Karyotyp: cytogenetická studie a její výsledky

Karyotyp je sada všech chromozomů, které se nacházejí v jádru každé somatické buňky, která je má, s počtem a strukturou charakteristickou pro každý druh. Karyotypový test je typ cytogenetického testu, který umožňuje detekovat abnormality v počtu (chromozomální numerické aberace) a struktuře chromozomů (chromozomální strukturní aberace).

Karyotyp obsahuje kompletní sadu chromozomů, která je pro člověka jedinečná. Chromozomy jsou struktury vytvořené z DNA a proteinů, v každé jaderné buňce lidského těla je 46 chromozomů, z toho 22 párů autosomů a 1 pár heterosomů, tj. Chromozomy určující pohlaví.

Karyotypový test je cytogenetický test, který umožňuje detekovat abnormality v počtu (chromozomální numerické aberace) a struktuře chromozomů (chromozomální strukturní aberace).

Znát svůj karyotyp je obzvláště důležité pro lidi, kteří se dlouhodobě a neúspěšně snaží mít děti (v takovém případě by to měli udělat oba partneři), ženy, které mnohokrát potratily, nebo osoby, které porodily mrtvé dítě, i lidé trpící genetickými chorobami způsobené chromozomálními aberacemi k potvrzení diagnózy stanovené na základě fenotypových znaků.

Obsah:

1. Normální karyotyp
2. Karyotyp: účel studie
3. Indikace pro stanovení a testování karyotypu
4. Karyotyp: materiál pro studium
5. Jak je prověřován karyotyp?
6. Prezentace výsledků karyotypu
7. Karyotyp: čas a cena testu

Normální karyotyp

Normální lidský karyotyp se skládá ze 46 chromozomů, z nichž 23 je zděděno od matky (to je velikost jádra samičí gametové buňky - vejce) a 23 od otce (obsaženého v samčím jádru gametové buňky - spermie).

Mezi chromozomovou sadou je 22 párů autosomů (odpovědných za dědičnost a přenos všech znaků kromě těch, které souvisejí s pohlavím) a 1 pár heterosomů (zodpovědný za dědičnost znaků souvisejících se sexem).

Karyotyp je popsán čísly, která představují celkový počet chromozomů v somatické buňce, a velkými písmeny X a Y, které představují pohlavní chromozomy.

Normální ženský karyotyp je popsán jako 46, XX (tedy se skládá ze 46 chromozomů, z nichž 2 X chromozomy jsou chromozomy určující pohlaví) a normální mužský karyotyp je popsán jako 46, XY (podobně se skládá ze 46 chromozomů a pohlaví je určeno dvěma heterozomy, X a Y).

Karyotyp: účel cytogenetického testu

Provádí se cytogenetické vyšetření a karyotypizace, aby se ověřilo, zda je počet a struktura pacientových chromozomů správná. Abnormality v počtu chromozomů se nazývají chromozomální aberace, mezi nimiž se rozlišují tyto:

• numerické chromozomové aberace

Abnormality v počtu chromozomů s normální morfologií obvykle vyplývají z abnormálního dělení buněk. Vyčnívá:

• Polyploidní (euploidní) buňky, které se vyznačují znásobeným počtem haploidních chromozomů (1n = 23 chromozomů) typických pro reprodukční buňky, např. Triploidní buňky (3n = 69 chromozomů; karyotyp 69, XXY), tetraploidní (4n = 92 chromozomů; karyotyp 92) , XXXY). Takové odchylky nejsou běžné a u lidí jsou obvykle smrtelné
  
  
• Aneuploidní buňky charakterizované zvýšeným nebo sníženým počtem jednotlivých chromozomů se správnou strukturou. Takové aberace mohou ovlivnit jak autosomy, tak chromozomy určující pohlaví. Mezi příklady chorobných syndromů způsobených abnormálním počtem chromozomů v buňkách patří:
  - monosomie - Turnerův syndrom 45, X0 (chybí jeden pohlavní chromozom)
  - trizomie - Downův syndrom 47, XX, +21 nebo 47, XY, +21 (další chromozom v páru 21)

• Strukturální chromozomové aberace

Jsou to narušení struktury chromozomů, jejichž počet v somatické buňce je správný. Mezi nejběžnější patří:

• delece (ztráta fragmentu ramene chromozomu)
• duplikace (zdvojnásobení konkrétního fragmentu ramene chromozomu)
• inzerce (inzerce dalšího fragmentu jiného chromozomu do krátkého nebo dlouhého ramene chromozomu)
• inverze (otočení části ramene chromozomu o 180 stupňů)
• translokace (přenos části ramene chromozomu do jiného chromozomu)
• kruhové chromozomy (vytvářejí se, když je jeden nebo více chromozomů přerušeno a znovu připojeno)

Indikace pro stanovení a testování karyotypu

Cytogenetické testy a karyotypizace se provádějí u dospělých, párů, které se snaží otěhotnět, těhotných žen a dětí. Existuje mnoho indikací pro takovou diagnostiku, zejména:

• Reprodukční selhání

- neplodnost páru (definována jako neotehotná navzdory pravidelnému pohlavnímu styku 3-4krát týdně po dobu minimálně 1 roku bez použití jakékoli formy antikoncepce)
- opakované potraty a potíže s udržením těhotenství
- mrtvé dítě
- porodit dítě s geneticky podmíněným onemocněním souvisejícím s výskytem abnormalit v počtu nebo struktuře chromozomů
- zkoumání karyotypu u partnerů, kteří chtějí podstoupit oplodnění in vitro

