Как сделать кариотипический анализ

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Хромосомы представляют собой плотно упакованные нити ДНК, которая содержит информацию о геноме человека. Количество и структура хромосом строго специфична для каждого вида. У человека в ядрах соматических (не половых) клеток содержится в норме 46 хромосом (23 пары). Одна из пар - половые хромосомы - определяет пол человека. У женщины имеется 2 X хромосомы, такой кариотип обозначается как 46XX, у мужчины есть одна X и одна Y хромосома (кариотип 46XY). Неполовые хромосомы называются аутосомами.

Хромосомы в обычном состоянии клетки в ядре не видны, они становятся видны под микроскопом только на определенных фазах деления клеток. Для изучения кариотипа используются клетки в метафазе митоза.

Выделяют две стадии данного исследования.

Первой стадией анализа ограничиваются большинство цитогенетических лабораторий. Специалист генетик анализирует под микроскопом 11-15 клеток (митозов) на предмет выявления количественных и структурных аберраций (мутаций, изменений).

К количественным аберрациям относятся изменения числа хромосом. Например, при синдроме Дауна имеется лишняя 21-я хромосома. Структурные аберрации представляют собой изменение самих хромосом (инверсия - поворот участка хромосомы на 180 гр., делеция - выпадение участка хромосомы, транслокация - перенос части одной хромосомы на другую хромосому, и т. д.).

В результате данного исследования выдаются результаты, где может быть указано: 46, ХХ (нормальный женский кариотип), 46, ХY (нормальный мужской кариотип), 45, ХО (синдром Шерешевского-Тернера), 45, XX, der (13; 14)(q10; q10) (робертсоновская транслокация) и др.

Аберрации могут носить регулярный и нерегулярный характер. Регулярные аберрации обнаруживаются в большом проценте клеток или во всех клетках. Они передаются от родителей, возникают в момент зачатия или в первые дни после зачатия. Нерегулярные мутации чаще всего являются свидетельством воздействия на организм неблагоприятных факторов (радиация, химические вредности и пр.).

Заболевания, обусловленные нарушениями в кариотипе.

Кариотипы

Болезнь

Комментарии

47,XXY; 48,XXXY

Синдром Клайнфельтера

Полисомия по
X-хромосоме у мужчин

45X0; 45X0/46XX;
45,X/46,XY; 46,X iso (Xq)

Синдром
Шерешевского - Тернера

Моносомия по
X-хромосоме,
в т. ч. и мозаицизм

47,ХХX; 48,ХХХХ;
49,ХХХХХ

Полисомии по
X хромосоме

Наиболее часто -
трисомия X

47,ХХ,+21; 47,ХY,+21

Болезнь Дауна

Трисомия по
21-й хромосоме

47,ХХ,+18; 47,ХY,+18

Синдром Эдвардса

47,ХХ,+13; 47,ХY,+13

Синдром Патау

Трисомия по
13-й хромосоме

46,XX, 5р-

Синдром кошачьего крика

Делеция короткого плеча
5-й хромосомы

Для выяснения следов действия вредных факторов на геном анализа 11-15 клеток бывает недостаточно.

В этом случае проводится вторая стадия исследования - расширенное генетическое обследование, при котором подробно анализируется 100 клеток, и рассчитывается процент аномальных метафаз. Этот анализ хорошо выявляет возможные следы действия вредных факторов на геном человека.

Показания к назначению исследования:

возраст будущих родителей (35 лет и старше, даже если этому пункту отвечает только один из супругов);
бесплодие неустановленного происхождения;
многократные и безуспешные попытки искусственного оплодотворения (ЭКО);
наличие наследственного заболевания у одного из супругов;
расстройства гормонального баланса у женщины;
нарушение образования сперматозоидов (сперматогенеза) с неустановленной причиной;
неблагоприятное экологическое окружение;
воздействие вредных факторов на женщину, особенно в недавнем прошлом: курение, алкоголь, наркотики, прием лекарственных препаратов;
наличие самопроизвольного прерывания беременности (выкидыши, преждевременные роды, замершие беременности);
близкородственные браки;
наличие ребенка/детей с хромосомными патологиями или врожденными пороками развития.

