Kariotip: citogenetska študija in njeni rezultati

Kariotip je skupek vseh kromosomov, ki jih najdemo v jedru vsake somatske celice, ki jih ima, s številom in strukturo, značilno za vsako vrsto. Kariotipski test je vrsta citogenetskega testa, ki omogoča odkrivanje nepravilnosti v številu (kromosomske numerične aberacije) in strukturi kromosomov (kromosomske strukturne aberacije).

Kariotip vsebuje celoten nabor kromosomov, ki so edinstveni za človeka. Kromosomi so strukture, izdelane iz DNA in beljakovin, v vsaki jedrni celici človeškega telesa je 46 kromosomov, vključno z 22 pari avtosomov, in 1 par heterosomov, to je kromosomov, ki določajo spol.

Kariotipski test je citogenetski test, ki omogoča odkrivanje nepravilnosti v številu (kromosomske numerične aberacije) in strukturi kromosomov (kromosomske strukturne aberacije).

Poznavanje svojega kariotipa je še posebej pomembno za ljudi, ki si dolgo in neuspešno poskušajo imeti otroke (v tem primeru naj to počneta oba partnerja), ženske, ki so že večkrat doživele splav, ali tiste, ki so rodile mrtvorojenega otroka, pa tudi ljudi, ki trpijo zaradi genskih bolezni ki jih povzročajo kromosomske aberacije za potrditev diagnoze na podlagi fenotipskih lastnosti.

Kazalo:

1. Običajni kariotip
2. Kariotip: namen študije
3. Indikacije za določanje in testiranje kariotipa
4. Kariotip: gradivo za študijo
5. Kako se pregleduje kariotip?
6. Predstavitev rezultatov kariotipa
7. Kariotip: čas in cena testa

Običajni kariotip

Običajni človeški kariotip je sestavljen iz 46 kromosomov, od katerih jih je 23 podedovanih po materi (to je jedro jedra ženskih spolnih celic - jajčna celica), 23 pa po očetu (vsebovano v jedru moških spolnih celic - sperma).

Med kromosomskim naborom je 22 parov avtosomov (odgovornih za dedovanje in prenos vseh lastnosti, razen tistih, povezanih s spolom), in 1 par heterosomov (odgovornih za dedovanje lastnosti, povezanih s spolom).

Kariotip je opisan s številkami, ki predstavljajo skupno število kromosomov v somatski celici ter velikima črkama X in Y, ki predstavljata spolne kromosome.

Normalni ženski kariotip je opisan kot 46, XX (torej je sestavljen iz 46 kromosomov, od tega sta 2 X kromosoma kromosoma, ki določata spol), normalni moški kariotip pa 46, XY (podobno je sestavljen iz 46 kromosomov in spol je določena z dvema heterosomoma, X in Y).

Kariotip: namen citogenetskega testa

Citogenetski pregled in kariotipizacija se izvajata, da se preveri, ali sta število in struktura bolnikovih kromosomov pravilna. Nenormalnosti števila kromosomov imenujemo kromosomske aberacije, med katerimi ločimo naslednje:

• numerične aberacije kromosomov

Nenormalnosti števila kromosomov z normalno morfologijo so običajno posledica nenormalne delitve celic. Izstopa:

• Poliploidne (evploidne) celice, za katere je značilno pomnoženo število haploidnih kromosomov (1n = 23 kromosomov), značilnih za reproduktivne celice, npr.triploidne celice (3n = 69 kromosomov; kariotip 69, XXY), tetraploidne (4n = 92 kromosomov; kariotip 92 , XXXY). Takšne aberacije niso pogoste in so pri ljudeh običajno smrtonosne
  
  
• Aneuploidne celice, za katere je značilno povečano ali zmanjšano število posameznih kromosomov s pravilno strukturo. Takšna odstopanja lahko prizadenejo avtosome in kromosome, ki določajo spol. Primeri sindromov bolezni, ki jih povzroča neobičajno število kromosomov v celicah, vključujejo:
  - monosomija - Turnerjev sindrom 45, X0 (manjka en spolni kromosom)
  - trisomija - Downov sindrom 47, XX, +21 ali 47, XY, +21 (dodaten kromosom 21 v paru)

• Strukturne kromosomske aberacije

So motnje v strukturi kromosomov, katerih število v somatski celici je pravilno. Med najpogostejšimi so:

• delecija (izguba fragmenta kraka kromosoma)
• podvajanje (podvojitev določenega fragmenta kraka kromosoma)
• vstavitev (vstavitev dodatnega fragmenta drugega kromosoma v kratek ali dolg krak kromosoma)
• inverzija (obračanje dela roke kromosoma za 180 stopinj)
• translokacija (prenos dela kraka kromosoma v drug kromosom)
• obročasti kromosomi (nastanejo, ko se eden ali več kromosomov zlomi in ponovno poveže)

Indikacije za določanje in testiranje kariotipa

Citogenetski testi in kariotipizacija se izvajajo pri odraslih, parih, ki poskušajo zanositi, nosečnicah in otrocih. Indikacij za takšno diagnostiko je veliko, zlasti:

• Reproduktivna odpoved

- neplodnost para (opredeljena kot nosečnost kljub rednemu spolnemu odnosu 3-4 krat na teden najmanj 1 leto brez uporabe kakršne koli kontracepcije)
- ponavljajoči se splavi in ​​težave pri ohranjanju nosečnosti
- mrtvorojenost
- rojstvo otroka z gensko pogojeno boleznijo, povezano s pojavom nepravilnosti v številu ali strukturi kromosomov
- preučevanje kariotipa pri partnerjih, ki želijo opraviti zunajtelesno oploditev

