Кариотипирование

Кариотипирование — это исследование набора хромосом у человека, в процессе которого происходит определение их количества, формы, размера и других показателей. Проводится оно для диагностики хромосомных нарушений.

Записаться на консультацию

Что такое кариотип

Каждый биологический вид характеризуется постоянным числом хромосом.

У человека в норме 46 хромосом, которые объединены в гомологичные пары. Исключение составляют половые клетки — гаметы, в них содержится половина набора хромосом человека для передачи потомству, а именно – 23.

Из 23 хромосомных пар 22 идентичны для обоих полов, эти хромосомы называются аутосомами. Последняя пара, 23-я, имеет четкое отличие, в зависимости от пола, поэтому их называют половыми. У женщин они представлены двумя Х-хромосомами, а у мужчин Х и Y хромосомами. Кариотип здорового человека схематически можно представить как 46,XY мужской и 46,XX — женский.

Совокупность количественных и качественных хромосомных характеристик клеток называется кариотипом.

Состояние, при котором количество хромосом не соответствует нормальному, называется анеуплоидией.

Их количество при этом может меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Трисомия (“+”).

В паре присутствует лишняя, третья хромосома.

Моносомия.

В паре имеется одна из двух хромосом.

Второй группой патологии кариотипа могут быть изменения структуры хромосом без изменения их количества:

Делеции (del) — утрата участка хромосомы, например, одного плеча.

Характерным примером служит синдром кошачьего крика, при котором отмечается делеция плеча 5 хромосомы.

Транслокация (t) — перемещение фрагмента одной хромосомы на другую.

Такие патологии встречаются у здоровых индивидуумов и внешне никак не проявляются, однако грозят дисбалансом хромосомного материала для потомства и, соответственно, могут приводить к невынашиванию беременности.

Дупликации (dup) — удвоение участка хромосомы.

Дополнительный участок может располагаться непосредственно за исходным или локализуется в другом месте хромосомы.

Инверсия (inv).

Поворот фрагмента хромосомы на 180^о.

Такие патологии называются аберрациями хромосом и диагностируются с помощью кариотипирования.

Помимо этого, по результатам исследования также может быть обнаружен мозаицизм (когда разные клетки организма обладают разным кариотипом).

Мы поможем

Для консультации позвоните по телефону +7(812)655-0-655

Заказ звонка

Содержание

Показания для проведения анализа на кариотип

Анализ на кариотип проводится как будущим родителям, так и пациентам с подозрениями на хромосомные аномалии.

Это могут быть:

Множественные врожденные пороки развития.

Умственная отсталость.

Бесплодие.

Первичная аменорея.

Показания для проведения кариотипирования пациента следующие:

Клинический диагноз хромосомного синдрома, для которого известна хромосомная аномалия;

Множественные врожденные пороки развития или множественные микроаномалии развития;

Задержка психомоторного или психического развития в сочетании с микроаномалиями развития;

Нарушение полового или физического развития;

Нарушение половой дифференцировки;

Первичная или вторичная аменорея.

Для кариотипа супругов:

Наличие структурных хромосомных аномалий у ребенка (плода).

Множественные врожденные пороки или множественные микроаномалии развития у ребенка (плода).

Привычное невынашивание беременности (2 и более неразвивающиеся беременности).

Бесплодие неизвестной этиологии.

Подготовка к анализу

Специальной подготовки обычно не требуется.

Материалом для исследования является цельная кровь.

В рамках пренатальной инвазивной диагностики требуется забор материала плодного происхождения. Это могут быть ворсины хориона, плаценты, амниотическая жидкость, кровь из пуповины.

Что является материалом для исследования

Материалом для исследования могут быть клетки, которые характеризуются высоким потенциалом к делению.

Например, одноядерные лимфоциты, либо клетки костного мозга или культура фибробластов кожи. Чаще всего используются лимфоциты, потому что их легко получить из обычной венозной крови.

Первым этапом проводится обогащение клеточной культуры. Для этого клетки обрабатывают специальными препаратами, которые стимулируют их деление. Затем процесс деления останавливают с помощью других препаратов на стадии метафазы, когда хромосомы выстраиваются в так называемую пластинку и их можно хорошо дифференцировать.

Как проводится кариотипирование

В классическом варианте производится фиксация метафазных клеток на предметном стекле, их окрашивание, фотографирование и анализ. Готовность данного анализа — от 14 до 21 рабочего дня в зависимости от лаборатории.

Наиболее часто используемый метод — окрашивание по Гимзе или G-окрашивание.

Сперва образец обрабатывают ферментом для расщепления белков, а затем красителем.

Разные участки хромосом по-разному воспринимают краситель, и в результате на них образуются поперечные полосы, которые специфичны для каждой гомологичной пары хромосом (за редким исключением). Их называют G-полосы. Они приблизительно совпадают с последовательностью ДНК: одни области окрашиваются темнее, другие — светлее.

Есть и другие методы окрашивания, которые применяются для более специализированных целей:

Q-бэндинг

Чаще всего применяется для исследования Y-хромосомы с целью определения пола и транслокаций между половыми хромосомами или половой Y-хромосомой и аутосомами, в том числе для определения мозаицизма.

R-бэндинг

Используется для исследования G и Q-негативных участков.

Т-окрашивание

Используется для исследования теломер — концевых районов хромосом.

После этого производится ранжирование хромосом — их распределяют, в зависимости от размеров в порядке убывания.

Это сложный, кропотливый и трудоемкий процесс, который может занимать много времени.

Записаться на кариотипирование

Более современным и информативным методом окрашивания является флюресцентная in situ гибридизация, которая использует ДНК-зонды, специфичные для каждой хромосомы (субхромосомной области или отдельного локуса).

Зонды помечены модифицированными нуклеотидами, которые флуоресцируют в определенных условиях. Используя различные флуорохромы, кариотип можно «раскрасить» по желанию и получить визуально выразительную картину, где каждая пара гомологичных хромосом окрашена в свой цвет.

Это позволяет проводить прямой анализ кариотипа без традиционно используемого трудоемкого процесса вырезания и ранжировки. Также этот метод позволяет дифференцировать транслокации — в этом случае хромосомы окрашиваются более, чем в один цвет. При этом по цвету можно определить обе пары хромосом, которые были вовлечены в перестройку. Цена кариотипирования в этом случае будет значительно дороже, поскольку используются дорогостоящие наборы для проведения анализа.

Также есть методы кариотипирования, которые позволяют диагностировать более мелкие поломки генотипа, например, микроделеции, микродупликации или моногенные заболевания.

Такие исследования проводят для прицельной диагностики, и они назначаются только после консультации генетика.