Необходимо воздержаться от приема пищи в течение 2-3 часов. Накануне воздержаться от приема алкоголя. Сдавать желательно через 3 дня после приема лекарственных средств (за исключением случаев, когда прием обусловлен жизненными показателями).

Это анализ, позволяющий установить изменения в хромосомном аппарате клеток, прежде всего, аномалии числа хромосом и наличие структурных перестроек. Цитогенетический анализ используется в диагностике многих врожденных и приобретенных заболеваний.

Обнаруженная хромосомная патология может являться причиной первичного мужского и женского бесплодия, а также тяжелых хромосомных заболеваний у детей, например, синдром Дауна (дополнительная 21 хромосома в кариотипе). Нарушения могут затрагивать и половые хромосомы. Так при синдроме Клайнфельтера в кариотипе мужчины имеется дополнительная Х хромосома.

Зачем это делается?

Цитогенетическое исследование проводятся для того, чтобы:

определить причину врожденных дефектов болезни ребенка;
выяснить, являются ли хромосомы у взрослого человека аномальными, как это влияет на его здоровье и как это может повлиять на здоровье его будущего ребенка;
определить, является ли дефект хромосомы причиной бесплодия женщины или причиной выкидыша;
определить пол человека, определяя наличие хромосомы Y . Это может быть сделано, когда пол новорожденного не ясен (гермафродитизм);
супружеские пары, планирующие беременность с помощью вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), могли избежать многочисленных отрицательных результатов проведения программы экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), причиной которых могут стать не выявленные хромосомные абберации.

Многие наследственные патологии могут не проявляться на протяжении нескольких поколений. Поэтому оптимально – сдавать анализы всем супругам на этапе планирования беременности даже при отсутствии показаний.

Показания для кариотипирования

В случае наличия хотя бы одного из приведенных ниже факторов рекомендуется сдать кровь на цитогенетический анализ:

бесплодие;
невынашивание беременности;
подозрение на хромосомную патологию у ребенка или взрослого;
задержка полового развития;
отсутствие менструаций;
пороки развития;
кариотипирование проводится для доноров яйцеклеток и сперматозоидов, а также рекомендовано всем супружеским парам при планировании беременности.

Как правильно сдавать?

Для анализа необходимы кровяные клетки. Поэтому исключают влияние разных факторов, осложняющих их рост. В противном случае результаты получаются неинформативными. Не допускается сдача крови при наличии острых заболеваний или обострении хронических. Примерно за 2 недели до предполагаемой даты отказываются от приема любых медикаментозных препаратов, в особенности антибиотиков. Употребление алкоголя, а также курение тоже нужно исключить.

Как долго проводится цитогенетический анализ?

Цитогенетический анализ обычно проводится в течение 20-30 дней с момента поступления образца в лабораторию. По результатам анализа обязательно получить консультацию врача-генетика, который даст Вам исчерпывающую информацию по данным проведенного исследования.

Генетические причины репродуктивных расстройств бесплодия встречаются у 5-10% женщин и 5-20% мужчин. Среди них в 10-13% случаев овариальной дисфункции составляют аномалии хромосом; частой причиной азооспермии будет синдром Клайнфельтера, а сбалансированные структурные аномалии хромосом - встречаться у 5% пар с невынашиванием.

Как исследуют кариотип?

Кариотип - это набор хромосом человека, которые можно оценить двумя способами:

Кого обследовать?

Основными показаниями к определению кариотипа в практике гинеколога является:

преждевременная яичниковая недостаточность (особенно у женщин до 30 лет);
мужское бесплодие вследствие азооспермии;
подготовка к ЭКО у пары с бесплодием неясного генеза;
невынашивание беременности.

Одной из причин преждевременной яичниковой недостаточности может быть хромосомная патология, а именно - синдром Шерешевского-Тернера. Ошибочно полагать, что женщины с синдромом Шерешевского-Тернера всегда имеют характерный внешний вид: низкорослость, проблемы развития, отсутствие менструации. Они составляют только половину женщин, которые с этим хромосомным расстройством. Вторая половина - имеют мозаичную форму и другие варианты, при которых клиника будет очень сглаженной, и единственным симптомом, который приведет их к врачу, будет какое-то из проявлений преждевременной яичниковой недостаточности.