• Genetická prenatální diagnóza je indikována při nehodě

- pokročilý věk matky (ženy starší 35 let) v době těhotenství
- abnormality v počtu nebo struktuře chromozomů u rodičů dítěte nebo sourozenců
- abnormální výsledky prenatálních testů založených na neinvazivních technikách zobrazování plodu pomocí ultrazvuku, které mohou naznačovat zvýšené riziko chromozomálních aberací u plodu (zvýšená cervikální průsvitnost, poruchy vývoje nosní kosti)

• Diagnostika chorob způsobených chromozomálními aberacemi

- pacient má fenotypové znaky indikující přítomnost specifického chromozomálního syndromu nebo dysmorfní znaky potvrzující diagnózu
- přítomnost onemocnění způsobených chromozomálními aberacemi v nejbližší rodině

• Poruchy sexuální diferenciace

- abnormální struktura zevních genitálií znemožňující jasné určení pohlaví novorozence
- žádné známky pohlavního dospívání

Karyotyp: materiál pro studium

Zkušební materiál je obvykle:

• Periferní žilní lymfocyty
  
  
• Amniocyty, což jsou exfoliované buňky plodu, které se nacházejí v plodové vodě těhotné ženy. Jejich vyšetření umožňuje stanovení karyotypu plodu. Odběr plodové vody (amniocentéza, amniocentéza) provádí ve specializovaných centrech speciálně vyškolený gynekolog pod kontrolou ultrazvukového zařízení. Spočívá v zavedení punkční jehly přes břišní stěnu matky do plodové dutiny a odebrání 15-20 ml plodové vody. Jedná se o invazivní test s mnoha komplikacemi, včetně rizika ztráty těhotenství, špinění z genitálního traktu, úniku plodové vody a také nitroděložní infekce, nitroděložní smrti nebo poranění jehlou. Mohou být prováděny mezi 15 a 20 týdny těhotenství.
  
  
• Buňky shromážděné během odběru choriových klků
  
  
• Odběr choriových klků se provádí mezi 9. a 12. týdnem těhotenství. Jedná se o invazivní test s mnoha komplikacemi, podobný testu amniocentézy.
  
  
• Fetální krvinky odebrané během codrocentézy
  
  
• Kordocentéza, tj. Propíchnutí pupeční šňůry punkční jehlou pod přísnou kontrolou ultrazvuku. Provádí se po 16. týdnu těhotenství za účelem odběru krve plodu k vyšetření. Jedná se o invazivní test, který se provádí zřídka a je spojen s možností mnoha komplikací, podobně jako provedení amniocentézy a odběru choriových klků.
• Fibroblasty získané tkáňovou kulturou
  
  
• Buňky pocházející z rakovinných nádorů

Jak je prověřován karyotyp?

Testování kompletní sady chromozomů lze provést testováním jakékoli jaderné buňky v těle, ale nejběžnějším použitím jsou lymfocyty periferní krve.

Standardně se odebírá vzorek malého množství venózní periferní krve pacienta pro základní krevní test, jako je kompletní krevní obraz. Není nutná žádná předchozí příprava pacienta na test, lze jej provést kdykoli během dne a pacient nemusí být nalačno.

K provedení cytogenetického testu je nutné získat ze vzorku krve lymfocyty inhibované ve vhodné fázi buněčného dělení (mitózy) - metafáze. Za tímto účelem jsou buňky kultivovány in vitro. Pomocí stimulátorů dělení buněk jsou stimulovány k množení.

Když buňky dosáhnou stádia mitotické metafáze, je podána speciální látka, která inhibuje proces množení ve vybrané mitotické fázi. Ve fázi metafáze jsou chromozomy nejlépe vyvinuty a je to nejjednodušší způsob, jak je podrobně analyzovat. Dalším krokem v karyotypovém testu je barvení chromozomů, aby se získal charakteristický pruhový vzor každého chromozomu.

Na tomto základě je analyzátor schopen rozpoznat odpovídající chromozomy a rozdělit je na homologní páry. Analýza počtu a struktury chromozomů je možná díky použití specializovaného vybavení, přesného světelného mikroskopu a počítačového softwaru.

Prezentace výsledků karyotypu

Získané a obarvené chromozomy musí být rozpoznány a rozděleny do odpovídajících homologních párů chromozomů označených čísly od 1 do 22. Jejich identifikace je možná díky uspořádání pruhů charakteristických pro každý z chromozomů. Heterozomy nebo pohlavní chromozomy jsou označeny písmeny X a Y.

Grafická distribuce 22 párů chromozomů a 1 páru autosomů se nazývá karyogram. K jeho provedení je nutné pořídit mikrofotografii speciálně obarvených chromozomů zadržených ve stadiu mitotické metafáze. Získané chromozomy jsou vyříznuty z fotografií a uspořádány do homologních párů podle jejich velikosti, polohy centromery a pruhů.

Karyotyp: čas a cena testu

Obvykle trvá 2 až 4 týdny, než se provede cytogenetický test a vyvine se karyotyp, protože je nutné vytvořit in vitro kulturu testovaných buněk a zastavit dělení buněk ve vhodné fázi.

Karyotyp pacienta lze určit soukromě v cytogenetické laboratoři a uhradit jej z Národního fondu zdraví.

Cena testu prováděného v soukromých podmínkách kolísá kolem 500 PLN a může se mírně lišit v závislosti na laboratoři, ve které se provádí.