• Genetska prenatalna diagnoza je indicirana v nesreči

- starost matere (ženske, starejše od 35 let) v času nosečnosti
- nepravilnosti v številu ali strukturi kromosomov pri starših otroka ali brate in sestre
- nenormalni rezultati prenatalnih testov, ki temeljijo na neinvazivnih tehnikah slikanja ploda z ultrazvokom, kar lahko kaže na povečano tveganje za kromosomske aberacije pri plodu (povečana prosojnost materničnega vratu, motnje v razvoju nosne kosti)

• Diagnostika bolezni, ki jih povzročajo kromosomske aberacije

- ima bolnik fenotipske značilnosti, ki kažejo na prisotnost specifičnega kromosomskega sindroma ali dismorfičnih lastnosti za potrditev diagnoze
- prisotnost bolezni, ki jih povzročajo kromosomske aberacije v ožji družini

• Motnje spolne diferenciacije

- nenormalna struktura zunanjih genitalij onemogoča jasno določitev spola novorojenčka
- brez znakov spolnega zorenja

Kariotip: gradivo za študijo

Preskusni material je običajno:

• Periferni venski limfociti
  
  
• Amniociti, ki so luščene celice ploda, ki jih najdemo v plodovnici nosečnice. Njihov pregled omogoča določitev kariotipa ploda. Zbiranje plodovnice (amniocenteza, amniocenteza) v specializiranih centrih izvaja posebej usposobljen ginekolog pod nadzorom ultrazvočne opreme. Sestavljen je iz vstavljanja injekcijske igle skozi materino trebušno steno v amnijsko votlino in zbiranja 15-20 ml plodovnice. Gre za invazivni test z mnogimi zapleti, vključno z nevarnostjo izgube nosečnosti, madeži iz genitalnega trakta, uhajanjem plodovnice, pa tudi z intrauterino okužbo, intrauterino smrtjo ali poškodbo igle na vbodu. Izvajajo se lahko med 15. in 20. tednom nosečnosti.
  
  
• Celice, zbrane med vzorčenjem horionskih resic
  
  
• Vzorčenje horionskih resic se opravi med 9. in 12. tednom nosečnosti. Gre za invazivni test z veliko zapleti, podoben testu amniocenteze.
  
  
• Fetalne krvne celice, zbrane med kodrocentezo
  
  
• Kordocenteza, to je punkcija popkovnice s punkcijsko iglo pod strogim ultrazvočnim nadzorom. Izvaja se po 16. tednu nosečnosti z namenom odvzema plodove krvi za pregled. Gre za invazivni test, ki se izvaja le redko in je povezan z možnostjo številnih zapletov, podobno kot pri amniocentezi in vzorčenju horionskih resic.
• Fibroblasti, pridobljeni s tkivno kulturo
  
  
• Celice, pridobljene iz rakavih tumorjev

Kako se pregleduje kariotip?

Testiranje celotnega nabora kromosomov lahko opravimo s testiranjem katere koli jedrne celice v telesu, najpogostejši testi pa so limfociti periferne krvi.

Vzorec majhne količine pacientove venske periferne krvi se standardno zbere za osnovni krvni test, kot je popolna krvna slika. Predhodna priprava pacienta na test ni potrebna, izvede se lahko kadar koli v dnevu in bolniku ni treba tešče.

Za izvedbo citogenetskega testa je treba iz vzorca krvi pridobiti zavirane limfocite v ustrezni fazi celične delitve (mitoza) - metafazi. V ta namen celice gojimo in vitro. Z uporabo stimulatorjev delitve celic jih spodbudimo k razmnoževanju.

Ko celice dosežejo stopnjo mitotske metafaze, se daje posebna snov, ki zavira proces razmnoževanja v izbrani fazi mitoze. Na stopnji metafaze so kromosomi najbolje razviti in jih je najlažje podrobno analizirati. Naslednji korak v testu kariotipa je obarvanje kromosomov, da dobimo značilen vzorec črt vsakega kromosoma.

Na tej osnovi lahko analizator prepozna ustrezne kromosome in jih razdeli v homologne pare. Analiza števila in strukture kromosomov je mogoča zahvaljujoč uporabi posebne opreme, natančnega svetlobnega mikroskopa in računalniške programske opreme.

Predstavitev rezultatov kariotipa

Pridobljene in obarvane kromosome je treba prepoznati in razdeliti na ustrezne homologne pare kromosomov, označene s številkami od 1 do 22. Njihova identifikacija je mogoča zaradi razporeditve pasov, značilnih za vsak kromosom. Heterosomi ali spolni kromosomi so označeni s črkama X in Y.

Grafična porazdelitev 22 parov kromosomov in 1 para avtosomov se imenuje kariogram. Za njegovo izvedbo je treba narediti fotomikrografijo posebej obarvanih kromosomov, ki so bili aretirani v fazi mitotske metafaze. Pridobljeni kromosomi so izrezani iz fotografij in razporejeni v homologne pare glede na njihovo velikost, lokacijo centromere in vzorce črt.

Kariotip: čas in cena testa

Običajno traja od 2 do 4 tedne, da se opravi citogenetski test in razvije kariotip, saj je treba vzpostaviti in vitro kulturo testnih celic in ustaviti delitev celic v ustrezni fazi.

Bolnikov kariotip je mogoče določiti tako zasebno v citogenetskem laboratoriju kot tudi povrniti sredstva s strani Nacionalne zdravstvene blagajne.

Stroški testa, opravljenega v zasebnih razmerah, se gibljejo okoli 500 PLN in se lahko nekoliko razlikujejo glede na laboratorij, v katerem se izvaja.