Zawartość
Kariotyp to dosłownie fotografia chromosomów, które istnieją w komórce. Lekarz może zlecić wykonanie badania kariotypu w czasie ciąży w celu wykrycia typowych wad wrodzonych. Czasami jest on również używany do potwierdzenia diagnozy białaczki. Rzadziej kariotyp jest używany do badań przesiewowych rodziców przed poczęciem, jeśli są oni zagrożeni przekazanie dziecku choroby genetycznej. W zależności od celu badania, procedura może obejmować badanie krwi, aspirację szpiku kostnego lub takie powszechne zabiegi prenatalne, jak amniopunkcja lub pobranie próbek kosmówki.Podstawy genetyki
Chromosomy to nitkowate struktury w jądrach komórek, które dziedziczymy po naszych rodzicach i które przenoszą naszą informację genetyczną w postaci genów. Geny kierują syntezą białek w naszym organizmie, co decyduje o tym, jak wyglądamy i funkcjonujemy.
Wszyscy ludzie mają zazwyczaj 46 chromosomów, z których 23 dziedziczymy odpowiednio po matkach i ojcach. Pierwsze 22 pary to autosomy, które określają nasze unikalne cechy biologiczne i fizjologiczne. Dwudziesta trzecia para składa się z chromosomów płci (znanych jako X lub Y), które określają, czy jesteśmy kobietami czy mężczyznami.
Każdy błąd w kodowaniu genetycznym może wpłynąć na rozwój i sposób pracy naszego organizmu. W niektórych przypadkach może narazić nas na zwiększone ryzyko choroby lub wady fizycznej lub intelektualnej. Kariotyp pozwala lekarzom wykryć te błędy.
Defekty chromosomalne występują, gdy komórka dzieli się podczas rozwoju płodu. Każdy podział występujący w narządach rozrodczych nazywa się mejozą. Każdy podział występujący poza narządami rozrodczymi nazywa się mitozą.
Co może pokazać kariotyp
Kariotyp charakteryzuje chromosomy na podstawie ich wielkości, kształtu i liczby, aby zidentyfikować zarówno defekty liczbowe, jak i strukturalne. Podczas gdy nieprawidłowości liczbowe to te, w których masz za mało lub za dużo chromosomów, nieprawidłowości strukturalne mogą obejmować szeroki zakres wad chromosomowych, w tym:
- Usunięcia, w którym brakuje części chromosomu
- Translokacje, w którym chromosom nie jest tam, gdzie powinien
- Przewroty, w którym część chromosomu odwróciła się w przeciwnym kierunku
- Duplikacje, w której część chromosomu została przypadkowo skopiowana
Nieprawidłowości numeryczne
Niektórzy ludzie rodzą się z dodatkowym lub brakującym chromosomem. Jeśli jest więcej niż dwa chromosomy, a powinny być tylko dwa, nazywa się to trisomią. Jeśli brakuje chromosomu lub jest uszkodzony, jest to monosomia.
Wśród niektórych nieprawidłowości liczbowych, które kariotyp może wykryć, są:
- Zespół Downa (trisomia 21), w którym dodatkowy chromosom 21 powoduje charakterystyczne rysy twarzy i niepełnosprawność intelektualną.
- Zespół Edwarda (trisomia 18), w którym dodatkowy chromosom 18 przekłada się na wysokie ryzyko śmierci przed pierwszymi urodzinami.
- Zespół Pataua (trisomia 13), w którym dodatkowy chromosom 18 zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia problemów z sercem, niepełnosprawności intelektualnej i śmierci przed pierwszym rokiem życia.
- Zespół Turnera (monosomia X), w której brakujący lub uszkodzony chromosom X u dziewcząt przekłada się na niższy wzrost, niepełnosprawność intelektualną i zwiększone ryzyko problemów z sercem.
- Zespół Klinefeltera (zespół XXY), w którym dodatkowy chromosom X u chłopców może powodować bezpłodność, trudności w uczeniu się i niedorozwinięte genitalia.
Nieprawidłowości strukturalne
Nieprawidłowości strukturalne nie są tak często postrzegane ani identyfikowane jak trisomie lub monosomie, ale mogą być tak samo poważne.
- Choroba Charcota-Mariego-Tootha, spowodowana duplikacją chromosomu 17, prowadząca do zmniejszenia rozmiaru mięśni, osłabienia mięśni oraz trudności w poruszaniu się i utrzymywaniu równowagi.
- Inwersja chromosomu 9, związane z niepełnosprawnością intelektualną, deformacjami twarzy i czaszki, bezpłodnością i nawracającymi poronieniami.
- Zespół Cri-du-Chat, w którym delecja chromosomu 5 powoduje opóźniony rozwój, mały rozmiar głowy, zaburzenia uczenia się i charakterystyczne rysy twarzy.
- Chromosom Philadelphia, spowodowane wzajemną translokacją chromosomów 9 i 22, powodującą wysokie ryzyko przewlekłej białaczki szpikowej.
- Zespół Williamsa, w której translokacja chromosomu 7 powoduje niepełnosprawność intelektualną, problemy z sercem, charakterystyczne rysy twarzy i otwarte, angażujące osobowości.
Ekspresja strukturalnych nieprawidłowości chromosomalnych jest ogromna. Na przykład około 3% przypadków zespołu Downa jest spowodowanych translokacją na chromosomie 21. Jednak nie wszystkie anomalie chromosomalne prowadzą do choroby. W rzeczywistości niektóre mogą być korzystne.