Клиника синдрома Тернера вариабельна: может быть выражена с детства или незаметна. Сегодня есть достаточно сведений о женщинах с мозаичной формой синдрома Тернера, которые были успешными в различных областях деятельности: от спорта и до искусства.

Обследуя пару с бесплодием, мы думаем не только о женщине, но и о мужчине. Большинство мужчин с синдромом Клайнфельтера ведут нормальную жизнь и не знают о своих хромосомных изменениях. Причинами обращения к врачу, зачастую, являются олиго- или азооспермия и бесплодие. Однако, как и с синдромом Тернера, не следует думать, что все мужчины с синдромом Клайнфельтера обладают особыми евнухоидными чертами, как правило, это - привлекательные мужчины, с нормально развитыми умственными способностями и единственным фактором, побуждающим исследовать вопрос генетических причин репродуктивного расстройства будет азооспермия. Итак, всем мужчинам с азоо- и олигоспермией важно провести кариотипирование, чтобы предотвратить проблемы со здоровьем, развивающиеся с возрастом.

Кариотипирование будет важным также для бесплодной пары, когда у женщины и мужчины исключили все возможные репродуктивные нарушения, и они собираются применить экстакорпоральное оплодотворение (ЭКО). В таком случае им обязательно рекомендуется определить все ли в порядке с кариотипом.

Следующей категорией пациентов, для которых необходимо проводить такое исследование - это пара с двумя или более потерями беременности в анамнезе, обратившаяся к врачу, чтобы предотвратить потерю беременности в будущем. Первое исследование, которое следует провести - это кариотипирование. Ведь 5-6% мужчин и женщин с потерями беременности будут со сбалансироваными хромосомными перестройками, хотя и внешне они не отличаются от людей с нормальным кариотипом. Однако, вследствие нарушения расхождения хромосом при образовании половых клеток, они имеют повышенный риск:

невынашивания беременности;
бесплодия;
рождения больного ребенка.

У таких пар частой является робертсоновская транслокация, когда 2 хромосомы теряют свои короткие плечи и соединяются длинные плечи. У носителя этой транслокации кариотип сбалансирован. Но потомки будут иметь несбалансированный кариотип.

Имея информацию по кариотипированию врач генетик сможет разработать для такой пары репродуктивный прогноз:

Мы видим прогноз для пары, где гамета женщины с робертсоновской транслокацией сочетается с гаметой здорового мужчины. С таким прогнозом пара имеет возможность выбирать тактику своих действий в будущем:

экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) с обследованием эмбриона;
донорские яйцеклетка или сперматозоид;
усыновление;
решение об отсутствии детей;
естественная беременность с последующей инвазионной диагностикой.

Выяснить причину замирания беременности можно, исследовав продукт зачатия. Ворсины хориона часто являются некротизированными и не всегда можно сделать кариотипирование, однако в ДІЛА предусмотрели такую ситуацию и по умолчанию предлагается исследование FISH методом на 8 хромосом, который существенно повышает информативность исследования.

Таким образом, потребность в исследовании кариотипа пациенток гинеколога и их мужчин возникает довольно часто.

Обследованные

Исследование

Показания

Ожидаемые результаты

Кариотипирование (материал - кровь)

Различные проявления преждевременной яичниковой недостаточности (первичная/вторичная аменорея, олиго-/ановуляция на фоне сниженного овариального резерва)

Неклассические варианты синдрома Шерешевского-Тернера или другие аномалии Х-хромосомы

Кариотипирование (материал - кровь)

Кариотипирование супружеской пары (материал - кровь)

Бесплодие неясного генеза перед ЭКО

Сбалансированы структурные аномалии или другая хромосомная патология

Сбалансированы структурные аномалии

Продукты зачатия (материал замершей беременности первого триместра)

Кариотипирование или FISH, 8 хромосом:

13, 15, 16, 18, 21, 22, Х и Y (материал - абортус)*

* FISH выполняется по умолчанию в случае, когда кариотипирование материала сделать невозможно

Первая беременность, которая не развивается (при желании пары начать исследование причин)

Анеуплоидии, полиплоидии спонтанного характера или вследствие сбалансированных структурных аномалий родителей

Под кариотипом понимают полный набор хромосом (то есть структур, в которых находится наследственная информация о самых разных свойствах). В человеческом организме их должно быть 46: 22 пары аутосом, отвечающие за передачу потомству тех или иных признаков и 1 пара половых хромосом. Кариотипирование – это исследование, позволяющее детально изучить хромосомный набор и выявить возможные нарушения.

Показания к кариотипированию супругов

Те или иные изменения в наборе хромосом нередко являются причиной бесплодия, невынашивания беременности или рождения ребенка с различными синдромами.

Сдать этот анализ на этапе планирования беременности супругам необходимо в том случае, если:

беременность не наступает на протяжении года регулярной половой жизни после полной отмены средств контрацепции. В этом случае исследование поможет уточнить причины бесплодия;
было 2 и более случая невынашивания беременности;
имела место замершая беременность;
были случаи мертворождения или смерти ребенка в возрасте до 1 года;
в семье уже есть ребенок с хромосомными аномалиями;
по результатам спермограммы супруга выявлена необструктивная азооспермия (полное отсутствие половых клеток в эякуляте, которое не связано с непроходимостью семявыносящих протоков) или тяжелая олигозооспермия (значительное снижение концентрации половых гамет);
аменорея (отсутствие менструаций на протяжении полугода и более) у супруги;
среди родственников мужа или жены есть люди с хромосомными аномалиями.

Хотя хромосомный набор человека в течение жизни не меняется, с годами могут появляться дефекты, обусловленные внешними факторами (так называемые нерегулярные аберрации).

Подготовка к кариотипированию

Для исследования используют венозную кровь. При подготовке пациентам необходимо соблюдать некоторые рекомендации.

Как правило, анализ на кариотип (в отличие от многих других анализов) не сдают на голодный желудок. Желательно сдавать кровь через 1,5-2 часа после еды.

За 2 недели до анализа нужно исключить прием антибактериальных препаратов.

Иcследование потребуется отложить при развитии острого или обострении хронического заболевания.

Виды диагностики

При проведении классического цитогенетического анализа в качестве материала используется венозная кровь, из которой в среднем выделяется до 15 лимфоцитов (но в зависимости от лаборатории, страны и других индивидуальных требований может быть от 6 до 100 клеток). Затем их культивируют на протяжении нескольких суток. В ходе исследования хромосомы окрашивают, вследствие чего становится заметной индивидуальная исчерченность каждой из них, и внимательно изучают.

В случае необходимости генетик может рекомендовать дополнительные методы:

спектральное кариотипирование (SKY);
флуоресцентную гибридизацию (молекулярно-цитогенетическое исследование FISH).

Как расшифровать

В норме результаты кариотипирования таковы:

46ХХ (женский кариотип);
46XY (мужской кариотип).

Кроме того, может быть выявлен мозаичный кариотип, когда патологические изменения присутствуют только в некоторых клетках, в то время как другие отклонений не имеют (например, 45,Х/46,ХХ).

Анализ может обнаружить такие нарушения, как:

трисомия, когда в паре хромосом появляется лишняя копия;
моносомия, когда в паре отсутствует одна из хромосом. В качестве примера можно привести синдром Шерешевского-Тернера, при котором кариотип чаще всего имеет вид 45,Х.

Среди возможных отклонений нужно также отметить дупликации (удвоение), делеции (выпадения), транслокации (перемещения) и инверсии (повороты) участков хромосом.

Что делать, если обнаружены отклонения

Правильно оценить характер выявленных нарушений и разработать оптимальную тактику может только квалифицированный врач-генетик.

В некоторых случаях рекомендуется антимутагенная терапия, направленная на снижение числа мутаций.

Кроме того, при планировании беременности доктор может рекомендовать проведение преимплантационного генетического тестирования (ПГТ) в рамках программы экстракорпорального оплодотворения. В данном случае эмбрионы, полученные в результате ЭКО, исследуют на наличие хромосомных аномалий, после чего переносят в полость матки пациентки только те из них, которые таких нарушений не имеют.

Факты о кариотипировании

Нередко кариотипирование выявляет хромосомные нарушения, которые не дают каких бы то ни было внешних признаков, но могут стать причиной снижения репродуктивной функции, невынашивания беременности и рождения больного ребенка.

Читайте также: