Кариотип

«Почему так долго? Мне надо срочно!» Или вся правда об анализах на кариотип

Наталья Опарина

20.03.201516:55

Врач-цитогенетик

Дорогие друзья! Сегодня я попытаюсь ответить на самый задаваемый вопрос: почему так долго делается анализ кариотипа? Начнем, как говорится, ab ovo, т.е. «от яйца»Всю процедуру кариотипирования можно разбить на 2 этапа.Этап первый: технический — приготовление препаратов для анализаДавайте разберем подробнее, что же это такое. Итак, из курса биологии вы знаете, что хромосомы расположены в ядре клетки. Любые клетки любых тканей организма, имеющие ядро, содержат хромосомы. Однако, в медицинской практике, набор тканей, используемых для получения хромосом, ограничен. Главным требованием в этом вопросе является простота получения образца для исследований. И с этой позиции кровь является идеальным кандидатом. Забор венозной крови легко осуществить в любом медицинском учреждении, это практически безболезненная и быстрая по времени процедура. Взятую в пробирку порцию крови легко транспортировать в лабораторию и т. д. Но есть и минусы. Дело в том, что не все клетки крови содержат ядро.  Эритроциты, например, не содержат и для анализа не годятся. Самые многочисленные ядросодержащие клетки, это лейкоциты и лимфоциты. Но и это еще не все подводные камни. Лейкоциты и лимфоциты, циркулирующие в крови взрослого здорового человека, называются «зрелыми» и не способны делиться (размножаться). А нам для анализа нужно получить не просто делящиеся клетки, но и остановить процесс деления строго на определенной стадии, называемой «метафаза». Что бы этого добиться, мы, цитогенетики, прибегаем к целому ряду ухищрений: стимулируем клетки специальным веществом, под воздействием которого они «превращаются» в «незрелые» или бласты и начинают делиться. Кроме того, помещаем клетки в специальную культуральную среду, которая содержит все необходимые элементы для жизнедеятельности, ведь, извлеченные из организма клетки крови должны чем-то питаться, для того, чтобы не только жить, но и размножаться. Полный клеточный цикл (все стадии деления) длится 24 часа. Для того, чтобы врач смог приступить к анализу хромосом, необходимо, что бы делящихся клеток было как можно больше, поэтому для получения качественных препаратов хромосом клетки культивируют (выращивают) 72 часа=3 клеточных цикла=3 суток. Но и это еще не все! Теперь нужно сделать так, чтобы хромосомы стали доступны для исследования, т.е. извлечь их из ядра, поместить на стекло, да еще добиться того, что бы они с этого стекла не соскользнули. Весь этот процесс называется обработкой препарата и длиться около 5 часов. А дальше хромосомы нужно визуализировать, покрасить специальными биологическими красителями. Но вот беда-свежие, только что полученные препараты для этого не годятся. Их нужно «состарить». Т.е. 2-3 суток стекла просто лежат и ждут своей очереди. Этот этап чрезвычайно важен, так как позволяет получить хорошую окраску хромосом, без получения которой анализ невозможен! Итого мы имеем: 3 суток инкубация + 5 часов (рабочий день) фиксация + 3 суток подготовка к окрашиванию = 7 дней или целая неделя. Столько времени уходит на технический этап и то при условии, что все пройдет без сбоев и ничего не придется переделывать. А дальше наступает второй этап: аналитический — исследование хромосом , о котором мы поговорим в следующий раз.Если у вас возникают вопросы-спрашивайте, я постараюсь на них ответить. Наиболее часто задаваемые вопросы будут служить темами для следующих бесед.Что означают полоски на хромосомах? Продолжаем обсуждать кариотип!

Ранние признаки

В отличие от большинства заболеваний, связанных с нарушением количества хромосом, внутриутробное развитие детей с синдромом Клайнфельтера проходит нормально, склонности к преждевременному прерыванию беременности не наблюдается. Так что в младенческом и раннем детском возрасте заподозрить патологию практически невозможно. Более того, клинические признаки классического синдрома Клайнфельтера проявляются, как правило, только в подростковом периоде. Однако есть симптомы, которые позволяют заподозрить наличие синдрома Клайнфельтера в препубертатном периоде:

  • высокий рост (пик прибавки роста приходится на период между 5–8 годами);
  • длинные ноги (непропорциональное телосложение);
  • высокая талия.

У части пациентов наблюдается некоторая задержка в развитии речи.

В подростковом возрасте синдром часто проявляется гинекомастией, которая при данной патологии имеет вид двустороннего симметричного безболезненного увеличения грудных желез. Так как такого рода гинекомастия часто наблюдается у совершенно здоровых подростков, этот симптом часто остается без внимания. В норме подростковая гинекомастия бесследно исчезает в течение нескольких лет, у пациентов же с синдромом Клайнфельтера обратной инволюции грудных желез не происходит. В некоторых случаях гинекомастия может не развиваться вовсе, и тогда патология проявляется признаками андрогенной недостаточности уже в постпубертатный период.

Количество в различных организмах

У эукариот

В этих таблицах указано общее количество хромосом (включая половые хромосомы) в ядре клетки. Например, большинство эукариот имеют диплоидный , как , у которых есть 22 различных типов аутосом , каждый из присутствующих в виде двух гомологичных пар, и две половые хромосомы . Всего получается 46 хромосом. Другие организмы имеют более двух копий своих типов хромосом, например, мягкая пшеница , которая является гексаплоидной и имеет шесть копий семи различных типов хромосом — всего 42 хромосомы.

Число хромосом у некоторых растений
Виды растений #
Arabidopsis thaliana (диплоидный) 10
Рожь (диплоидная) 14
Эйнкорн пшеничный (диплоидный) 14
Кукуруза (диплоидная или палеотетраплоидная) 20
Твердая пшеница (тетраплоид) 28 год
Хлебная пшеница (гексаплоид) 42
Культурный табак (тетраплоид) 48
Папоротник гадюки (полиплоид) ок. 1,200
Число хромосом (2n) у некоторых животных
Разновидность #
Индийский мунтжак 7
Обыкновенная плодовая муха 8
Таблетка многоножка ( Arthrosphaera fumosa ) 30
Дождевой червь ( Octodriluscompanatus ) 36
Тибетская лиса 36
Домашняя кошка 38
Домашняя свинья 38
Лабораторная мышь 40
Лабораторная крыса 42
Кролик ( Oryctolagus cuniculus ) 44 год
Сирийский хомяк 44 год
Гуппи ( poecilia reticulata ) 46
Человек 46
Зайцы 48
Гориллы , шимпанзе 48
Домашняя овца 54
Садовая улитка 54
Шелкопряд 56
Слон 56
Корова 60
Осел 62
морская свинка 64
Лошадь 64
Собака 78
еж 90
Золотая рыбка 100–104
Зимородок 132
Число хромосом у других организмов
Разновидность Большие хромосомы Промежуточные хромосомы Микрохромосомы
Trypanosoma brucei 11 6 ≈100
Домашний голубь ( Columba livia domestica ) 18 59–63
Курица 8 2 половые хромосомы 60

Нормальные представители определенного вида эукариот имеют одинаковое количество ядерных хромосом (см. Таблицу). Другие эукариотические хромосомы, то есть митохондриальные и плазмидоподобные маленькие хромосомы, гораздо более разнообразны по количеству, и могут быть тысячи копий на клетку.

23 хромосомные территории человека во время прометафазы в клетках фибробластов

Виды, размножающиеся бесполым путем, имеют один набор хромосом, одинаковый во всех клетках организма. Однако бесполые виды могут быть гаплоидными или диплоидными.

У видов, размножающихся половым путем, есть соматические клетки ( клетки тела), которые являются диплоидными , имеющими два набора хромосом (23 пары у человека), один набор от матери и один от отца. Гаметы , репродуктивные клетки, гаплоидны : они имеют один набор хромосом. Гаметы продуцируются мейозом диплоидной клетки зародышевой линии . Во время мейоза совпадающие хромосомы отца и матери могут обмениваться небольшими частями самих себя ( кроссовер ) и, таким образом, создавать новые хромосомы, которые не наследуются исключительно от одного из родителей. Когда мужская и женская гамета сливаются ( оплодотворение ), образуется новый диплоидный организм.

Некоторые виды животных и растений являются полиплоидными : они имеют более двух наборов гомологичных хромосом . Растения, важные для сельского хозяйства, такие как табак или пшеница, часто полиплоидны по сравнению с их предковыми видами. Пшеница имеет гаплоидное число из семи хромосом, которое до сих пор встречается у некоторых сортов, а также у диких предков. Более распространенные типы макаронных изделий и мягкой пшеницы являются полиплоидными с 28 (тетраплоидными) и 42 (гексаплоидными) хромосомами по сравнению с 14 (диплоидными) хромосомами у дикой пшеницы.

