschikte tijdstip te vinden om op zoek te gaan naar zaadcellen. Er zijn geen voorspellende factoren die dit moment aangeven. Rohayem et al. toonden wel aan dat de kans op het aantreffen van zaadcellen bij mannen met KS groter is bij een testosteronwaarde >7,5 nmol/l en een LH-waarde <17 U/l [28].
Oplopende leeftijd lijkt een beperkende factor voor succesvolle TESE bij mannen met KS [31, 32], vandaar het advies fertiliteitspreservatie bij voorkeur te verrichten voor het 25e levensjaar. Tegenstrijdige resultaten komen uit een Amerikaanse hoogvolume-TESE-kliniek, waar succesvolle TESE bij mannen met KS wordt beschreven tot 35 jaar en ouder, alhoewel de SRR significant hoger was bij patiënten jonger dan 35 jaar [33]. Een recente studie van Plotton et al. rapporteerde geen verschil in SRR tussen 25 mannen met KS tussen 15 en 23 jaar en 16 mannen met KS tussen 25 en 39 jaar oud [27].
Dit kan erop wijzen dat zich bij KS twee situaties voordoen. De situatie dat er geen spermatogenese is, en de situatie dat die er wel is, en behouden blijft, tot de leeftijd van ongeveer eind 30. Met andere woorden, de mannen die als twintiger een succesvolle TESE hebben, zijn dezelfde mannen die ook een succesvolle TESE zouden hebben als dertiger. Naar deze stelling is verder onderzoek nodig.
Het wordt aanbevolen om vanaf de leeftijd van 12–13 jaar de vruchtbaarheidsproblemen die inherent zijn aan de diagnose KS, en de eventuele therapeutische mogelijkheden en beperkingen, te bespreken met de patiënt en zijn ouders/begeleiders. Er zijn twee mogelijkheden: op jongvolwassen leeftijd een preventieve semenanalyse en/of TESE uitvoeren, of deze uitstellen tot de volwassen leeftijd, op het moment dat er sprake is van een actieve kinderwens.
Momenteel wordt in ieder geval gewacht tot er voldoende seksuele rijping is (Tanner stadium 3) en de jongen vertrouwd is met masturbatie. Gemiddeld negen maanden na de eerste masturbatie ontstaat er ook een lozing. Het vroegste moment om op zoek te gaan naar zaadcellen is 18 jaar. Op die leeftijd heeft de jongvolwassene enige levenservaring en is hij wilsbekwaam. Het aanbieden van een semenanalyse en TESE aan jonge pubers (<16 jaar) is verlaten [34].
Gies et al. toonden aan de jongens met KS zelf minder aandacht hebben voor het veilig stellen van hun zaadcellen en dat de vraag rond vruchtbaarheid hen over het algemeen weinig zorgen baart, terwijl het voor de ouders een belangrijk punt van aandacht is [35].
Fertiliteitspreservatie en voorbehandelen
Observationele studies waarbij mannen met KS worden voorbehandeld met aromataseremmers of humaan choriongonadotrofine (HCG) gedurende 3–6 maanden voorafgaande aan een TESE, laten een SRR tot 77 % zien [33]. Sommige auteurs gebruiken deze behandeling standaard bij mannen met serum-testosteronwaarden <8 nmol/l [17, 26]. Omdat het effect van voorbehandeling niet gerandomiseerd is uitgezocht, wordt hiervoor geen aanbeveling gedaan.
Fertiliteitspreservatie en testosteron
Testosteron onderdrukt de spermatogenese. Een recente studie onder 41 adolescenten en volwassenen met non-mozaïek KS toont aan dat dit effect reversibel is. Er werd geen significant verschil in SRR bij TESE aangetoond tussen 17 mannen die zes maanden tevoren testosteronsuppletie staakten en 24 patiënten die nooit suppletie ontvingen (52,9 % vs. 59,1 %) [27]. De reversibele relatie tussen testosteronsuppletie en spermatogenese moet besproken worden vóór de aanvang van androgeensubstitutie. Indien het starten van testosteronsuppletie in de puberteit noodzakelijk is, kan de TESE later worden uitgevoerd. Bij volwassen mannen met KS dienen semencryopreservatie, indien mogelijk, en TESE, indien nodig, overwogen en uitgevoerd worden vóór aanvang van de testosteronsuppletie.
Conclusies
-
Sommige mannen met KS hebben focale spermatogenese.
-
Het wordt geadviseerd om de jongen met KS en zijn ouders/begeleiders vanaf de puberteit te counselen over de mogelijkheden en beperkingen betreffende fertiliteitspreservatie.
-
Er zijn geen voorspellende factoren op grond waarvan het meest ideale moment van fertiliteitsonderzoek kan worden bepaald.
-
Het wordt geadviseerd om geen fertiliteitstraject (ejaculatie of TESE) in te zetten voor het 18e levensjaar.
-
Het wordt geadviseerd om altijd te starten met semenanalyse.
-
In gerandomiseerde studies is tot nu toe niet bewezen dat medicamenteuze voorbehandeling leidt tot verhoging van de SRR.
-
Het wordt geadviseerd om testosteronbehandeling minimaal 3–6 maanden voorafgaand aan het fertiliteitstraject te staken.
-
Het chirurgisch verkrijgen van spermatogene stamcellen bij KS is verlaten.
-
Er is geen verschil in SRR tussen KS-mannen met het mozaïek of het non-mozaïek karyotype.
Open Access This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons license, and indicate if changes were made.