Καρυότυπος: κυτταρογενετική μελέτη και τα αποτελέσματά της

Ένας καρυότυπος είναι ένα σύνολο όλων των χρωμοσωμάτων που βρίσκονται στον πυρήνα κάθε σωματικού κυττάρου που τα έχει, με αριθμό και χαρακτηριστική δομή για κάθε είδος. Η δοκιμή καρυότυπου είναι ένας τύπος κυτταρογενετικής δοκιμής που επιτρέπει την ανίχνευση ανωμαλιών στον αριθμό (χρωμοσωμικές αριθμητικές παρεκκλίσεις) και στη δομή των χρωμοσωμάτων (χρωμοσωμικές δομικές παρεκκλίσεις).

Ο καρυότυπος περιέχει το πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων που είναι μοναδικό για ένα άτομο. Τα χρωμοσώματα είναι δομές φτιαγμένες από DNA και πρωτεΐνες, σε κάθε πυρηνικό κύτταρο του ανθρώπινου σώματος υπάρχουν 46 χρωμοσώματα, συμπεριλαμβανομένων 22 ζευγών αυτοσωμάτων και 1 ζεύγους ετεροσωμάτων, δηλαδή χρωμοσωμάτων που καθορίζουν το φύλο.

Η δοκιμή καρυότυπου είναι μια κυτταρογενετική δοκιμή που επιτρέπει την ανίχνευση ανωμαλιών στον αριθμό (χρωμοσωμικές αριθμητικές παρεκκλίσεις) και στη δομή των χρωμοσωμάτων (χρωμοσωμικές δομικές παρεκκλίσεις).

Η γνώση του καρυότυπού σας είναι ιδιαίτερα σημαντική για άτομα που προσπαθούν να αποκτήσουν παιδιά για μεγάλο χρονικό διάστημα και με επιτυχία (στην περίπτωση αυτή και οι δύο σύντροφοι πρέπει να τα κάνουν), γυναίκες που έχουν υποστεί πολλές αποβολές ή εκείνες που γέννησαν ένα νεκρό παιδί, καθώς και άτομα που πάσχουν από γενετικές ασθένειες προκαλείται από χρωμοσωμικές παρεκκλίσεις για να επιβεβαιώσει τη διάγνωση που έγινε βάσει φαινοτυπικών χαρακτηριστικών.

Πίνακας περιεχομένων:

1. Κανονικός καρυότυπος
2. Καρυότυπος: ο σκοπός της μελέτης
3. Ενδείξεις για τον προσδιορισμό και τον έλεγχο του καρυότυπου
4. Καρυότυπος: υλικό για τη μελέτη
5. Πώς εξετάζεται ο καρυότυπος;
6. Παρουσίαση των αποτελεσμάτων του καρυότυπου
7. Καρυότυπος: χρόνος και κόστος της δοκιμής

Κανονικός καρυότυπος

Ο φυσιολογικός ανθρώπινος καρυότυπος αποτελείται από 46 χρωμοσώματα, 23 από τα οποία κληρονομούνται από τη μητέρα (αυτός είναι ο πυρήνας του πυρήνα των θηλυκών κυττάρων γαμετών - το ωάριο) και 23 από τον πατέρα (που περιέχεται στον πυρήνα των αρσενικών κυττάρων γαμετών - το σπέρμα).

Μεταξύ του συνόλου χρωμοσώματος υπάρχουν 22 ζεύγη αυτοσωμάτων (υπεύθυνα για την κληρονομικότητα και μετάδοση όλων των χαρακτηριστικών εκτός από εκείνα που σχετίζονται με το φύλο) και 1 ζεύγος ετεροσωμάτων (υπεύθυνα για την κληρονομιά χαρακτηριστικών που σχετίζονται με το φύλο).

Ο καρυότυπος περιγράφεται με αριθμούς, που αντιπροσωπεύουν τον συνολικό αριθμό χρωμοσωμάτων σε σωματικό κύτταρο, και τα κεφαλαία γράμματα X και Y, που αντιπροσωπεύουν τα φύλα χρωμοσώματα.

Ο φυσιολογικός θηλυκός καρυότυπος περιγράφεται ως 46, XX (συνεπώς αποτελείται από 46 χρωμοσώματα, εκ των οποίων τα 2 Χ χρωμοσώματα είναι χρωμοσώματα που καθορίζουν το φύλο) και ο φυσιολογικός αρσενικός καρυότυπος περιγράφεται ως 46, XY (ομοίως, αποτελείται από 46 χρωμοσώματα και το φύλο είναι προσδιορίζεται από δύο ετεροσώματα, Χ και Υ).