У прокариот

Виды прокариот обычно имеют по одной копии каждой основной хромосомы, но большинство клеток могут легко выжить с несколькими копиями. Например, Buchnera , A симбионт из тлей имеет несколько копий своей хромосомы, в пределах от 10-400 копий на клетку. Однако у некоторых крупных бактерий, таких как Epulopiscium fishelsoni, может присутствовать до 100 000 копий хромосомы. Плазмиды и маленькие плазмидоподобные хромосомы, как и у эукариот, сильно различаются по количеству копий. Количество плазмид в клетке почти полностью определяется скоростью деления плазмиды — быстрое деление вызывает большое количество копий.

Наши требования к донорам спермы

Донорство спермы — помощь другим за достойное вознаграждение. Но стать донором может далеко не каждый. Семенная жидкость дает начало новой жизни в программах ЭКО или используется для внутриматочной инсеминации. Значит, она должна быть способной к оплодотворению и абсолютно здоровой.

Поэтому в доноры берут только молодых людей с крепким здоровьем. Это правило закреплено в приказе Минздрава РФ. Сдать сперму для криобанка «Линии жизни» могут мужчины:

  • Не младше 18 и не старше 35 лет — это возраст, в котором репродуктивная функция на пике.
  • Здоровые соматически и психически, без генетических патологий.
  • С нормальным весом.
  • Согласные пройти детальное медицинское обследование.

Подготовка и сдача анализа

ДНК содержится в любой биологической жидкости человека: слюне, слезах, поте, но наиболее информативной для анализа на кариотипы является кровь. Именно поэтому для генетического исследования берется материал из вены. Ничем от обычной сдачи крови забор биоматериала на кариотипирование не отличается, так что готовиться к каким-либо сложностям нет необходимости.

Независимо от того, у одного или обоих супругов диагностировано бесплодие, анализ сдают оба партнера. Для анализа из сданной крови отсеивают лимфоцитные клетки, находящиеся в фазе деления, и обрабатывают их специальным препаратом — митогеном. На протяжении 72 часов лимфоциты растут и продолжают делиться под контролем специалиста, анализируются нормы роста и митоза.

В процессе лабораторного роста и деления генетик может наблюдать особенности «поведения» хромосом и нарушения при формировании новых участков ДНК.

Процесс деления останавливают при помощи специальной обработки и затем проводится исследование хромосомных пар под микроскопом. Для этого их окрашивают, чтобы лучше видеть особенности структуры. Каждая хромосома имеет свою «индивидуальность»: форму, исчерченность, положение в цепочке. При сравнении нормальных показателей цитогенетических схем и полученных результатов специалист делает выводы о причинах бесплодия, возможных рисках при ЭКО и беременности, прогнозирует наследственные заболевания ребенка.

Для продуктивного анализа не нужно много материала, достаточно 12-15 лимфоцитных клеток. Даже в таком небольшом количестве лимфоцитов генетик диагностирует качественное и количественное несоответствие хромосом нормам и сделает достоверный прогноз.

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРИОТИПА ЧЕЛОВЕКА, ЧТО ЭТО ЗА АНАЛИЗ?

Исследование кариотипа проводят с целью диагностики хромосомных синдромов. В норме у женщин  кариотип 46, ХХ; а  у мужчин  46,ХУ.
Кариотип – это описание хромосом соматических клеток организма (число, размер, форма, особенности строения) на стадии метафазы клеточного деления. Основой хромосом является ДНК – носитель генетической информации. Такой анализ имеет большое значение, позволяя диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушение числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры или множественностью клеточных кариотипов в организме (мозаицизм).  Как правило, нарушения кариотипа у человека сопровождается множественными пороками развития,  большинство таких аномалий несовместимо с жизнью и приводят к самопроизвольным абортам на ранних стадиях беременности. Однако,  достаточно большое число плодов с аномальным кариотипом около 2,5% донашивается до окончания беременности и данная патология иногда может быть впервые выявлена только, например,  в репродуктивном возрасте при обследовании в связи с бесплодием.

Материал для исследования: цельная кровь.

Срок изготовления анализа: не менее 19 рабочих дней.

Например, некоторые болезни человека, вызванные аномалиями кариотипов: синдром Клайнфельтера; синдром Шерщевского-Тернера; полисомия по Х хромосоме; болезнь Дауна; синдром Эдварда; синдром Патау; синдром кошачьего крика.

Что берут на анализ?

Ядро и хромосомы есть во всех клетках организма, кроме некоторых узкоспециализированных, таких как эритроциты. Для кариотипирования теоретически можно использовать любые ткани человека. Проще всего взять кровь из вены.

У беременных женщин на анализ берут околоплодные воды (процедура называется амниоцентезом, её проводят при помощи специальной иглы) или фрагмент плаценты.
Иногда исследуют образец красного костного мозга.

Полученные клетки помещают на специальную питательную среду и выращивают в лаборатории. Затем их обрабатывают веществами, которые окрашивают хромосомы, и изучают под микроскопом.

Кому и зачем назначают анализ на кариотип

В зависимости от диагноза специалист может рекомендовать кариотипирование пары, которая хочет родить здорового ребенка или плода, если есть риски врожденных патологий. Лабораторные исследования хромосом врачом-генетиком позволяет выявить возможные отклонения:

  • трисомию, при которой в паре появляется третья хромосома;
  • моносомию — отсутствие одной из хромосом в паре;
  • делецию, при которой утрачен один из хромосомных участков (наиболее распространенная причина мужского бесплодия из-за нарушенного сперматогенеза);
  • дупликацию — аномалии со сдвоенным фрагментом хромосомного набора;
  • транслокацию: перемещение участков (рокировка) в ДНК цепочке;
  • инверсию, при которой измененный участок разворачивается по оси.

Поскольку в хромосомных парах человека заложена наследственная информация: особенности телосложения, рост, цвет волос и глаз и даже склонность к заболеваниям, видоизменения в качестве или количестве хромосом приводят к «сбоям» в генетической программе. Если провести ассоциацию, подобные нарушения похожи на вирус в компьютерных файлах: незаметные на первый взгляд изменения приводят к серьезным поломкам.

Природой в организм заложена защита от серьезных патологий. Если есть отклонения от нормы, «блокировка» беременности наступает естественным путем. Результат: бесплодие (невозможность зачатия или выкидыш на ранних сроках).

Качественное исследование хромосом дает возможность исключить:

  • Вероятность генных мутаций. При подозрениях на высокий риск возможно образование тромбов и нарушение кровотока, что грозит нарушениями при формировании плаценты. Итог: отслоение защитной оболочки плода, выкидыш, бесплодие.
  • Мужское бесплодие из-за изменений У хромосомы у партнера. При такой аномалии необходимо оплодотворение донорской спермой.
  • Мутацию хромосом, которые отвечают за способность организма к детоксикацию (выведения токсичных веществ и защиту от негативных внешних факторов).
  • Генные патологии, которые гарантированно передадутся ребенку.

Факт! Своевременно проведенное генетическое исследование — это возможность до беременности выявить скрытые патологии. Например, если у родителей нет заболеваний кровеносной, сердечно-сосудистой, эндокринной, нервной или опорно-двигательной систем, а в роду наблюдались такие отклонения, исследование поможет диагностировать и рассчитать риск врожденной склонности к инфаркту, сахарному диабету, гипертонии, патологиям суставов.

Кариотип некоторых биологических видов

Большинство видов организмов обладает характерным и постоянным набором хромосом. Количество диплоидных хромосом разнится от организма к организму:

Количество хромосом в кариотипе некоторых приматов
Организм Латинскоенаименование Числохромосом Примечания
Лемур серый Hapalemur griseus 54—58 Мадагаскар. Лемуровые
Лемуры обыкновенные Lemur 44—60 Мадагаскар. 44, 46, 48, 52, 56, 58, 60
Лемур большой крысиный Cheirogaleus major 66 Мадагаскар. Карликовые лемуры
Лемуры мышиные Mycrocebus 66 Мадагаскар
Лори тонкие Loris 62 Ю. Индия, Цейлон. Лориевые
Лори толстые Nycticebus 50 Ю. Азия. Лориевые
Долгопят западный Tarsius bancanus 80 Суматра, Калимантан. Долгопяты
Капуцин обыкновенныйКапуцин-фавн Cebus capucinusCebus apella 54 Ю. Америка. Капуцины
Игрунка обыкновеннаяИгрунка желтоногая Callithrix jacchusCallithrix flaviceps 46 Бразилия. Обыкновенные игрунки
Макаки Macaca 42 Азия, С. Африка
Павиан чёрный Cynopithecus niger 42 о-в Сулавеси. Макаки
Мартышки Cercopithecus 54—72 Африка. 54, 58, 60, 62, 66, 68, 70, 72
Орангутаны Pongo 48 Суматра, Калимантан
Шимпанзе Pan 48 Африка
Гориллы Gorilla 48 Африка
Сиаманги Symphalangus 50 Ю. Азия
Гиббон Hylobates 44 Ю. Азия
Человек Homo sapiens 46 Убиквитарно по всей суше
Количество хромосом в кариотипе некоторых домашних животных и хозяйственных растений
Организм Латинскоенаименование Числохромосом Примечания
Собака Canis lupus familiaris 78 76 аутосом, 2 половые хромосомы
Кошка Felis catus 38
Корова Bos primigenius 60
Коза домашняя Capra aegagrus hircus 60
Овца Ovis aries 54
Осёл Equus asinus 62
Лошадь Equus ferus caballus 64
Мул Mulus 63 Гибрид осла и кобылы. Стерилен.
Свиньи Suidae 38
Кролики Leporidae 44
Курица Gallus gallus domesticus 78
Индейки Meleagris 82
Кукуруза Zea mays 20
Овёс Avena sativa 42 Это гексаплоид с 2n=6x=42. Также культивируют диплоиды и тетраплоиды.
Пшеница мягкая Triticum aestivum 42 Этот вид является гексаплоидным с 2n=6x=42. Твёрдая пшеница Triticum turgidum var. durum является тетраплоидом 2n=4x=28.
Рожь Secale cereale 14
Рис посевной Oryza sativa 24
Ячмень обыкновенный Hordeum vulgare 14
Ананас Ananas comosus 50
Люцерна посевная Medicago sativa 32 Культивируемая люцерна является тетраплоидной с 2n=4x=32, дикорастущие формы имеют 2n=16.
Бобовые Phaseolus sp. 22 Все виды этого рода имеют одинаковое число хромосом, включая P. vulgaris, P. coccineus, P. acutifolis и P. lunatus.
Горох посевной Pisum sativum 14
Картофель Solanum tuberosum 48 Это тетраплоид; дикие формы чаще имеют 2n=24.
Табак Nicotiana tabacum 48 Культурный вид тетраплоидный.
Редис Raphanus sativus 18
Капуста огородная Brassica oleracea 18 Брокколи, капуста, кольраби, брюссельская капуста и цветная капуста относятся к одному виду и имеют одинаковое число хромосом.
Хлопчатник Gossypium hirsutum 52 2n=4x; Культивируемый хлопчатник возник в результате аллотетраплоидизации.
Количество хромосом в кариотипе некоторых модельных организмов
Организм Латинскоенаименование Числохромосом Примечания
Домовая мышь Mus musculus 40
Крысы Rattus 42
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae 32
Муха-дрозофила Drosophila melanogaster 8 6 аутосом, 2 половые
Нематода Caenorhabditis elegans 11, 12 5 пар аутосом и пара половых Х-хромосом у гермафородитов, 5 пар аутосом и одна Х-хромосома у самцов
Резуховидка Таля Arabidópsis thaliána 10

Что делать при отклонениях

В случае обнаружения генных мутаций или хромосомных аберраций у одного из супругов на этапе планирования беременности, врач-генетик объясняет паре вероятность рождения больного ребенка и возможные риски.

Как известно, хромосомная и генная патология неизлечима, поэтому дальнейшее решение ложится на плечи будущих родителей (воспользоваться донорской спермой или яйцеклеткой, рискнуть родить ребенка или остаться без детей).

При обнаружении хромосомных аномалий во время беременности, особенно у эмбриона, женщине предлагают ее прервать. Настаивать на прерывании беременности врачи не имеют права.

При некоторых хромосомных аномалиях (например, риск рождения ребенка с патологией не высокий) генетик может назначить курс определенных витаминов, которые снижают вероятность рождения больного ребенка.

Описание

Анализ кариотипа с абберациями — исследование количества хромосом и их структуры в большинстве клеток организма. Является расширенным вариантом кариотипирования. В ходе исследования могут быть выявлены изменения генома, которые возникли вследствие влияния факторов внешней среды: излучения, радиации.Определение кариотипа
Каждый организм имеет определённый набор хромосом. Кариотип — это множество признаков полного набора хромосом соматических клеток организма — их количество, размер, форма, особенности строения. У человека 23 пары хромосомы, из них 22 пары являются аутосомными и одна пара половыми. Аутосомные хромосомы имеют одинаковое строение у женщин и мужчин, половые хромосомы детерминируют пол человека, поэтому отличны у мужчин и у женщин. Женщины являются носительницами двух X хромосом (кариотип 46-ХХ), мужчинам присущи: одна Х хромосома и одна Y хромосома (кариотип 46-ХY). Метод исследования
Анализ кариотипа проводят методом световой микроскопии с целью диагностики патологии хромосом во всех клетках. Материалом для исследования служит венозная кровь. В ходе анализа оцениваются количество, размер, форма, особенности строения хромосом лимфоцитов крови. Принцип метода
Вне процесса деления клетки хромосомы расположены в ядре в виде «распакованной» молекулы ДНК, они трудно доступны для просмотра в световом микроскопе. Для того чтобы хромосомы можно было визуализировать, необходимо чтобы клетка вошла в определённую фазу деления. Благодаря использованию специальных методов окраски, G-окраски, выявляют неоднородные участки хромосом. Анализ проводят в 100 клетках — определяют кариотип и подсчитывают процент аномальных метафаз. Расположение хромосом, видимое в микроскопе, фотографируют и из нескольких фотографий собирают систематизированный кариотип — нумерованный набор хромосомных пар гомологичных хромосом. Изображения хромосом при этом ориентируют вертикально, короткими плечами вверх, а их нумерацию производят в порядке убывания размеров. Пару половых хромосом помещают в самом конце изображения набора хромосом. Кому рекомендовано исследование кариотипа с абберациями
Исследование проводят у супругов при бесплодии или привычном невынашивании беременности. Выявление хромосомных перестроек в этом случае позволяет установить причину бесплодия и прогнозировать риск рождения в данной семье детей с хромосомной патологией. 
Показания:

  • бесплодие в браке;
  • первичная аменорея;
  • спонтанные выкидыши (два и более);
  • неразвивающиеся беременности;
  • случаи мёртворождения в семье;
  • случаи ранней детской смертности в семье (до 1 года);
  • врождённые пороки развития (особенно множественные пороки) у ребёнка;
  • задержка умственного и/или физического развития ребёнка;
  • нарушение половой дифференцировки у новорождённого;
  • подозрение на хромосомную болезнь или наследственный синдром по клинической симптоматике (например: изменение формы и размеров черепа, аномалии глаз, носа, пальцев, внешних гениталий и пр.);
  • случаи рождения детей с умственной отсталостью, хромосомной аномалией или врождёнными пороками развития в родословной;
  • обследование перед проведением вспомогательных репродуктивных технологий (ЭКО, ИКСИ и др.).

Подготовка
Кровь необходимо сдавать в состоянии сытости, не рекомендуется сдавать данный тест натощак. Следует воздержаться от приёма антибиотиков за месяц до исследования на кариотип. 
Не рекомендуется сдавать кровь единовременно с тестами, имеющие строгую подготовку к сдаче биоматериала (биохимический анализ крови, клинический анализ крови, часть тестов на инфекции и т.д.). Интерпретация результатовВарианты заключений:

  • 46, XY — нормальный мужской; 
  • 46, XX — нормальный женский.

Другие варианты — записывают в форме согласно международной цитогенетической номенклатуре.
В случае получения иного результата, консультация врача-генетика обязательна.Нарушения кариотипа и мозаицизм
Нарушения нормального кариотипа у человека возникают на ранних стадиях развития организма. Если это происходит в половых клетках будущих родителей в процессе гаметогенеза, то кариотип зиготы, образовавшейся при слиянии родительских клеток, оказывается нарушенным. При дальнейшем делении такой зиготы все клетки эмбриона и развившегося из него организма окажутся с одинаково аномальным кариотипом. Однако, нарушения кариотипа могут возникнуть и на ранних стадиях дробления зиготы. Развившейся из такой зиготы организм содержит несколько линий клеток (клеточных клонов) с разными кариотипами. Такое многообразие кариотипов во всём организме или только в некоторых его органах называют мозаицизмом.
  