Jednym z takich przykładów jest choroba sierpowata (SCD) spowodowana defektem na chromosomie 11. Dziedziczenie dwóch z tych chromosomów prowadzi do SCD, ale posiadanie tylko jednego może uchronić Cię przed malarią. Uważa się, że inne wady zapewniają ochronę przed wirusem HIV, stymulując wytwarzanie szeroko neutralizujących przeciwciał HIV (BnAbs) w rzadkiej podgrupie zakażonych osób.
Wskazania
W przypadku badań prenatalnych kariotypy są zwykle wykonywane w pierwszym trymestrze i ponownie w drugim trymestrze. Standardowe testy panelowe dla 19 różnych chorób wrodzonych, w tym zespołu Downa i mukowiscydozy.
Kariotypy są czasami używane do badań przesiewowych przed poczęciem w określonych warunkach, a mianowicie:
- Dla par ze wspólną historią przodków z chorobą genetyczną
- Kiedy jeden z partnerów ma chorobę genetyczną
- Gdy wiadomo, że jeden partner ma mutację autosomalną recesywną (taką, która może powodować chorobę tylko wtedy, gdy obaj partnerzy wnoszą tę samą mutację)
Kariotypowanie nie jest stosowane do rutynowych badań przesiewowych przed poczęciem, ale raczej w przypadku par, których ryzyko jest uważane za wysokie. Przykłady obejmują żydowskie pary Ashkanzi, które są narażone na wysokie ryzyko choroby Tay-Sachsa lub pary Afroamerykanów, u których w rodzinie występowała choroba sierpowata.
Pary, które są niezdolne do poczęcia lub doświadczają nawracających poronień, mogą również poddać się badaniu kariotypu rodziców, jeśli zbadano i wykluczono wszystkie inne przyczyny.
Wreszcie kariotyp można wykorzystać do potwierdzenia przewlekłej białaczki szpikowej w połączeniu z innymi testami. (Sama obecność chromosomu Philadelphia nie może potwierdzić diagnozy raka).
Jak są wykonywane
Kariotyp można teoretycznie wykonać na dowolnym płynie ustrojowym lub tkance, ale w praktyce klinicznej próbki pobiera się na cztery sposoby:
- Amniocenteza polega na wprowadzeniu igły do jamy brzusznej w celu pobrania niewielkiej ilości płynu owodniowego z macicy; jest wykonywana pod kontrolą USG, aby uniknąć uszkodzenia płodu. Zabieg wykonywany jest między 15 a 20 tygodniem ciąży. Chociaż amniopunkcja jest względnie bezpieczna, wiąże się z ryzykiem poronienia 1 na 200.
- Pobieranie próbek kosmówki kosmówki (CVS) wykorzystuje również igłę brzuszną do pobrania próbki komórek z tkanek łożyska. CVS zwykle wykonywane między 10. a 13. tygodniem ciąży niesie ryzyko poronienia 1 na 100.
- Puszczanie krwi to medyczny termin określający pobranie krwi. Próbkę krwi zwykle pobiera się z żyły w ramieniu, którą następnie poddaje się działaniu chlorku amoniaku w celu wyizolowania leukocytów (białych krwinek) w celu wykonania kariotypu. Możliwe jest wystąpienie bólu, obrzęku i infekcji w miejscu wstrzyknięcia.
- Aspiracja szpiku kostnego może być stosowany jako pomoc w diagnostyce przewlekłej białaczki szpikowej. Zwykle wykonuje się to przez wprowadzenie igły w środek kości biodrowej i wykonuje się w znieczuleniu miejscowym w gabinecie lekarskim. Ból, krwawienie i infekcja należą do możliwych skutków ubocznych.
Przykładowa ocena
Po pobraniu próbka jest analizowana w laboratorium przez specjalistę znanego jako cytogenetyk. Proces rozpoczyna się od wzrostu zebranych komórek na pożywce wzbogaconej w składniki odżywcze. Takie postępowanie pomaga określić etap mitozy, na którym chromosomy są najbardziej rozróżnialne.
Komórki są następnie umieszczane na szkiełku, barwione barwnikiem fluorescencyjnym i umieszczane pod soczewką mikroskopu elektronowego. Następnie cytogenetyk wykonuje mikrofotografie chromosomów i ponownie układa obrazy jak puzzle, aby poprawnie dopasować 22 pary chromosomów autosomalnych i dwie pary chromosomów płci.
Po prawidłowym umieszczeniu obrazów ocenia się je, aby określić, czy brakuje jakichkolwiek chromosomów lub czy zostały one dodane. Zabarwienie może również pomóc w ujawnieniu nieprawidłowości strukturalnych, albo z powodu niedopasowania wzorów prążków na chromosomach lub ich braku, albo z powodu długości chromosomowego „ramienia” jest dłuższa lub krótsza od innego.
Wyniki
Wszelkie nieprawidłowości zostaną wymienione w raporcie kariotypowym według zajętego chromosomu i cech nieprawidłowości. Ustaleniom tym będą towarzyszyć interpretacje „możliwe”, „prawdopodobne” lub „ostateczne”. W niektórych stanach można ostatecznie zdiagnozować kariotyp; inni nie mogą.
Wyniki kariotypu prenatalnego trwają od 10 do 14 dni. Inne są zwykle gotowe w ciągu trzech do siedmiu dni. Podczas gdy twój lekarz zwykle analizuje wyniki z tobą, doradca genetyczny może być pod ręką, aby pomóc ci lepiej zrozumieć, co oznaczają wyniki, a co nie. Jest to szczególnie ważne, jeśli wykryte zostanie wady wrodzone lub badanie przesiewowe przed zajściem w ciążę ujawni zwiększone ryzyko choroby dziedzicznej w przypadku urodzenia dziecka.
- Dzielić
- Trzepnięcie
- Tekst