Καρυότυπος: ο σκοπός της κυτταρογενετικής δοκιμής

Η κυτταρογενετική εξέταση και ο καρυοτυπικός έλεγχος πραγματοποιούνται για να ελεγχθεί εάν ο αριθμός και η δομή των χρωμοσωμάτων του ασθενούς είναι σωστές. Οι ανωμαλίες στον αριθμό των χρωμοσωμάτων ονομάζονται χρωμοσωμικές εκτροπές, μεταξύ των οποίων διακρίνονται τα ακόλουθα:

• αριθμητικές εκτροπές χρωμοσωμάτων

Οι ανωμαλίες στον αριθμό των χρωμοσωμάτων με φυσιολογική μορφολογία συνήθως προκύπτουν από μη φυσιολογική κυτταρική διαίρεση. Ξεχωρίζει:

• Πολυπλοειδή (ευφλοειδή) κύτταρα, τα οποία χαρακτηρίζονται από πολλαπλασιασμένο αριθμό απλοειδών χρωμοσωμάτων (1n = 23 χρωμοσώματα) τυπικά των αναπαραγωγικών κυττάρων, π.χ. τριπλοειδή κύτταρα (3n = 69 χρωμοσώματα · καρυότυπος 69, XXY), τετραπλοειδές (4n = 92 χρωμοσώματα · καρυότυπος 92 , XXXY). Τέτοιες παρεκκλίσεις δεν είναι συχνές και στους ανθρώπους είναι συνήθως θανατηφόρες
  
  
• Ανεπιπλοειδή κύτταρα, που χαρακτηρίζονται από αυξημένο ή μειωμένο αριθμό μεμονωμένων χρωμοσωμάτων με τη σωστή δομή. Τέτοιες παρεκκλίσεις μπορούν να επηρεάσουν τόσο τα αυτοσωμάτια όσο και τα χρωμοσώματα που καθορίζουν το φύλο. Παραδείγματα συνδρόμων ασθενειών που προκαλούνται από έναν ανώμαλο αριθμό χρωμοσωμάτων στα κύτταρα περιλαμβάνουν:
  - μονοσωμία - Σύνδρομο Turner 45, X0 (λείπει ένα χρωμόσωμα φύλου)
  - τρισωμία - Σύνδρομο Down 47, XX, +21 ή 47, XY, +21 (πρόσθετο χρωμόσωμα στο ζεύγος 21)

• Διαρθρωτικές εκτροπές χρωμοσωμάτων

Είναι διαταραχές στη δομή των χρωμοσωμάτων, ο αριθμός των οποίων σε ένα σωματικό κύτταρο είναι σωστός. Μεταξύ των πιο συνηθισμένων είναι:

• διαγραφή (απώλεια θραύσματος χρωμοσωμικού βραχίονα)
• επανάληψη (διπλασιασμός ενός συγκεκριμένου θραύσματος του βραχίονα χρωμοσώματος)
• εισαγωγή (εισαγωγή ενός επιπλέον θραύσματος ενός άλλου χρωμοσώματος στο βραχύ ή μακρύ βραχίονα του χρωμοσώματος)
• αναστροφή (αναστροφή ενός τμήματος ενός βραχίονα χρωμοσώματος κατά 180 μοίρες)
• μετατόπιση (μεταφορά μέρους ενός βραχίονα χρωμοσώματος σε άλλο χρωμόσωμα)
• χρωμοσώματα δακτυλίου (αυτά σχηματίζονται όταν ένα ή περισσότερα χρωμοσώματα σπάζουν και επανασυνδέονται)

Ενδείξεις για τον προσδιορισμό και τον έλεγχο του καρυότυπου

Οι κυτταρογενετικοί έλεγχοι και ο καρυοτυπικός έλεγχος πραγματοποιούνται σε ενήλικες, ζευγάρια που προσπαθούν να συλλάβουν, έγκυες γυναίκες και παιδιά. Υπάρχουν πολλές ενδείξεις για τέτοια διαγνωστικά, ειδικά:

• Αναπαραγωγική αποτυχία

- στειρότητα του ζευγαριού (ορίζεται ως μη έγκυος παρά την τακτική σεξουαλική επαφή 3-4 φορές την εβδομάδα για ελάχιστο χρονικό διάστημα 1 έτους χωρίς τη χρήση οποιασδήποτε μορφής αντισύλληψης)
- επαναλαμβανόμενες αποβολές και δυσκολίες στη διατήρηση της εγκυμοσύνης
- τοκετός
- γέννηση ενός παιδιού με γενετικά καθορισμένη ασθένεια που σχετίζεται με την εμφάνιση ανωμαλιών στον αριθμό ή τη δομή των χρωμοσωμάτων
- εξέταση του καρυότυπου σε συνεργάτες που θέλουν να υποβληθούν σε γονιμοποίηση in vitro