Показания к кариотипированию

Чтобы исключить вероятность хромосомных изменений анализ на кариотипы необходимо сдать уже на этапе подготовки к беременности каждой паре.

К сожалению, стрессы, плохая экология, неправильное питание и другие неблагоприятные факторы могут негативно влиять на генетическую «программу». В результате даже при естественном зачатии повышается риск невынашиваемости, врожденных патологий плода и преждевременных/осложненных родов.

Пока практика кариотипирования не является обязательной, поэтому решение: сдавать или не сдавать анализ при подготовке к беременности пары принимают самостоятельно.

Если речь идет о бесплодии и пациенты обращаются в клинику для программы ЭКО гинеколог-репродуктолог назначает анализ при:

  • искусственном оплодотворении у пары старше 35 лет, даже если такой возраст у одного из партнеров;
  • бесплодии неустановленной этиологии: хромосомные изменения часто приводят к невозможности забеременеть без явных признаков отклонений в репродуктивных функциях;
  • нескольких неудачных попыток искусственного оплодотворения родительским биоматериалом;
  • наследственных патологиях у одного/обоих супругов;
  • гормональных отклонениях у женщины, которые не поддаются консервативному лечению;
  • браках между близкими родственниками;
  • наличии в анамнезе самопроизвольных прерываний беременности, замерших плодов, ранних родов;
  • наличии у пары детей с хромосомными патологиями.

Важно! Для гарантированного предотвращения рисков анализ на кариотипы следует сдать еще на этапе подготовки к беременности. Однако, если женщина уже беременна и опасается за состояние ребенка врачи могут назначить пренатальное кариотипирование (забор биоматериала и исследование хромосом плода).

Описание

Азооспермия — это тяжёлая форма мужского бесплодия, при которой в семенной жидкости (эякуляте) отсутствуют сперматозоиды.
Половина всех бесплодных пар страдает из-за неспособности мужского организма к оплодотворению. При исключении анатомических, гормональных и инфекционных факторов, азоо- или олигозооспермии это состояние может определяться генетическими нарушениями. Процесс сперматогенеза контролируется большим количеством генов, расположенных как на аутосомах, так и на половых хромосомах, в особенности на Y-хромосоме. Мутации этих генов могут приводить к нарушению подвижности, морфологических и фертильных свойств сперматозоидов, блоку сперматогенеза.
AZF-локус Y-хромосомы

AZF локус — область на Y-хромосоме, содержащая три региона — AZFa, AZFb, AZFc. Каждый регион состоит из отдельных генов, отвечающих за сперматогенез. Изменения в этих генах могут стать причиной разнообразных нарушений в качественных и количественных показателях эякулята — от уменьшения активности до нулевой концентрации половых клеток. Азооспермия, олигозооспермия тяжелой степени и криптозооспермия считаются наиболее тяжелыми формами бесплодия у мужчин. Частота обнаружения микроделеций
Частота обнаружения AZF-микроделеций значительно варьирует от 1 до 55%. В среднем она составляет 10–15% среди пациентов с азооспермией, 5–10% — среди пациентов с олигозооспермией тяжелой степени. У пациентов с нормозооспермией в некоторых случаях отмечено обнаружение делеций, захватывающих AZFc-субрегион. Обобщение многочисленных данных литературы показывает, что AZF-микроделеции обнаруживаются у 7,3% мужчин с бесплодием. Большая часть микроделеций найдена у пациентов с азооспермией, в 28% случаев — у пациентов с олигозооспермией тяжелой степени (количество сперматозоидов менее 5 млн/мл) и реже (6%) — у мужчин с количеством сперматозоидов более 5 млн/мл.Делеция — потеря участка гена. В регионе AZF делеция может быть полной и частичной. При полной утрачивается весь регион – AZFa, AZFb, AZFc. При частичной выпадает один или несколько регионов. Чаще всего встречается делеция AZFc. В зависимости от того, какой регион утрачен, развивается различная степень нарушения сперматогенеза. Так, при потере AZFa или AZFb+с практически невозможно получить сперматозоиды для оплодотворения, а при делеции AZFс прогноз более благоприятен. При частичной делеции того или иного региона, степень нарушений и прогноз могут быть различны. Показания к исследованию AZF-фактора:

  • диагностика причин бесплодия у мужчин;
  • нарушение процесса сперматогенеза с неустановленной этиологией;
  • выявленные случаи нарушения репродуктивной функции по мужской линии в семейном анамнезе;
  • подготовка к ЭКО и оценка вероятности его проведения;
  • нарушение процесса сперматогенеза при сохраненной эндокринной функции яичек.

Подготовка
Генетическое обследование не требует специальной подготовки. Рекомендуется взятие крови не ранее чем через 4 часа после последнего приема пищи.
Перед диагностикой не рекомендуется подвергать себя стрессовым ситуациям, принимать спиртные напитки и курить. Рацион и прием лекарственных препаратов не влияет на результат исследования.Интерпретация результатов
Для интерпретации результатов генетического тестирования требуется консультация врача-генетика.

Скрининг одного или обоих супругов на носительство наиболее распространенных моногенных заболеваний

Этот скрининг можно смело предлагать всем парам. Почему? Все мы — носители хотя бы нескольких аутосомно-рецессивных моногенных заболеваний. Как правило, мы об этом не знаем, так как второй ген из парной хромосомы от другого родителя без поломок, и болезнь себя никак не проявляет. Если же супруги носители одного и того же заболевания, то риск рождения больного ребёнка составляет 25%.

В связи с этим некоторые банки донорских клеток тестируют всех своих доноров на носительство наиболее распространенных в популяции моногенных заболеваний. Очевидно, что скрининг тоже перестраховка, и что риск рождения больного ребёнка низкий (не выше 1 на 1000). Но если вдруг в результате проведения ЭКО с применением донорских клеток или у совершенно здоровой пары родится ребёнок с неизлечимым генетическим заболеванием с тяжелыми проявлениями, то последствия будут плачевны.

Если вы еще сомневаетесь, стоит ли вам проходить это тестирование, исключите хотя бы носительство СМА, спинальной мышечной атрофии! В основную панель включены также нейросенсорная тугоухость, муковисцидоз, фенилкетонурия, адреногенитальный синдром.

Что выявляет кариотипирование

Интерпретацию анализа на кариотипирование проводит врач-генетик. Анализ в норме выглядит как 46ХХ или 46ХУ. Но если выявлена какая-либо генетическая патология, например выявление третьей лишней 21 хромосомы у женщины, то результат будет выглядеть как 46ХХ21+.

Что позволяет определить анализ хромосомного набора:

  • трисомия – третья лишняя хромосома в паре (например, синдром Дауна);
  • моносомия – в паре отсутствует одна хромосома;
  • делеция – утрата участка хромосомы;
  • дупликация – удвоение какого-либо фрагмента хромосомы;
  • инверсия – разворот участка хромосомы;
  • транслокация – перемещение участков (рокировка) хромосомы.

Например, обнаружение делеции в У-хромосоме часто является причиной нарушенного сперматогенеза и, следовательно, мужского бесплодия. Также известно, что делеции являются причиной некоторых врожденных патологий у плода.

Для удобства отображения на бумаге результата анализа при обнаружении изменения структуры хромосомы, длинное плечо записывается латинской буквой q, а короткое t. Например, при потере фрагмента короткого плеча 5-ой хромосомы у женщины, результат анализа будет выглядеть так: 46ХХ5t, что означает синдром «кошачьего крика» (генетическое отклонение, характеризующееся характерным плачем ребенка и другими врожденными нарушениями).

Кроме того, кариотипирование позволяет оценить состояние генов. Путем данного метода исследования можно выявить:

  • генные мутации, которые влияют на тромбообразование, что нарушает кровоток мелких сосудах при формировании плаценты или имплантации и может стать причиной выкидыша/бесплодия;
  • генная мутация У-хромосомы (в данном случае необходимо использовать сперму донора);
  • мутации генов, отвечающих за детоксикацию (низкая способность организма к обеззараживанию окружающих токсических факторов);
  • генная мутация в гене муковисцидоза помогает исключить возможность данного заболевания у ребенка.

Кроме того, кариотипирование помогает диагностировать генетическую предрасположенность ко многим заболеваниям, например, к инфаркту миокарда, сахарному диабету, гипертонической болезни, патологии суставов и пр.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector