Kariotips: citoģenētiskais pētījums un tā rezultāti

Kariotips ir visu hromosomu kopums, kas atrodams katras somatiskās šūnas kodolā, kurā tās ir, ar katrai sugai raksturīgu skaitu un struktūru. Kariotipa tests ir citoģenētiskā testa veids, kas ļauj atklāt patoloģiskas skaita (hromosomu skaitliskās aberācijas) un hromosomu struktūras (hromosomu strukturālās aberācijas) novirzes.

Kariotips satur visu personai raksturīgo hromosomu kopumu. Hromosomas ir struktūras, kas izgatavotas no DNS un olbaltumvielām, katrā cilvēka ķermeņa kodola šūnā ir 46 hromosomas, ieskaitot 22 autosomu pārus, un 1 pāris heterosomu, t.i., dzimumu noteicošās hromosomas.

Kariotipa tests ir citoģenētisks tests, kas ļauj noteikt patoloģiskas skaita (hromosomu skaitliskās novirzes) un hromosomu struktūras (hromosomu strukturālās novirzes) novirzes.

Jūsu kariotipa zināšana ir īpaši svarīga cilvēkiem, kuri ilgstoši un neveiksmīgi cenšas radīt bērnus (šajā gadījumā to vajadzētu darīt abiem partneriem), sievietēm, kuras daudzkārt piedzīvojušas spontānos abortus, vai tām, kuras dzemdējušas nedzīvi dzimušu bērnu, kā arī cilvēkiem, kuri cieš no ģenētiskām slimībām ko izraisa hromosomu aberācijas, lai apstiprinātu diagnozi, kas veikta, pamatojoties uz fenotipiskām pazīmēm.

Satura rādītājs:

1. Normāls kariotips
2. Kariotips: pētījuma mērķis
3. Indikācijas kariotipa noteikšanai un testēšanai
4. Kariotips: pētījuma materiāls
5. Kā tiek pārbaudīts kariotips?
6. Kariotipa rezultātu prezentācija
7. Kariotips: testa laiks un cena

Normāls kariotips

Parastais cilvēka kariotips sastāv no 46 hromosomām, no kurām 23 ir iedzimtas no mātes (tas ir sievietes dzimumšūnas šūnu kodola - olšūnas izmērs) un 23 no tēva (ko satur vīriešu dzimumšūnas kodols - sperma).

Starp hromosomu kopām ir 22 autosomu pāri (atbildīgi par visu īpašību iedzimšanu un pārnešanu, izņemot tās, kas saistītas ar dzimumu) un 1 pāri heterosomu (atbildīgi par ar dzimumu saistīto pazīmju pārmantošanu).

Kariotipu raksturo cipari, kas apzīmē kopējo hromosomu skaitu somatiskajā šūnā, un lielie burti X un Y, kas attēlo dzimuma hromosomas.

Parastu sievietes kariotipu raksturo kā 46, XX (tātad tas sastāv no 46 hromosomām, no kurām 2 X hromosomas ir dzimumu noteicošās hromosomas), un normālu vīriešu kariotipu raksturo kā 46, XY (līdzīgi, tas sastāv no 46 hromosomām, un dzimums ir nosaka divas heterosomas, X un Y).

Kariotips: citoģenētiskā testa mērķis

Lai pārbaudītu, vai pacienta hromosomu skaits un struktūra ir pareiza, tiek veikta citoģenētiskā izmeklēšana un kariotipēšana. Hromosomu skaita novirzes sauc par hromosomu aberācijām, starp kurām izšķir šādas:

• skaitliskās hromosomu aberācijas

Normālas morfoloģijas hromosomu skaita novirzes parasti rodas no patoloģiskas šūnu dalīšanās. Izceļas:

• Poliploīdās (euploīdās) šūnas, kurām raksturīgs pavairots skaits haploīdu hromosomu (1n = 23 hromosomas), kas raksturīga reproduktīvajām šūnām, piemēram, triploīdu šūnas (3n = 69 hromosomas; 69. kariotips 69, XXY), tetraploīdās (4n = 92 hromosomas; 92. kariotips) , XXXY). Šādas novirzes nav izplatītas, un cilvēkiem tās parasti ir letālas
  
  
• Aneuploīdu šūnas, kam raksturīgs palielināts vai samazināts pareizas struktūras atsevišķu hromosomu skaits. Šādas novirzes var ietekmēt gan autosomas, gan dzimumu noteicošās hromosomas. Slimību sindromu piemēri, ko izraisa nenormāls hromosomu skaits šūnās, ir šādi:
  - monosomija - Tērnera sindroms 45, X0 (trūkst vienas dzimuma hromosomas)
  - trisomija - Dauna sindroms 47, XX, +21 vai 47, XY, +21 (papildu hromosoma 21. pārī)

• Strukturālās hromosomu aberācijas

Tie ir hromosomu struktūras traucējumi, kuru skaits somatiskajā šūnā ir pareizs. Starp visbiežāk sastopamajiem ir:

• dzēšana (hromosomu rokas fragmenta zudums)
• dublēšanās (konkrēta hromosomas rokas fragmenta dubultošana)
• ievietošana (citas hromosomas papildu fragmenta ievietošana hromosomas īsajā vai garajā rokā)
• inversija (pagriežot hromosomu rokas daļu par 180 grādiem)
• translokācija (hromosomas rokas daļas pārvietošana uz citu hromosomu)
• gredzena hromosomas (tās veidojas, kad viena vai vairākas hromosomas ir salauztas un atkal savienotas)

Indikācijas kariotipa noteikšanai un testēšanai

Citogenētiskos testus un kariotipēšanu veic pieaugušajiem, pāriem, kuri mēģina ieņemt grūtnieces, un bērniem. Šādai diagnostikai ir daudz norāžu, jo īpaši:

• Reproduktīvā mazspēja

- pāra neauglība (definēts kā grūtniecība, neskatoties uz regulāru dzimumaktu 3-4 reizes nedēļā vismaz 1 gadu, neizmantojot nekādu kontracepcijas veidu)
- atkārtoti spontānie aborti un grūtības saglabāt grūtniecību
- nedzīvi dzimuši bērni
- bērna piedzimšana ar ģenētiski noteiktu slimību, kas saistīta ar anomāliju parādīšanos hromosomu skaitā vai struktūrā
- kariotipa pārbaude partneros, kuri vēlas apaugļot in vitro

• Ģenētiskā pirmsdzemdību diagnoze ir norādīta negadījumā

- mātes augstais vecums (sievietes pēc 35 gadu vecuma) grūtniecības laikā
- anomālijas hromosomu skaitā vai struktūrā bērna vecākiem vai brāļiem un māsām
- nenormāli pirmsdzemdību testu rezultāti, kuru pamatā ir neinvazīvas augļa attēlveidošanas metodes, izmantojot ultraskaņu, kas var norādīt uz paaugstinātu augļa hromosomu aberāciju risku (palielināta dzemdes kakla caurspīdība, deguna kaulu attīstības traucējumi).

• Hromosomu aberāciju izraisītu slimību diagnostika

- pacientam ir fenotipiskas pazīmes, kas norāda uz specifisku hromosomu sindromu vai dismorfiskas pazīmes diagnozes apstiprināšanai
- slimību klātbūtne, ko izraisa hromosomu aberācijas tiešajā ģimenē

• Dzimuma diferenciācijas traucējumi

- patoloģiska ārējo dzimumorgānu struktūra, kas padara neiespējamu skaidri noteikt jaundzimušā dzimumu
- nav dzimumnobriešanas pazīmju

Kariotips: pētījuma materiāls

Pārbaudes materiāls parasti ir:

• Perifēro vēnu limfocīti
  
  
• Amniocīti, kas ir atslāņotas augļa šūnas, kas atrodamas grūtnieces amnija šķidrumā. Viņu pārbaude ļauj noteikt augļa kariotipu. Amnija šķidruma savākšanu (amniocentēzi, amniocentēzi) specializētos centros veic īpaši apmācīts ginekologs ultraskaņas iekārtu kontrolē. Tas sastāv no punkcijas adatas ievietošanas caur mātes vēdera sienu augļa dobumā un 15-20 ml amnija šķidruma savākšanas. Tas ir invazīvs tests ar daudzām komplikācijām, tostarp grūtniecības zaudēšanas risku, plankumiem no dzimumorgāniem, amnija šķidruma noplūdi, kā arī intrauterīno infekciju, intrauterīno nāvi vai punkcijas adatas ievainojumu. Tos var veikt no 15 līdz 20 grūtniecības nedēļām.
  
  
• Šūnas, kas savāktas horiona villus paraugu ņemšanas laikā
  
  
• Koriona villus paraugu ņemšana notiek laikā no 9. līdz 12. grūtniecības nedēļai. Tas ir invazīvs tests ar daudzām komplikācijām, līdzīgs amniocentēzes testam.
  
  
• Augļa asins šūnas, kas savāktas kodrocentēzes laikā
  
  
• Kordocentēze, t.i. nabassaites punkcija ar adatas adatu stingrā ultraskaņas kontrolē. To veic pēc 16. grūtniecības nedēļas, lai savāktu augļa asinis izmeklēšanai. Tas ir invazīvs tests, kas tiek veikts reti, un ir saistīts ar daudzu komplikāciju iespējamību, līdzīgi kā amniocentēzes un koriona villus paraugu ņemšana.
• Fibroblasti, kas iegūti audu kultūrā
  
  
• Šūnas, kas iegūtas no vēža audzējiem

Kā tiek pārbaudīts kariotips?

Pārbaudīt visu hromosomu komplektu var, pārbaudot jebkuru kodola šūnu organismā, taču visbiežāk to lieto perifēro asiņu limfocītos.

Standarta asins parauga pārbaudei, piemēram, pilnīgai asins analīzei, tiek ņemts neliela pacienta venozās perifēro asiņu parauga paraugs. Iepriekšēja pacienta sagatavošana izmeklēšanai nav nepieciešama, to var veikt jebkurā diennakts laikā, un pacientam nav jābūt tukšā dūšā.

Lai veiktu citoģenētisko testu, no asins parauga nepieciešams iegūt limfocītus, kas inhibēti attiecīgajā šūnu dalīšanās (mitozes) fāzē - metafāzē. Šim nolūkam šūnas tiek kultivētas in vitro. Izmantojot šūnu dalīšanās stimulatorus, tie tiek stimulēti vairoties.

Kad šūnas nonāk mitotiskās metafāzes stadijā, tiek ievadīta īpaša viela, kas kavē pavairošanas procesu izvēlētajā mitotiskajā fāzē. Metafāzes stadijā hromosomas ir vislabāk attīstītas un vienkāršākais veids, kā tās detalizēti analizēt. Nākamais kariotipa testa posms ir hromosomu krāsošana, lai iegūtu katrai hromosomai raksturīgo svītru.

Pamatojoties uz to, analizators spēj atpazīt atbilstošās hromosomas un sadalīt tās homologos pāros. Hromosomu skaita un struktūras analīze ir iespējama, izmantojot specializētu aprīkojumu, precīzu gaismas mikroskopu un datoru programmatūru.

Kariotipa rezultātu prezentācija

Iegūtās un iekrāsotās hromosomas jāatpazīst un jāsadala atbilstošos homologos hromosomu pāros, kas apzīmēti ar skaitļiem no 1 līdz 22. To identificēšana ir iespējama, pateicoties katrai hromosomai raksturīgo joslu izvietojumam. Heterosomas jeb dzimuma hromosomas ir apzīmētas ar burtiem X un Y.

22 hromosomu pāru un 1 autosomu pāra grafisko sadalījumu sauc par kariogrammu. Lai to veiktu, nepieciešams uzņemt mikrometrogrāfiju ar īpaši iekrāsotām hromosomām, kas arestētas mitotiskās metafāzes stadijā. Iegūtās hromosomas tiek sagrieztas no fotogrāfijām un sakārtotas homologos pāros pēc to lieluma, centromēras stāvokļa un svītru modeļiem.

Kariotips: testa laiks un cena

Parasti, lai veiktu citoģenētisko testu un izstrādātu kariotipu, nepieciešamas 2 līdz 4 nedēļas, jo tas ir nepieciešams, lai izveidotu testa šūnu kultūru in vitro un apturētu šūnu dalīšanos attiecīgajā stadijā.

Pacienta kariotipu var noteikt gan privāti citoģenētiskajā laboratorijā, gan kompensēt Nacionālais veselības fonds.

Privātajos apstākļos veiktā testa izmaksas svārstās ap PLN 500 un var nedaudz atšķirties atkarībā no laboratorijas, kurā tas tiek veikts.