• Η γενετική προγεννητική διάγνωση ενδείκνυται σε ατύχημα

- την προχωρημένη ηλικία της μητέρας (γυναίκες άνω των 35) κατά τη στιγμή της εγκυμοσύνης
- ανωμαλίες στον αριθμό ή τη δομή των χρωμοσωμάτων στους γονείς του παιδιού ή τα αδέλφια
- μη φυσιολογικά αποτελέσματα προγεννητικών εξετάσεων που βασίζονται σε μη επεμβατικές τεχνικές εμβρυϊκής απεικόνισης με χρήση υπερήχων, οι οποίες μπορεί να υποδηλώνουν αυξημένο κίνδυνο χρωμοσωμικών εκτροπών στο έμβρυο (αυξημένη διαφάνεια του τραχήλου της μήτρας, διαταραχές ανάπτυξης ρινικού οστού)

• Διαγνωστικά ασθενειών που προκαλούνται από χρωμοσωμικές εκτροπές

- ο ασθενής έχει φαινοτυπικά χαρακτηριστικά που υποδηλώνουν την παρουσία συγκεκριμένου χρωμοσωμικού συνδρόμου ή δυσμορφικών χαρακτηριστικών για την επιβεβαίωση της διάγνωσης
- την παρουσία ασθενειών που προκαλούνται από χρωμοσωμικές εκτροπές στην άμεση οικογένεια

• Διαταραχές διαφοροποίησης φύλου

- μη φυσιολογική δομή των εξωτερικών γεννητικών οργάνων που καθιστά αδύνατο τον σαφή προσδιορισμό του φύλου του νεογέννητου
- δεν υπάρχουν σημάδια σεξουαλικής ωρίμανσης

Καρυότυπος: υλικό για τη μελέτη

Το υλικό δοκιμής είναι συνήθως:

• Περιφερικά φλεβικά λεμφοκύτταρα
  
  
• Αμνιοκύτταρα, που είναι απολεπισμένα κύτταρα του εμβρύου που βρίσκονται στο αμνιακό υγρό μιας εγκύου γυναίκας. Η εξέταση τους επιτρέπει τον προσδιορισμό του καρυότυπου του εμβρύου. Η συλλογή αμνιακού υγρού (αμνιοκέντηση, αμνιοκέντηση) πραγματοποιείται σε εξειδικευμένα κέντρα από έναν ειδικά εκπαιδευμένο γυναικολόγο υπό την επίβλεψη εξοπλισμού υπερήχων. Συνίσταται στην εισαγωγή βελόνας διάτρησης μέσω του κοιλιακού τοιχώματος της μητέρας στην αμνιακή κοιλότητα και συλλογή 15-20 ml αμνιακού υγρού. Είναι ένα επεμβατικό τεστ με πολλές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένου του κινδύνου απώλειας εγκυμοσύνης, κηλίδων από το γεννητικό σύστημα, διαρροής αμνιακού υγρού, καθώς και ενδομήτριας λοίμωξης, ενδομήτριου θανάτου ή τραυματισμού βελόνας διάτρησης. Μπορούν να εκτελεστούν μεταξύ 15 και 20 εβδομάδων εγκυμοσύνης.
  
  
• Κύτταρα που συλλέχθηκαν κατά τη δειγματοληψία χοριακών λαχνών
  
  
• Η δειγματοληψία χοριακών λαχνών πραγματοποιείται μεταξύ της 9ης και της 12ης εβδομάδας της εγκυμοσύνης. Είναι ένα επεμβατικό τεστ με πολλές επιπλοκές, παρόμοιο με ένα τεστ αμνιοκέντησης.
  
  
• Κύτταρα εμβρυϊκού αίματος που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της συσσωμάτωσης
  
  
• Cordocentesis, δηλαδή διάτρηση του ομφάλιου λώρου με βελόνα παρακέντησης υπό αυστηρό έλεγχο υπερήχων. Πραγματοποιείται μετά την 16η εβδομάδα της εγκυμοσύνης προκειμένου να συλλεχθεί εμβρυϊκό αίμα για εξέταση. Πρόκειται για μια επεμβατική δοκιμή, που εκτελείται σπάνια και σχετίζεται με την πιθανότητα πολλών επιπλοκών, παρόμοια με την απόδοση της αμνιοκέντησης και της δειγματοληψίας χοριακών λαχνών.
• Οι ινοβλάστες λαμβάνονται με καλλιέργεια ιστών
  
  
• Κύτταρα που προέρχονται από καρκινικούς όγκους

Πώς εξετάζεται ο καρυότυπος;

Ο έλεγχος του πλήρους συνόλου των χρωμοσωμάτων μπορεί να γίνει με τη δοκιμή οποιωνδήποτε πυρηνωμένων κυττάρων στο σώμα, αλλά η πιο συνηθισμένη χρήση είναι τα λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος.

Ένα δείγμα μικρής ποσότητας του φλεβικού περιφερικού αίματος του ασθενούς συλλέγεται ως στάνταρ για μια βασική εξέταση αίματος, όπως ένας πλήρης αριθμός αίματος. Δεν απαιτείται προηγούμενη προετοιμασία του ασθενούς για τη δοκιμή, μπορεί να πραγματοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας και ο ασθενής δεν χρειάζεται να είναι νηστεία.

Προκειμένου να πραγματοποιηθεί κυτταρογενετικός έλεγχος, είναι απαραίτητο να ληφθούν λεμφοκύτταρα που αναστέλλονται στην κατάλληλη φάση κυτταρικής διαίρεσης (μίτωση) - μεταφάση από δείγμα αίματος. Για αυτό, τα κύτταρα καλλιεργούνται in vitro. Όταν χρησιμοποιούνται διεγέρτες κυτταρικής διαίρεσης, διεγείρονται για πολλαπλασιασμό.

Όταν τα κύτταρα φθάνουν στο στάδιο της μιτωτικής μεταφάσης, χορηγείται μια ειδική ουσία για την αναστολή της διαδικασίας πολλαπλασιασμού στην επιλεγμένη μιτωτική φάση. Στο στάδιο της μεταφάσης, τα χρωμοσώματα αναπτύσσονται καλύτερα και ο ευκολότερος τρόπος για να τα αναλύσετε λεπτομερώς. Το επόμενο βήμα στη δοκιμή καρυότυπου είναι η χρώση των χρωμοσωμάτων προκειμένου να ληφθεί το χαρακτηριστικό σχέδιο λωρίδας κάθε χρωμοσώματος.

Σε αυτή τη βάση, ο αναλυτής είναι σε θέση να αναγνωρίσει τα αντίστοιχα χρωμοσώματα και να τα χωρίσει σε ομόλογα ζεύγη. Η ανάλυση του αριθμού και της δομής των χρωμοσωμάτων είναι δυνατή χάρη στη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού, ενός ακριβούς μικροσκοπίου φωτός και λογισμικού υπολογιστή.

Παρουσίαση των αποτελεσμάτων του καρυότυπου

Τα ληφθέντα και χρωματισμένα χρωμοσώματα πρέπει να αναγνωρίζονται και να διαιρούνται σε αντίστοιχα ομόλογα ζεύγη χρωμοσωμάτων που σημειώνονται με αριθμούς από 1 έως 22. Η αναγνώρισή τους είναι δυνατή χάρη στη διάταξη χαρακτηριστικών ζωνών για καθένα από τα χρωμοσώματα. Τα ετεροσώματα ή τα χρωμοσώματα του φύλου επισημαίνονται με τα γράμματα X και Y.

Η γραφική κατανομή 22 ζευγών χρωμοσωμάτων και 1 ζεύγους αυτοσωμάτων ονομάζεται καρυόγραμμα. Για να το εκτελέσετε, είναι απαραίτητο να τραβήξετε μια φωτομικρογραφία ειδικά χρωματισμένων χρωμοσωμάτων που έχουν σταματήσει στο στάδιο της μιτωτικής μεταφάσης. Τα λαμβανόμενα χρωμοσώματα κόβονται από τις φωτογραφίες και ταξινομούνται σε ομόλογα ζεύγη ανάλογα με το μέγεθος, τη θέση των κεντρομερών και τα σχέδια λωρίδων.

Καρυότυπος: χρόνος και κόστος της δοκιμής

Συνήθως χρειάζονται 2 έως 4 εβδομάδες για να εκτελεστεί κυτταρογενετικός έλεγχος και να αναπτυχθεί ένας καρυότυπος, διότι απαιτείται να καθιερωθεί μια in vitro καλλιέργεια των δοκιμαστικών κυττάρων και να σταματήσει η κυτταρική διαίρεση στο κατάλληλο στάδιο.

Ο καρυότυπος του ασθενούς μπορεί να προσδιοριστεί τόσο ιδιωτικά στο κυτταρογενετικό εργαστήριο όσο και να αποζημιωθεί από το Εθνικό Ταμείο Υγείας.

Το κόστος της δοκιμής που εκτελείται σε ιδιωτικές συνθήκες κυμαίνεται γύρω στα 500 PLN και μπορεί να διαφέρει ελαφρώς ανάλογα με το εργαστήριο στο οποίο πραγματοποιείται.